Способ изготовления демпфера ультразвукового преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7970 1 й 29/ ТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕ ННОВЕДОМСТВО СС(ГОСПАТЕНТ ССС ОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН звестен способкомпозиционнксидной смолынедостатку иэвсложность и тремпфера. Поер имеет недазвуковых волнанс,аиболее близкик заявляемо изготовл ого матер пьезопре естного удоем ко известно остаточн и низкий ения демпфеиала на оснообразователя, способа отность изготовлей технологии ое затухание эффективный рви ееэп сится ния д демпф ультр импедм потехму реше ческои сущю является ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Самарское специальное конструкторское бюро Научно-производственного обьединения "Нефтехимавтоматика"(72) М,С,Марьин и А.П.Наумчук.(56) Ультразвуковые пьезопреобразователи для неразрушающего контроля./Под редакцией И,Н.Ермолова - М.:Машиностроение, 1986, с.239,Авторское свидетельство СССР1 Ф 1462183, кл. 6 01 й 29/04,1989.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕМПФЕРА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в ультразвуковых приборах при измерении расхода жидких и газообразных сред. Цель- повышение качества демпфера Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть ис пользовано в ультразвуковых приборах при измерении расхода жидких и газообразных сред.- достигается за счет акустического согласования демпфера с пьезокерамическим элементом и повышения помехоустойчивости Способ изготовления демпфера включает в себя нанесение шликера на демпфирующую поверхность пьезоэлемента, размещенного в корпусе преобразователя. Новым в способе является то, что в качестве демпфирующер массы используют шликер, включающий жидкое стекло в качестве связующего в количестве 99-101 мас.ч., пьезокерамическир порошок в качестве наполнителя в количестве 65-70 мас.ч., глицеринв качестве пластификатора в количестве 5-10 мас,ч., причем в процессе высушивания шликера осуществляют вакуумирование при 85-90 С в течение 1,5-2 ч и виброобработку в течение 1-1,5 ч, а отверждение композиционного материала на основе эпоксидной смолы проводят на поверхностной пленке шликера при комнатной температуре в течение 22-24 ч. способ изготовления демпфера преобразователя для ультразвукового контроля, включающий нанесение демпфирующер ассы на поверхность пьезоэлемента, размещенного в корпусе преобразователя.При известном способе изготовления демпфер обладает низкой поглощающей способностью и недостаточным акустическим импедансом.Цель изобретения - повышение качества демпфера,Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления демпфера ультразвукового преобразователя, включающего нанесение демпфирующей массы на поверхность пьезоэлемента, размещенного в кор 1797047пусе преобразователя, для получения демпфирующей массы изготавливают шликер, включающий жидкое стекло в качестве связующего, пьеэокерамический порошок в качестве наполнителя и глицерин в качестве пластификатора, при следующем соотношении компонентов, мас,7,Жидкое стекло 90-101 Пьеэокерамический 65-70 Порошок глицерин 5-10, который перед нанесением на пьезоэлемент высушивают при одновременном вакуумировании при 85-90 С в течение 1-1,5 ч, корпус с демпфирующей массой подвергают виброобработке, после чего на поверхностную пленку демпфирующей массы наносят композиционный. материал на основе эпоксидной смолы и отверждают при его комнатной температуре 22-24 ч. Способ изготовления демпфера преобразователя. осуществляется следующим образом,В емкость засыпают 70 г (мас.ч) порошка пьезокерамической массы, например ЦТС, и заливают жидким стеклом в количестве 100 г (мас.ч), перемешивают до получения ее однородности. Затем к смеси добавляют 7 г(мас,ч) глицерина и снова тщательно перемешивают,Форму с массой помещают в вакуумный термошкаф и в течение 2 ч вакуумируют при 85-90 С. После остывания шликер (густая, тестообразная масса) перекладывают в корпус преобразователя с размещенным в нем пьезоэлементом (перед нанесением на пьезоэлемент шликера его поверхность следует покрыть гидрофобным клеем или лаком), Корпус с массой помещают на вибростенд или центрифугу и подвергают в течение 1- 1,5 ч виброобработке, способствующей.уплотнению демпфирующей массы. После виброобработки с поверхности шликера удаляют остатки жидкого стекла. При образовании пленки на поверхности шликера (процесс высушивания шликера при 10- 20 С, не содержащего кремнефтористый натрий, происходит только в поверхностном слое за счет высыхания и взаимодействия силиката натрия с углекислотой воздуха, в результате чего получается на поверхности шликера пленка с достаточной прочностью) корпус заливают композиционным материалом на основе эпоксидной смолы. Отверждение композиционного материала происходит при комнатной температуре в течение 22-24 ч, После отверждения композиции полностью прекращается высыхание шликера и под композиционным материалом сохраняется густая тестообразная масса, имеющая устойчивый механоакустический контакт с пьезоэлементом,Полученная масса имеет акустически импе.данс, близкий к акустическому импеданс5 пьезоэлемента и составляет (19-21) 10кг/(м с), Уменьшение массовых частей2,жидкого стекла ниже указанных пределовприводит к увеличению вязкости и неоднородности всей массы, Увеличение массовых"0; частей жидкого стекла выше указанныхпределов приводит к увеличению временивысушивания массы (испарение физическойводы),Лучшими свойствами обладает демпфирующая масса при содержании пьезокерамического порошка 65-70 мас.чприкотором полученная масса имеет акустический импеданс, близкий к акустическому импедансу пьезоэлемента, и, кроме того, притаком содержании инПедиентов способ из-,готовления демпфера обладает хорошей. технологичностью (лучший режим сушки,исключает содержание пузырьков воздуха вматериале и т.д.).25При высушивании шликера ниже указанных пределов, например при 80 С, увеличивается время сушки массы до 3-4 ч,При высушивании шликера выше ука 30 занных пределов, например при 95 С, быстро образуется поверхностная пенкашликера, затрудняющая вакуумированиемассыДобавка глицерина в смесь выше ука-.Э 5 занных пределов замедляет процесс высу-.шивания шликера, Добавка глицерина всмесь ниже указанных пределов уменьшаетпластичность шликера. В каждом случае ингредиенты берутся одни и те же (в мас.ч.), а"0 их количество зависит от объема демпфирующих пьезокерамических элементов,При таком способе изготовления преобразователя в системе излучатель-приемникизлучающий акустический импульс получается в виде одной волны синусоидальныхколебаний и длительностью около одноймикросекунды. Благодаря тому, что демпфер имеет густую тестообразную массу, внем полностью гасятся поперечные колебания пьезоэлемента (в массе не распространяются сдвиговые напряжения) и, крометого, при небольшой высоте демпфера происходит интенсивное затухание колебаний,излученные пьезоэлементом в демпфирую 55 щую массуПредлвженныи способ изготовлениядемпфера особенно эффективен на высокихчастотах работы преобразователя, а такжеможет быть использован в преобразовате1797047 лях, работающих на низких частота. которые трудно демпфировать.Таким образом. использование способа изготовления демпфера для ультразвукового преобразователя позволяет получить деСоставитель Н.МарьинТехред М.Моргентал Корректор О.Густи Редактор Заказ 650 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения Способ изготовления демпфера ультразвукового преобразователя, включающий нанесение демпфирующей массы на поверхность пьезоэлемента, размещенного в кор пусе преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества демпфера, для получения демпфирующей массы изготавливают шликер, включающий жидкое стекло в качестве связующего, пьезокерамический.порошок в качестве наполнителя и глицерин в качестве пластификатора при следующем соотношении компонентов, мас.%: мпфер с большим акустическим импедан.сом, близким к пьезокерамическому элементу и большим коэффициентом затухания ул ьтра звуко вых вол н.5 Жидкое стекло 99-101 10 Пьезокераамическийпорошок 65-70 Глицерин 5-10который перед нанесением на пьезоэлемент высушивают при одновременном ваку умировании при 85-90 С в течение 1-1,5 ч,корпус с демпфирующей массой подвергают виброоб работке, после чего на поверхностную пленку демпфирующей массы наносят композиционный материал и отвер ждают его при комнатной температуре втечение 22-24 ч,