Широкополосный пьезоэлектрическийпреобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских,СоциалистическихРеспублик пп 847524 Фф г(51)М. Кл,Н 04 В 17/00 С 01 М 29/04 с присоединением заявки йфГосударственный комитет СССР по делам изобретений(54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к ультразвуковой технике и может найти применение в области неразрушакщего контроля.Известен пьезопреобразователь для неразрушающего контроля, выполненный в виде пьезоэлемента с компланарными электродами.Однако данный преобразователь недостаточно чувствителен 11 .Наиболее близким по технической сущности к изобретению является широкополосный пьезопреобразовател, содержащий цилиндрический пьезоэлементравномерно поляризованный вдоль 15 образукщей, и компланарные алект роды 21 .Однако этот преобразователь также имеет недостаточную чувствительность из-за искажений импульсов реакции 20 преобразователя.Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что преобразователя снабжен 25 неполяризован ной пьезокерамической трубкой, внутри которой жестко закреплен цилиндрический пьезоэлемент, причем один электрод нанесен на торец цилиндрического пьезоэлемента, 30 а другой в виде кольца - на основание трубки.На Фиг. 1 схематически изображенпредлагаемый пьезопреобразователь;на фиг. 2 - вид возбуждающего (а)и выходного (б) импульсов в известном преобразователе;на фиг. 3 - то же, в предлагаемом преобразователе,Преобразователь состоит из пьезокерамического цилиндра 1, помещенного с посадкой на клей внутрь неполяризованной пьезокерамической трубки 2. На одну из торцовых поверхностей трубки и цилиндра нанесеныэлектроды 3 и 4. Стрелками показанынаправления вектора Р поляризациии вектора Е напряженности возбуждающего электрического поля.Преобразователь работает следующим образом.Короткий однополярный импульсвозбуждакщего электрического поляФиг. 2 а, За) вызывает на поверхности с электродами появление импульса акустического давления, который излучается в исследуемый объект,отражается, например от деФекта,и возвращается к преобразователюна поверхность с электродами, вызы847524 Формула изобретения фиС. 1 вая появление электрического выходного импульса,При возбуждении известного преобразователя коротким однополярным электрическим импульсом на поверхности сэлектродами за счет пьезоэффекта возникает такой же короткий однополярный импульс акустического давления.Но под разными электродами возникаютакустические волны разных знаков.Эти волны излучаются в исследуемыйобъект, отражаются например от внутреннего дефекта, и возвращаются напьезопреобразователь, Причем в первый момент времени каждая волна приходит на свой электрод т.е. наэлектрод под которым она возникла), 15и преобразователь за счет пьезоэффекта формирует короткий однополярный электрический сигнал. Однакоза время распространения ультразвуковой волны по исследуемому объекту ;щпроисходит ее расхождение, поэтомуво второй момент времени на каждыйиз электродов приходит ультразвуковая волна, возникающая под "чужим"электродом, что приводит к формированию пьезопреобразователем электрического сигнала противоположнойполярности. Таким образом, реакциейпреобразователя на короткий однополярный возбуждающий импульс являетсяболее длинный двуполярный выходнойимпульс. Эти искажения ухудшаютчувствительность преобразователя,а также уменьшаот достоверностьконтроля при дефектоскопии изделий.. В предлагаемом преобразователе 35при возбуждении его коротким однополярным электрическим импульсомна поверхности с электродами (каки в известном) за счет пьезоэффектавозникает такой же короткий однополярный импульс акустического давления. Но теперь уже такой импульсвозникает только в центральной поляризованной части преобразователя(в цилиндре). Этот импульс излучается в исследуемый объект, а затемвозвращается к преобразователю.Попадая на "свой" электрод, он вызывает появление короткого однополярного электрического импульса. Никакие другие импульсы на электродыпреобразователя не приходят. ЭтоОбъясняется тем, что в предлагаемомустройстве в. неполяризованной пьезокерамической трубке не возникает никаких сигналов; ни акустических,ни электрических, Таким образом,реакцией предлагаемогопьезопреобразователя на короткий однополярныйвозбуждающий электрический импульсявляЕтся такой же короткий однополярный вЫходной сигнала, а чем корочесигнал, тем выше резрешающая способность, а значит и чувствительностьприбора. Широкополосный пьезоэлектрический преобразователь, содержащийцилиндрический пьезоэлемент, равномерно поляризованный вдоль образующей, и компланарные электроды,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения чувствительности,он снабжен неполяризованной пьезокерамической трубкой, внутри которойжестко закреплен цилиндрический пьезоэлемент, причем один электрод нанесенна торец цилиндрического пьезоэлемента, а другой в виде кольца - наоснование трубки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 652808, кл. О 01 й 29/04, 1978.2. Королев М.В. Пьезоэлектрические преобразователи с поверхностнымвозбуждением, - "Дефектоскопия",9 9, 1978, с. 13-19.847524 фиг. й Фиг. Тираж 698 Подписноедарственного комитета СССРизобретений и открытийва, Ж, Раушская наб.,д.4/5 аказ 5529/86ВНИ Госел амМос 130 П "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,филиал Составитель В. Пирогов актор Ю. Петрушко Техред И.Коштура Корректор Ю, Иакарен