Способ измерения параметров пьезоэлектрических преобразователей

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСШХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, заключающийся в том, что исследуемь1й преобразователь устанавливают на приемную пьезопластину, возбуждают преобразователь, злектрическим импульсом заданной амплитуды, принимают первый импульс упругих колебаний в приемной пьезопластине, возникающих в ней при воздействии механического напряжения со стороны исследуемого преобразователя, и измеряют амплитуду з того импульса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, измеряют амплитуду третьего импульса упругих колебаний в приемной пьезопластине , измерения амплитуд импульсов упругих колебаний проводят в режиме короткого замыкания приемной пьезопластины , а коэффициент электроакустического преобразования К.и выходной акустический импеданс Zgj,y преобразователя определяют по формулам , 3 ;ctr Ii зЫ.., m пх .игл амплитуда возбуждаюгде щего электрического ; импульса; ;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.ЯО„„Д 9 760 A

ОПИСАНИЕ Изот Кт

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пластины, а коэффициент электроакустического преобразования К.и выходной акустический импеданс Е м преобразователя определяют по формулам ц"". е (тг „"/э} (э)

2 =2

Svx nn (<1 (И

„иэл где

Э и2„„ (1) (31 еис

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3725762/25-28 (22) 18.04.84 (46) 07.12.85. Бюл. ¹ 45 (71) Кишиневский политехнический институт им. Сергея Лазо (72) М.Б.Гитис, А.С.Парсаданян, Д.А.Ройф и В.А.Чуприн (53) 620 ° 179.16(088.8) (5v) ГОСТ 23702-79.

Королев М.В.,Карпельсон А.Е.Широкополосные ультразвуковые пьезопреобразователи. М.: Машиностроение, 1982, с. 157. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, заключающийся в том, что исследуемый преобразователь устанавливают на приемную пьезопластину. возбуждают преобразователь, электрическим импульсом заданной амплитуды, принимают первый импульс упругих колебаний в приемной пьезопластине, возникающих в ней при воздействии механического напряжения со стороны исследуемого преобразователя, и измеряют амплитуду этого импульса, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, измеряют амплитуду третьего импульса упругих колебаний в приемной пьезопластине, измерения амплитуд импульсов упругих колебаний проводят в режиме короткого замыкания приемной пьезо3в

К

1 амплитуда возбуждающего электрического импульса, амплитуды принимаемых первого и третьего импульсов упругих колебаний; пьезоэлектрическая постоянная и модуль упругости материала приемной пьезопластины соответственно; площадь поверхности приемной пьезопластины; время пробега импульса упругих колебаний в приемной пьезо-:-. пластине; волновое сопротивление материала приемной пьезопластины.

Ф 11

Изобретение относится к неразру" шающему контролю и может быть использовано для измерения параметров пьезоэлектрических преобразователей.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже представлена блок-схема для йроведенйя измерений параметров пьезоэлектрических преобразова. телей.

Схема содержит испытуемый пьезоэлектрический преобразователь 1, приемную пьезопластину 2 и осциллограф 3.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Испытуемый преобразователь 1 устанавливают на приемную пьезопластину

2. После этого преобразователь 1 возбуждают электрическим импульсом заданной амплитуды, в результате чего он вырабатывает упругий импульс., Этот импульс, пройдя через слой контактной жидкости, достигает приемной пьезопластины 2. В последней при воздействии механического напряжения со стороны исследуемого преобразователя 1 возникает целый ряд импульсов упругих колебаний, отстоящих один от другого на одинаковый промежуток времени.. Принимают осциллографом 3 первый и третий импульсы упругих колебаний в приемной пьезопластине 2.

Третий импульс упругих колебаний принимают для того, чтобы исключить влияние контактного слоя на результа" ты измерения. Измеряют амплитуды первого и третьего импульсов упругих колебаний. Причем измерение этих амплитуд проводят в режиме короткого замыкания приемной пьезопластины 2, который осуществляют активным электрическим сопротивлением R малой величины. При этом устраняется искажение

Где

2 формы импульсов упругих волн, возникающих в приемной пьезопластине 2.

По измеренным амплитудам импульсов упругих волн определяют коэффициент

5 электроакустического преобразования

К и выходной акустический импеданс

Z> l< преобразователя по формулам

1 . ЗщСь (Ч

"" ер(т-s fg )

3(3»

2 eZ вых <.,» (hl В иЭл

U — амплитуда возбуждающего электрического напряжения;

Э и J — амплитуды принимаемых первого и третье20 . го импульсов упругих колебаний соответственно; е и с — соответственно пьезоэлектрическая постоянная и модуль упругости материала при- емной пьезопластины;

F — - площадь поверхности . приемной пьезопластииь!»

30 — время пробега импульса упругих колебаний внутри приемной пьезопластины;

Z — волновое сопротивле-.. н.п. ние материала прием35 ной пьезопластины.

Способ измерения параметров пьезоэлектрических преобразователей позволяет повысить точность измерений, поскольку принимаемый третий импульс упругих колебаний несет информацию о свойствах акустического контактного слоя между приемной пьезопластиной и преобразователем.

ВНИИПИ Заказ 7558/42 Тираж 896 - Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4