Ультразвуковой преобразователь и способ изготовления ультразвукового преобразователя

 

1. Ультразвуковой преобразователь , содержащий корпус с размещенными в нем и соединенными между собой звукопроводящей призмой и пьеэопластиной , отличающийс я тем, что, с целью повышения долговечности и улучшения акустических параметров, он снабжен сменным протектором, акустически связанным с звукопроводом, и узлом крепления протектора к корпусу, а в поверхности протектора, соединенной с звукопроводом, вьшолнень микросоты . . 2. Способ изготовления ультразвукового преобразователя, имеющего протектор, призму и пьезоэлемент, заключающийся в том, что материал протектора подвергают механической обработке, нагревают его до температуры , достаточной для снятия внутренних напряжений материала, обрабатывают материал водой и щелочью , высушивают до образования (/} в нем микросот, склеивают пьезошхастину с призмой и заливают демпфирукицей массой, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и улучшения акустических параметров, пропитывают поверхность протектора вакуумной смазкой при 115-125С в течение 0,5-1 ч с последующим остыванием в термопечи до 30-40 С, притирают СО протектор пропитанной поверхностью « :о к поверхности призмы и фиксируют его в этом положении.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ 4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН

Ц9) (И) за G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И 0ТНРЫТИЙ (21) 3396202/25-28 (22) 15.02.82 (46) 23.09.84. Бюл. и 35 (72) Т.В. Димитров, И.Б. Гитис, Ф.И. Исаенко и В.М. Григорьев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (53) 620. 179. 16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 532811, кл. G 01 N 29/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2982711/25-28, кл. С 01 и 29/04, 1980 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 794501, кл. G 01 и 29/04, 1979 (прототип). (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ. (57) 1. Ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус с размещенными в нем и соединенными между собой звукопроводящей призмой и пьезопластиной, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения долговечности и улучшения акустических параметров, он снабжен сменным протектором, акустически связанным с звукопроводом, и узлом крепления протектора к корпусу, а в поверхности протектора, соединенной с звукопроводом, выполнены "микросоты.".

2. Способ изготовления ультразвукового преобразователя, имеющего протектор, призму и пьезоэлемент, заключающийся в том, что материал протектора подвергают механической обработке, нагревают его до температуры, достаточной для снятия внутренних напряжений материала, обрабатывают материал водой и щелочью, высушивают до образования в нем "микросот", склеивают пьезопластину с призмой и заливают демпфирующей массой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения долговечности и улучшения акустических параметров, пропитывают поверхность протектора вакуумной смазкой при 115-125 C в течение

0,5-1 ч с последующим остыванием и в термопечи до 30-40 С, притирают протектор пропитанной поверхностью к поверхности призмы и фиксируют его в этом положении.

1114943

20

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь: эовано для ультразвукового контроля качества изделий и материалов.

Известен ультразвуковой преобразователь, содержащий неразборныйрезонатор, включающий пьеэопластину н демпфер, съемную призму-протек- тор, выполненную из износостойкого полимера-капролона В, и прижимное устройство для прижатия резонатора к к призме. В качестве среды акустического контакта между резонатором и призмой служит трансформаторное масло (1) .

Однако такая конструкция преобразователя обладает низкой долговечностью и стабильностью акустических параметров обусловленными тем, что последние меняются в процессе износа призмы и при ее смене. В этом ультразвуковом преобразователе трудно выбрать необходимую силу прижатия прижимного устройства из-за того, что при слабом прижатии получается плохой контакт, а при сильном выдавливается масло, что также ухудшает эксплуатационные характеристики преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ультразвуковой преобразователь, со-. держащий корпус с размещенными в нем и соединенными между собой звукопроводящей призмой и пьезопластиной (2).

Известен также способ изготовления ультразвуковых преобразователей, имеющих протектор, призму и пьезоэлемент, заключающийся в том, что материал протектора подвергают механической обработке, нагревают его до температуры, достаточной для снятия внутренних напряжений материала, обрабатывают материал водой и щелочью, высушивают до образования в нем "микросот", склеивают пьезопластину с призмой и заливают демпфирующей массой (31 .

Недостатком известных технических решений является недолговечность и нестабильность акустичес-, ких параметров преобразователей.

Целью изобретения является повышение долговечности и улучшение акустических параметров преобразователей.

Цель достигается тем, что ультразвуковой преобразователь, содержащий корпус,с размещенными в нем и соединенными между собой звукопроводящей призмой и пьезопластиной, снабжен сменным протектором акустически связанным с звукопроводом и узлом крепления протектора к корпусу, а в поверхности протектора, соединенной с звукопроводом, выполнены "микросоты".

Кроме того, согласно способу изготовления ультразвукового преобразователя, имеющего протектор, призму и пьезоэлемент, заключающемуся в том, что материал протектора подвергают механической обработке, нагревают его до температуры, достаточной.для снятия внутренних напряжений материала, обрабатывают материал водой и щелочью, высушивают до образования в нем "микросот", склеивают пьезопластину с призмой и заливают демпфирующей массой, пропитывают поверхность про. тектора вакуумной смазкой при

115-125 С в течение 0,5-1iч с пос0 ледующим остыванием в термопечи до о

30-40 С, притирают протектор пропитанной поверхностью к поверхности призмы и фиксируют его в этом положении.

На чертеже изображена принципиальная схема ультразвукового преобразователя.

Ультразвуковой преобразователь содержит корпус 1, размещенные в нем звукопроводящую призму 2, пьезопластину 3, пластину-матрицу 4 и сменный протектор 5, а также узел крепления протектора 5 к корпусу

1, выполненный в виде гайки б. Акустическая связь между протектором

5 и звукопроводящей призмой 2 выполнена в виде слоя 7 вакуумной смазКи.

Способ изготовления ультразвуковых преобразователей заключается в том, что материал протектора 5, например капролон В, акустическое сопротивление которого практически равно акустическому сопротивлению эпоксидного компаунда, механически обрабатывают, например, на токарном станке, до чистоты поверхности Чб — 9 7, помещают в термопечь (не показана), нагревают его до 180 + 10 С и выдерживают при о

Составитель P. Восканян

Редактор В. Иванова Техред А.Кикемезей Корректор С. Черни

Заказ 6760/30 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 этой температуре 10-15 мин, на каждый мм толщины протектора 5 с пос- ледующим остыванием до температуры окружающей среды вместе с термопечью, перед пропиткой вакуумной смазкой химически обрабатывают материал протектора водой при температуре ее кипения в течение 2,5-3 ч и химически обрабатывают щелочным раствором при температуре не ниже 70 С в течение 1,5 ч, промывают в проточной воде в течение

1 ч и затем высушивают материал про тектора 5 при температуре не выше

100 С в течение 1 ч с последующим остыванием термопечи до температуры окружающей среды. После этого подогревают протектор 5 до 115125 С, наносят слой 7 вакуумной смазки в течение 0,5-1 ч с последующим остыванием B термопечи до

30-40 С. Затем притирают обработанную поверхность протектора 5 к поверхности звукопроводящей призмы 2, 114943 4 образованной заливочным компаундом в нижней части. корпуса 1 с размещенными в нем пьезопластиной 3 и п пластиной-матрицей 4. После притирки фиксируют протектор 5 гайкой 6.

Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.

Располагают ультразвуковой преобразователь на контролируемом изделии (не показано), возбуждают с помощью пьезопластины 3 ультразвуковые колебания, которые, распространяясь через призму 2, слой

7 вакуумной смазки, протектор 5, попадают в изделие (ие показано).

Таким образом, за счет наличия сменноге протектора и исключения операции перестройки ультразвуковой аппаратуры по контрольным образцам при смене изношенного протектора повышается долговечность и улучшаются акустические параметры преобразователя.