Способ управления пьезокерамическим преобразователем

,3 дователь неразрутроля ка бус иянии пос я на коэф- опреобра 1979,ОК к областиль изоба управлеизготовле ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЛИСАНИЕ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исслский институт по разработкешающих методов и средств кочества материалов(56) Вайнер Т,М, и др. 0 влтоянного электрического полфициент преобразования пьеээователей. - Дефектоскопия,Ф 1, с,52-55,(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЬЕЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относитсянеразрушающего контроля, Цретения - повьппение качестния путем создания способа ния пьезокерамических преобразователей с уменьшенным отклонением коэффйциента преобразования. Устанавливают на одну из рабочих поверхностейакустической нагрузки 4 преобразователь 5, а на противоположную поверхность " контролируемый пьезопреобразователь 2. Возбуждают ультразвуковыеколебания в акустической нагрузке 4от генератора 1. Принятые преобразователем 5 сигналы подают на усилитель6. Сравнивают амплитуду и полярностьсигналов номинального и контролируемого преобразователей. Если амплитудыи полярности номинального и контролируемого преобразователей отличаются,то на последний подают постоянноенапряжение от источника 3 и выбираютнаправление управления в зависимостиот полученных соотношений между значениями амплитуд и полярностей принятых сигналов., 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к нераэрушаощему контролю и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскапии для получения преобразователейс малыми допусками параметров,Целью изобретения является повышение качества управления путем создания способа изготовления пьезокерамических преобразователей с уменьшенным 1 Оотклонением коэффициента преабраэования.На фиг,1 изображена блок-схамаустройства для реализации предлагаемого способа в случае, когда контралируемый и вспомогательный преобразователи установлены на акустиче:куюнагрузку из твердого тела (в качествеизлучателя использован контролируемыйпреобразователь, а приемником служит 20вспомогательный преобразователь), нафиг.2 - блок-схема устройства дляреализации предлагаемого способа,когда преобразователь нагружен нажидкую среду и работает в совмещенном 25режиме; на фиг,3 - график зависимостиотносительного измерения коэффициентов преобразования К, от электрического напряжения Ц (сплошная линиядля случая, когда Б меняется (па за- З 0кону) от О до П, от Б до О, от О до-Д, от .-И до О, Пунктиром показаноизменение Б для четырех циклов измеснения О, при изменении Б по законуот О до Б, ат П до О. Вверху пока- З 5зано, когда 0 ( Ц(3 ) ПБ), внизу - для случая ПЕ 1(13 Ц с Б, ).Устройство для реализации предлагаемого способа (фиг,1) содержит генератор 1 электрических импульсов, 40подключенный через разделительныйконденсатор С, к пьеэокерамическомупреобразователю с номинальным значением коэфФициента преобразования иликонтролируемому пьеэокерамическому 5преобразователю 2, подключенному через ограничительный высокоомный резистор К, к источнику 3 постояннсгонапряжения и установленному на акустическую нагрузку 4, на противопаложной рабочей стороне которой установлен вспомогательный преобразователь5. Последний соединен с широкополосным усилителем 6, выход которого соединен с индикатором 7 (осциллогра.Фом).Устройства для реализации предлагаемого способа при совмещенном методе контроля с нагрузкой на жидкую среду (Фиг,2) содержит генераторэлектрических импульсов, подключенный через разделительный конденсатор С, к пьеэокерамическому преобразователю с номинальным значением коэффициента преобразования или контролируемому пьезакерамическаму преобразователю 2, подключенному через ограничительный резистор К, к источнику 3 постоянного напряжения и установленному на акустическую нагрузку - в иммерсионную ванну с жидкостью 4, на оснонании которой установлен плос-. кий отражатель 5. Контролируемый преобразователь 2 одновременно соединен через конденсатор С с широкополосным усилителем 6, далее соединенным с индикатором 7, Конденсатор С предназначен для защиты входа усилителя 6 от напряжения поляризации. Резистор 3. служит для стекания заряда с конденсатора ССпособ реализуют следующим обра- зом.Устанавливают на одну из рабочих поверхностей акустической нагрузки 4 вспомогательный преобразователь 5, а на противоположную рабочую поверхность акустической нагрузки 4 - пьезокерамический преобраэанатель с номинальным значением коэффициента преобразования 2, Возбуждают ультразвуковые колебания в акустической нагрузке 4 преобразователем 2 от генератора 1, Принятые вспомогательным преобразонателем 5 сигналы подают на усилитель 6. Фиксируют амплитуду и полярность по индикатору осциллографа.7, Затем на место пьеэокерамического преобразователя с номинальным коэффициентом преобразования устанавливают контролируемый пьезакерамический преобразователь 2 и проводят повторные измерения, Сравнинают амплитуду и полярность сигналов номинального и контролируемого преобразователей. Если амплитуда и/или полярность контролируемога преобразователя отличается от амплитуды и/или полярности номинального, та подают на контролируемый пьезокерамический преобраэанатель 2 постоянное напряжение ат источника 3, выбирают направление управления в зависимости от полученных соотношений между значениями амплитуд и полярностей принятых сигналов. Включают встречно постоянное напряжение внутреннему полю пьеэапластины, если1 цци импульсы одной полярности, следят за изменением амплитуды ц, чтобыццц, при плавном многократном изменении постоянно 5 го напряжения от О до Ц и обратно до О, Повторяют изменение направления до получения наименьшей разности Ц -Ц. Включают напряжения поляризации согласно внутреннему полю пьезопластины контролируемого преобразователя, если 1 ЯЦ и принимаемые импульсы одной полярности, следят за изменением амплитулы Ц чтобы 1 Ц 11 Ь1 Цх, при плавном многократном изменении амплитуды от О до ц и.обратно до О. Повторяют изменение напряжения до получения наименьшей разности ) Ц -Ц , Включают напряжение поляризации встречно внутреннему полю 2 О пьезопластины испытуемого преобразователя, следят, чтобы 1 Ц) Ц, при плавном многократном изменении постоянного напряжения от О до Ц и обратно до О, где )ццЕ 1. Повторяют 25 изменение напряжения до получения наименьшей разности 1 Ц -Ц ) .формула изобретения301, Способ управления пьезокерамическим преобразователем, заключающийся в том, что устанавливают на акустическую нагрузку вспомогательный пьезокерамический преобразователь и/или контролируемый пьезокерамический преобразователь, возбуждают в акустической нагрузке вспомогательным или контролируемым пьезокерамическим преобразователем акустические 4 О колебания, принимают их одним из преобразователей, фиксируют значения амплитуды принятого электрического сигнала, подают на контролируемый пьезокерамический преобразователь 45 электрическое постоянное напряжение ц и изменяют его значения, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества управления путем уменьшения отклонения коэффициента преобразования, заменяют контролируемый пьезокерамический преобразователь на пьеэокерамический преобразователь с номинальным значением коэффициента. преобразования, фиксируют значение и полярность амплитуды принятого электрического сигнала, снимают пьезокерамический преобразователь с номинальным значением коэффициента преобразования, устанавливают контролируемый пьезокерамический преобразователь, фиксируют значения и полярность амплитуды электрического сигнала, подают на него электрическоенапряжение, создающее электрическоеполе, встречное внутреннему полюпьезоэлемента контролируемого пьезокерамического преобразователя, когдалц 1цили полярности ц и цразличны, и согласное электрическоеполе, когдац с-ц (, плавно изменяют напряжение 1 Ц от О до Ц и обратно до О, повторяют изменение напряжения до получения наименьшей разностиф-ц, причем значение подаваемогонапряжения устанавливают соответствующим условиям;ц) ц,)цпри 1 цц,1и.одинаковой полярности ц, ц1 цу1 цс))цо) при 1 цДоиодинаковой полярности ц, ц,ць 1 ц )при различных полярно 1 ц. О. 1стях ц, ц,где О - значения амплитуды электриоческого сигнала, зафиксированное при установке пьезокерамического преобразователя с номинальным значениемкоэффициента преобразования;ц - значение амплитуды принятогоэлектрического сигнала, зафиксированное при установкеконтролируемого пьезокерамического преобразователядо подачи постоянного напря.жения ц;ц - значение амплитуды принятогосэлектрического сигнала, зафиксированное при установкеконтролируемого пьезокерамического преобразователя приц=0 в первом цикле изменениЯ ц от О до Цн;Ц - наибольшее значение электриНческого напряжения ц;Е - напряженность коэрцитивногополя в пьезоэлементе контро-.лируемого пьезокерамического преобразователя до подачиэлектрического напряЖения 0;1 - толщина пьезоэлемента контролируемого пьезокерамического преобразователя.2. Способ по п.1, о т л и ч а -ю щ и Й с я тем, что значения ц1381384 Ф где 0,Одного или нескольких последних циклов изменения напряжения О выбираютйз неравенства6с Е,",и0 - значения Уя соответ"ственно в последующеми предыдущем циклах,