Пьезоэлектрический датчик

(51) ИЗОБРЕТЕНИДЕТЕЛЬСТ:ВУ ОРСКОМ рических стаканов 1 и 2, между доньями которых размещен постоянный магнит6, Датчик подносят к стенке резервуара так, чтобы. концы концентраторов10 касались ее, При этом стальнаястенка резервуара замыкает силовыелинии полюсов магнита 6, которымиявляются стенки корпусов 1 и 2, ипроисходит надежное магнитное сцепление корпуса датчика со стенкой резервуара,. Расположенные в стаканах1, 2 электромеханические преобразователи, содержащие пьезоэлементы 8,накладки 10 и шпильки из немагнитногоматериапа 7, возбуждают акустическиеволны в стенках резервуара и затем ререгистрируют отраженные волны, 1 ил,нжен еров СССР72,К пол ьз ои н в виде х цилин ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР .(71) Куйбышевский институт ижелезнодорожного транспорта(57) Изобретение мажет быть ивано при поиске уровня жидкозакрытых стальных резервуарахмер в железнодорожных цистерЦель изобретения - повышениености работы, Датчик выполнеИзобретение относится к ультразвуковому контролю и может быть чспользовано при поиске уровня жидкости в закрытых стальных резервуарах методом импульсного зондирования в том числе, в местах, доступ к которым затруднен, а стенки имеют кривизну и по - крыты загрязнениями, например в железнодорожных цистернах. 40Целью изобретения является повы, шение надежности.На чертеже схематично представлен предлагаемый датчик, продольяай Разрез а 1 5Датчик содержит наружный 1 и внутренний стакан 2 иэ магнитной стали На стенке стакана 1 имеется проушина 3 для удлинительной штанги, с помощью которой искатель может быть доставлен в любое место на стенке резервуара, На верху корпуса закреплена коробка 4 для размещения входных устройств приемника эхосигналов и выходных каскадов генератора эондиру 1 ощих 25 импульсов с электрическим разъемом 5 для соединительного кабеля, Между стаканом 1 и стаканом 2 размещен постоянный магнит б таким образом, что стакан 1 и стакан 2 присоединены. каждый к противоположному полюсу, Корпус стакана 2 и магнит б жестко стянуты с помощью трех латунных шпилек 7 и гаек .8, На выступаюшие внутри корпуса части шпилек 7 наде- ты кольцевые пьезоэлементы 9, которые,зафиксированы навинченными на концы шпилек 7 накладками с выступами 1 ступенчатьпи механическими концентраторами( 10 с помощью нанбы 1.,Для приведения датчика в рабочее положение его с помощью удлинительной штанги, соединенной с корпусом через проушину З,подносят к стенке Резервуара например цистерны) та ким образом, чтобы концы накладок 10 касались ее, При этом стальная стенка резервуара замыкает силовые линии полюсов магнита б, которыми являются стенки стакана 1 и стакана 2, и процсходит надежное магнитное сцен" ление датчика со стенкой.Так как свободные коьпщ концентра" торов 10 выступают из стаканов достигается прижатие их к стенке резерву 55 ара и обеспечение акустического контакта, Выступающие из корпуса концы накладок 10 обеспечивают устойчивое положение искателя на выпуклой или неровной стенке в самом труднодоступном месте, так как образуют опорнуютреногу, которая служит при этом волноводом, Если стенка покрыта загрязнениями или коррадирована, то акусти ческого контакта добиваются скользящими перемещениями искателя но стенке, здвигая при этом в сторону слойзагрязнений,В рабочем Режиме напьезоэлементы 9по кабелю, подсоединенному к разъему5 через оконечный усилитель, находящийся в коробке 4, поступают электрические импульсы, которые преобразуются пьезоэлементами 9 и зондирующиеимпульсные механические колебания,усиливаемые накладками 10. Зондирующие импульсы через контактныеплощадки, образованные между конца"ми накладок 10 и стенкой резервуара,вводятся н объем резервуара, Отра"женный от внутренней стенки резервуара эхосигнал вводится через те жеконтактные площадки иэ резервуара и,пройдя через накладки 10, воздействует на пьезоэлементы 9, которые вырабатывают электрический импульс, поступающий на расположенный в коробке 4предусилитель, и через подсоединенныйк разъему 5 кабель " на регистРирующее устройство.В предлагаемом датчике потери энергии 3 излучения при точечном контактеконцентратора со стенкой компенсируются как увеличением амплитуды колебаний с помощью концентратора, таки увеличением числа их до трех. Точечная характеристика излучения обес"печивает круговую диаграмму направленности излучателя, что увеличивает вероятность прихода эхосигналаиз внутренней полости резервуара кискателю с минимальным числом переотражений, что повышает соотношениесигнал - шум,Таким образом, использование предлагаемого датчика позволит повыситьнадежность работы при работе на криволинейных загрязненнь 1 х стенках в труднодоступных местах. Формула изобретенияПьезоэлектрический датчик, содержащий два соосных стакана, вставленных с зазором друг в друга, и преобразователь, состоящий из кольцевых пьезоэлементов с накладками, прикрепленными резьбовой шпилькой к днуСоставитель В,КудрявцевРедактор Ю,Середа Техред М,Моргентал Корректор М,Шароши Заказ 1876 Тираж 385 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 5 1577873 бвнутреннего стакана и расположенный расстояниях друг от друга, стаканы внутри него, о т л н ч а ю щ и й - выполнены из магнитного материала и с я тем, что, с целью повышения на- их верхние срезы совпадают, а между дежности крепления к стальным объ- ними установлен постоянный магнит, ектам с произвольной формой поверх- резьбовые шпильки выполнены .из не 5ности, в него введены два преобразо- магнитного материала, причем каждая вателя, идентичных первому и закреп- накладка имеет выступ, расстояние от ленных на дне внутреннего стакана,все вершины которого до дна больше глупреобразователи размещены на равных 1 бины внутреннего стакана,