Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей

(5 01 Н 5 ССРРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,(21) (22) 36909 16.01 15.12 Э.П.Л 2 4/258487.бров и может быть использов и издел ел ос.т нос 46) юл.льская А.Горло кии 53) 56)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОС НОСТИ ПВЕЗОКЕРА 11 ИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВ ТЕЛЕ 11(57) Изобретение относитснеразрушаюшего контроля м для контроля механическои ц ти пьезокерамических изделий при ихиспытаниях на прочность, Целью изобретения является повышение точности за счет совмещения режимов механичес кого воздействия и контроля при анализе спектра собственных частотВведение в устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей схемы 5 задержки, генера тора 6 видеоимпульсов, сумматора 7,Ьормирователя 8 длительности контролируемого сигнала позволяет совместить режим механического воздействия и режим контроля. 2 ил,1359 б 8Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделийи может быть исполЬзовано для проверки механической целостности пьезокерамических изделий при их испытанияхна прочность.Целью изобретения является повьгшение точности за счет совмещения режимов механического воздействия и контроля при анализе собственных частей.На Фиг.1 представлена блок-схемаустройства для контроля целостностипьезокерамических преобразователей;на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователейсодержит генератор 1 радиоимпульсови последовательно соединенные усилитель 2 мощности, временной селектор3 и анализатор 4 спектра, подключенные к выходу генератора 1 радиоимпульсов, последовательно соединенныесхему 5 задержки, генератор б видеоимпульсов и сумматор 7, выходом подключенный к усилителю 2 мощности, иФормирователь 8 длительности, включенный между выходом генератора бвидеоимпульсов и вторым входом временного селектора 3, второй входсумматора 7 подключен к выходу генератора 1 радиоимпульсов. Позицией9 обозначен контролируемый пьезокерамический преобразователь.35Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей работает следующим образом,С помощью генератора 1 радиоим -пульсов и усилителя 2 мощности Формируют рабочий сигнал. Сигнал, возбуждающий свободные колебания в преобразователе 9, Формируется генератором 6 видеоимпульсов. Возбуждающийвидеоимпульс включается после окончания радиоимпульса через промежутоквремени(Фиг.2). Задержкуза,возбуждающего сигнала Пв (Фиг2) относительно рабочего осуществляют спомощью схемы 5 задержки. Оба импуль,са (рабочий радиоимпульс и видеоимпульс, возбуждающий свободные колебания) после сложения в сумматоре 7и усиления усилителем 2 мощности подходят к электродам испытуемого преобразователя 9, Под действием видеоимпульса в преобразователе 9 возбуждаются свободные колебания длительностью гсь, напряжение которых вместе с радио - и видеоимпульсом поступает на вход временного селектора 3, На управляющий вход селектора 3 от Формирователя Я поступает сигнал управления П который вырабатывается пос 9ле окончания видеоимпульса Н из суммарного сигнала Н , поступившего на вход временного селектора 3, выделяется только напряжение части свободных колебаний (контрольный сигнал Б, подлежащий обработке).Необходимую длительность с, контролируемого сигнала и его частотный диапазон определяют с помощью осциллограФа (не показан) блока 4 анализатора спектра. Гладко спадающие синусоидальные низкочастотные колебания (см.контролируемый участок напряжения Н длительностью , Фиг.3) характерны для преобразователей 9 без деФекта, При появлении трещин, раковин в пьезокерамике, непроклеев в элементах конструкции преобразователя 9 и деФектов другого характера Форма огибающей колебаний в низкочастотной области искажается: наблюдаются отклонения от плавного изменения огибающей (появляются бочкообразные участки), изменяется длительность свободных колебаний. Для ряда конструкций преобразователей 9 более эФФективным оказывается контроль их исправности по высокочастотным колебаниям длительностью г., (см.Фиг,2), Длительность контролируемого сигналаили с подбирается ручками формирователя Я и визуально оценивается с помоцью осциллограФа (не показан), О целостности преобразователя 9 судят либо по временной зависимостинапряжения контролируемого сигнала, либо по интегральному значению его спектра, При этом в качестве эталонных характеристик выбирают аналогичные характеристики испытуемого преобразователя, измеренные в начале его напряжения рабочимимпульсом, Такое сравнение характеристик позволяет устранять погрешность, обусловленную разбросом электроакустических параметров изделий даже в одной и той же партии изделий, что имеет место при сравнении с характеристиками другого, эталонного образца с заранее организованным деФектом. Критерием брака изделия считается отклонение параметров (огибающей временной зависимости напряжения или частотной характерисе 2 Составитель Леон Редакт Корректор Л,Пилипе Говх ехред Л.Сердюк 500 Заказ 6148 е Подпистета СССРткрытий ВНИИПИ Государственн по делам изобрет 113035, Москва Ж, о ии и аушс,д.4/ я изводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Праектная 3 13 тики) от эталонных более чем на +15%, Такой критерий определяется точностью измерения этих параметров, разброс которых по повторяемости результатов составляет107.Изобретение позволяет проводить непрерывный контроль целостности изделий, обеспечивает возможность точного установления момента повреждения, что повышает надежность оценок наработки изделия на отказ, а также сокращает время испытаний за счет ликвидации дополнительного времени на специальный контроль изделия, Формула изобретенияУстройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей, содержащее генератор радиоимпульсов и последовательно соединенныеусилитель мощности, временной селектор и анализатор спектра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности, оно снабженоподключенными к выходу генераторарадиоимпульсов последовательно соединенными схемой задержки, генераторомвидеоимпульсов и сумматором, выходомподключенным к усилителю мощности,и формирователем длительности, включенным между выходом генератора ви 15 деоимпульсов и вторым входом временного селектора, а второй вход сумматора подключен к выходу генераторарадиоимпульсов,