Способ изготовления фокусирующего преобразователя

(5 ЕТЕНИЯ к кий лектрод со адиус кривизны соотношени 5 а Гэлектрода сферическ электрода этого е пол деляетс 3(1-2- +1+у 2 Г а Г г1 ил. Комитет Российской Федерации о патентам и товарным знакам(71) Запорожское производственное объединение Моторостроитель"(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОКУСИРУЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использованопри ультразвуковой дефектоскопии в различных отраслях промышленности, Цель изобретения - расширение номенклатуры изготовляемых преобразователей, При изготовлениифокусирующего преобразователя пьезоэлемент поляризуют в сферическом электрическом поле перед сборкой преобразователя,Для поляризации используют два различных дискового пьезоэлемен лемента, где я- коэфериала пьезоэлемента; ризованного пьезоэлепьезоэлемента; с,материале пьезоэлеэлемента; с - скорость лируемом материале; орон прямоугольного прямоугольного пьезоэфициент Пуассона мат3 17Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано приультразвуковой дефектоскопии в различныхотраслях промьппленности.Известен способ изготовления фокусирующего преобразователя, заключающийся втом, что плоский пьезоэлемент поляризуют,демпфируют, а к его рабочей сторонеприклеивают фокусирующую линзу.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся всборке последнего с плоским пьезоэлементоми поляризации пьезоэлемента при 300-500 Кс постепенным охлаждением в сферическомэлектрическом поле с радиусом кривизныгагде К - радиус кривизны; арадиус пьезоэлемента; А - длина волны вконтролируемом материале.Известное решение обладает следующиминедостатками. Так как поляризация пьезоэлемента происходит в составе собранногопреобразователя, невозможно осуществитьфокусировку контактных преобразователей,имеющих звукопровод или протектор, Задание сфрического поля по формулегаограничивает возможность выборафокусного расстояния преобразователя какфункции от Й - можно для одноготипоразмера пьезоэлемента задать толькоодно фокусное расстояние,гаИспользование формулы О 61) не позволяет определить явной зависимости фокусного расстояния от К, Возможны микроразрывы в соединении пьезоэлемента с демпфером, что ведет к ухудшению характеристик преобразователя ( в случае клеевого контакта демпфера и пьезоэлемента или поляризации демпфера на пьезоэлемент), Поляризация пьезоэлемента в составе преобразователя увеличивает трудоемкость и материальные затраты на изготовление фокусирующих преобразователей подобного типа.Цель изобретения - расширение номенклатуры изготовляемых преобразователей.Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлемент поляризуют в сферическом электрическом поле перед сборкой преобразователя, для поляризации используют два различных электрода: плоский, размеры рабочей поверхности которого соответствуют размерам поверхности пьезоэлемента, и 86945 4 электрод, создающий сферическое поле, радиус кривизны которого выбирают из условия з 1+и 21 с 2 с для дискового пьезоэлемента г г 3(1-2 ) - ц 1 о 1 г з 1+р 2 Г с для прямоугольного пьезоэлемента, где 2 а 2 а, - длины сторон прямоугольного пьезоэлемента а,а,; р - коэффициент Пуассона материала пьезоэлемента; е - деформация поляризованного пьезоэлемента; а - радиус пьезоэлемента, с, - скорость ультразвука в материале пьезоэлемента; 1 - частота пьезоэлемента; с - скорость ультразвука в контролируемом материале.На чертеже показана схема устройства, обеспечивающего поляризацию пьезоэлемента перед сборкой преобразователя в сферическом поле с радиусом кривизны К. Схема содержит пьезоэлемент 1, который помещен между плоским электродом 2 и сферическим электродом 3 с заданным радиусом кривизны К соосно с последними. Электроды с зажатым между ними пьезоэлементом помещают в ванну 4, наполненную трансформаторным маслам 5, и подключают к поляризатору б,Способ реализуется следующим образом. Плоский пьезоэлемент перед сборкой преобразователя поляризуют при помощи двух электродов; плоского, размеры рабочей поверхности которого соответствуют размерам поверхности пьезоэлемента, и электрода, создающего сферическое поле, радиус Й кривизны которого выбирают из указанных выше соотношений.Затем по известной технологии осуществляют поляризацию пьезоэлемента,При возбуждении тока поляризации происходит деформация пьезоэлемента и переориентация доменов в направлении силовых линий создаваемого поля.Использование плоского электрода с размерами рабочей поверхности, соответствующими размерам поверхности пьезоэлемента и сферического электрода радиусом К, обеспечивает создание сферического поля с радиусом кривизны К, что в свою очередь обеспечивает коническую фокусировку пьезоэлемента. Следовательно, поляризация, обеспечивающая фокусировку пьезоэлемента перед сборкой, создает возможность изготовления фокусирующих преобразователей всех типов.Способ изготовления фокусирующего преобразователя, заключающийся в поляризации плоского пьезоэлемента и сборке преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения номенклатуры изготовляемых преобразователей, пьезоэлемент поляризуют в сферическом электрическом поле перед сборкой преобразователя, для поляризации используют два различных электрода: плоский, размеры рабочей поверхности которого соответствуют размерам поверхности пьезоэлемента, и электрод, создающий сферическое поле, радиус й кривизны которого выбирают из условияа С г3(1-2 р) 1 о 5 а Г2 с для прямоугольного пьезоэлемента, где и - коэффициент Пуассона для материала пьезоэлемента; я - деформация поляризованного пьезоэлемента; а - радиус пьезоэлемента; с, - скорость ультразвука в материале пьезоэлемента;- частота пьезоэлемента; сскорость ультразвука в контролируемом материале; 2 а 2 а, - длины сторон прямоугольного пьезоэлемента, а,а