Ультразвуковой преобразователь для приема сигналов акустической эмиссии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК 1385061 80 И 29/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ ОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТНРЫТИИ ПИС ОБРЕТ атур.ти 2, проро еВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙЭМИССИИ ВСЕЯ ц-"БИИ 110-;,",(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при акустической эмиссии. Целью изобретения являетсярасширение области применения преобразователя за счет обеспечения егоработы в области низких темперВ преобразователе выбраны опмальные размеры пьезоэлементатектора 4, а также установлена дополнительная опора 5 из пьезоэлектрического материала, что снижает увень механических напряжений на пьзоэлементе 2. 1 ил,Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при акустической эмиссии,например, в .машиностроении. 5Целью изобретения является расширение области применения преобразователя за счет обеспечения его рабо"ты в условиях низких температурНа чертеже схематично изображен 10предлагаемый ультразвуковой преобразователь.Ультразвуковой преобразовательдля приема сигналов акустическойэмиссии содержит корпус 1, размещен.ные в нем дисковый пьезоэлемент 2,установленный со стороны его нерабочей поверхности опорный элемент 3 ипротектор 4 с коническим или ци"/линдрическим выступом для крепления 20пьезоэлемента 2. Протектор 4 можетбыть съемным и закрепляться на корпусе-экране 1 с помощью резьбы илиизготавливается совместно с ним.Пьезоэлемент 2 выбран с отно 25шением диаметра к толщине от 3 до 10,Диаметр поверхности выступа протектора 4, контактирующего с пьезоэлементом 2, составляет не более чейодна треть от его диаметра. Междупьезоэлементом 2 и опорным элементом 3 установлена дополнительная опора 5 из пьезоэлектрического матерна"ла с диаметром, равным диаметрувыступа протектора 4,35При этом опорный элемент 3 выполнен из электроизолирующего мате-,фриала, например стеклотекстолита,на котором выполнены контактные ламели для подпайки электрических выводов 6, Через электрические выводы6 обкладки пьезоэлемента 2 соединяются с кабелем , Кабель герметизируется посредством гайки 8 с уплотнителем. Акустический контакт между протектором 4, пьезоэлементом 2и опорой 3, а также преобразователяс контролируемым объектом 9 осуществляется циакриновым клеем, сохраняющим свои свойства при низкихтемпературах, Протектор 4 изготовлениз материала с коэффициентом линейного расширения, близким коэффици-.енту .линейного расширения материалаобъекта 9 контроля. 55Преобразователь работает следующим образом. "Предварительно протектор 4 преобразователя приклеивается к поверхности контролируемого объекта 9.Объект контроля охлаждается до низких температур, при этом происходит изменение линейных размеров стенки объекта 9, протектора 4, пьезоэлемента 2, опоры 5 и остальных элементов преобразователя. Однако использование пьезоэлемента в форме диска с отношением диаметра к толщине от 3 до 10 обеспечивает его работу на частоте радиального резонанса, а крепление его в центре между протектором 4 и опорой 5 по поверхности е диаметром не более, чем одна треть от собственного диаметра позволяет уменьшить температурные напряжения и обеспечивает эффективные радиальные колебания. Применение опоры .иэ пьезоматериала снимает температурные напряжения с внутренней.стороны пьезоэлемента. Изготовление протектора из материала с коэффициентом линейного расширения, близким коэффициенту линейного расширения материала контролируемого объекта,9, позволяет сохранить акустический контакт с ним. В результате конструкции сохраняет работоспособность прн низких температурах.Сигнал акустической эмиссии, возникший вобъекте, распространя ется по стенке объекта 9 и в месте установки преобразователя через протектор 4 воздействует на пьезоэлемент 2, в котором возникают радиальные колебания на частоте, близ-кой к собственному резонансу, так как опора 5 и протектор 4 не оказывают сильного влияния на такие колебания, Электрическое напряжение с обкладок пьезоэлемента 2 через электрические выводы 6 поступает на кабель . После проведения измерений температура объекта изменяется до значений комнатных температур. В объекте контроля и преобразователя возникают деформации обратного знака, но они также не приводят к механическим напряжениям между элементами преобразователя и не приводят к его разрушению. Таким образом, конструкция преобразователя позволяет проводить измерения акустической эмиссии при испытаниях и эксплуатации в условиях низких температур что расширяет область его применения.1385061 формула изобретения Составитель В.БабинаРедактор М,Бандура Техред Л.Сердюкова Корректор. М.Пожо Заказ 1408/42 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5Производственно-пс играфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4 Ультразвуковой преобразователь для приема сигналов акустической эмиссии, содержащий корпус и размещенные в нем дисковый пьезоэлемент, установленный со стороны его нерабочей поверхности опорный элемент и протектор с коническим выступом для крепления пьезоэлемента, о т л ич а ю щ и й с.я тем, что, с целью расширения. области применения, пьезоэлементвыбран с отношением диаметра к толщине от 3 до 1 О, диаметр поверхности выступа, контактирующей с пьезоэлементом, выбран не более чем одна треть от его диаметра, а между пьезоэлементом и опорным элементом установлена дополнительная опора иэ О пьезоэлектрического материала с диаметром, равным диаметру выступа протектора.