Пьезопреобразователь для приема сигналов акустической эмиссии

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле с помощью , сигналов акустической эмиссии. Целью изобретения является повышение чувствительности за счет частотного согласования пьезоэлемента-и волновода. Волновод пьезопреобразователя устанавливают на поверхность контролируемого изделия. Сигналы акустической эмиссии, возникающие в изделии, через волновод и контактную смазку поступают на пьезоэлемент, с помощью которого они преобразуются в электрические сигналы. Диаметр пьезоэлемента выбирают в три раза больше диаметра волновода. Это обеспечивает частот-, ное согласование пьезоэлемента и волновода и позволяет оптимально возбуждать пьезоэлементы на радиальной моде колебаний в центре волноводом. Закрепление пьезоэлемента опорой в виде тела вращения с диаметром, не (Л более одной трети от диаметра пьезоэлемента , уменьшает демпфирование последнего. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (511 4 G 01 N 29/04, 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3857828/25-28 (22) 22.02,85

;(46) 15. 11.86. Бюл. У 42 (71) Н.В. Бобылев, E.Ä. Меэинцев и В.И. Карпов (53) 620.179,16(088.8) (56) Баранов В.И. Ультразвуковые измерения в атомной технике. М.:

Атомиздат, 1975, с. 55-57.

Дефектоскопия, У 11, 1978, с. 21-27. (54) ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПРИЕМА

СИГНА, ПОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле с помощью сигналов акустической эмиссии. Целью

Ъ изобретения является повышение чувствительности за счет частотного согласования пьезоэлемента и волновода.

Волновод пьезопреобразователя устанавливают на поверхность контролируемого изделия. Сигналы акустической эмиссии, возникающие в изделии, через волновод и контактную смазку поступают на пьезоэлемент, с помощью которого они преобразуются в электрические сигналы. Диаметр пьезоэлемента выбирают в три раза больше диаметра волновода. Это обеспечивает частот-. ное согласование пьезоэлемента и волнавода и позволяет оптимально возбуждать пьезоэлементы на радиальной моде колебаний в центре волноводом.

Закрепление пьезоэлемента опорой в виде тела вращения с диаметром, не более одной трети от диаметра пьезоэлемента, уменьшает демпфирование последнего. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле с помощью сигналов акустической эмиссии.

Цель изобретения — повышение чувствительности за счет частотного согласования пьезоэлемента и волновода.

На чертеже представлен пьезопреобразователь для приема сигналов акустической эмиссии.

Пьезопреобразователь содержит пьезоэлемент 1 в форме диска, который закреплен в центре на опоре 2 с помощью клея или припаяв к ней низкотемпературным припоем. Опора 2 электрически изолируется от корпуса

3 с помощью втулки 4, которая является креплением для опоры 2. Электрические выводы от обкладок пьезоэлемента 1 через пазы в изолирующей втулке 4 подводятся к электрическому разъему. Цанговый зажим 5 с гайкой 6 и центрирующим элементом 7 используется для закрепления пьезоэлемента 1 на волноводе 8„ Цанговый зажим 5 закрепляется на корпусе 3 с помощью резьбы или может изготовляться с ним как одно целое, тогда дно корпуса 3 с электрическим разъеФ мом должно быть съемным. Акустический контакт между пьезоэлементом 1 и волноводом 8 осуществляется через слой жидкой смазки и прбтектор из тонкой фольги (не показан), который припаян к обкладке пьезоэлемента 1, Пьезопреобразователь для приема сигналов акустической эмиссии работает следующим образом.

Перед проведением измерений на поверхности объекта устанавливается и закрепляется рабочий торец волновода 8. На другой конец волновода 8 наносится слой контактной смазки, Преобразователь надевается на вол— новод 8 до упора в протектор, припаянный к пьезоэлементу- 1, при этом волновод 8 центрируется относительно пьезоэлемента 1 с помощью элемента 7, Цанговый зажим 5 сжимается гайкой 6 и закрепляет пьезоэлемент 1 на волноводе 8. При проведении измерений сигнал акустической эмиссии, распространяясь по стенке объекта, достигается рабочего торца волновода 8 и возбуждает в нем колебания, которые распространяются по волноводу 8. В рабочем диапазоне частот для

70680 оптимального волнозода 8 колебания переносятся нулевой продольной волной„ у которой распределение сме- щений на торце равномерно. Эти колебания через слэй контактной смазки и протектор из фольги воздействуют на пьезоэлемент 1, который закреплен в центре на аопоре 2.

Диаметр пьезоэлемента 1 должен быть в три раза бопьше диаметра олновода 8 по двум причинам. Для обеспечения частотного согласования .пьезоэлемента 1 и цилиндрического волновода 8 и. оптимального возбуждения пьезоэлемента 1 на радиальной моде колебаний в центре волноводом с выбранным диаметром. Закрепление. пьезоэлемента 1 опорой 2 в виде тела вращения с диаметром не более одной трети от диаметра пьезоэлемента 1 уменьшает демпфирование последнего.

Кроме того, резонансную частоту опоры 2 выбирают равной резонансной частоте пьезоэлемента i В этом случае опора 2 оказывает наименьшее влияние как на частоту, так и на а атлитуду колеба.ний пьезоэлемента 1.

Б пьезоэлементе 1 возникают радиальные упругие колебания, преобразую- щиеся в колебания электрического напряжения на обкладках пьезоэлемента 1. По сигналам электрического напряжения определяют параметры сигналов акустической эмиссии, возникающих в контролируемом изделии.

Роpмула изобретения

Пьезопреобразователь для приема сигналов акус.тиче< KQA co держащий цилиндрический волновод, пьезоэлемент в виде циска, расположенный на одном торце волновода, защитный корпус-экран и элемент крепления корпуса к волноводу, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет частотного сэгласования пьезоэлемента и волновода, он снабжен приклеен— ной к пьезоэлемен .у опорой в виде тела вращения ." диаметром, меньшим диаметра волновода, центрирующим цанговым зажимом, размещенным в элемен:ге крепления, причем диаметр пьезоэлемента в три раза больше диаметра волновода, 1270680

Составитель Г.Федоров

Редактор И.Касарда Техред Л.Олейник Корректор Г.Решетник

Заказ 6237/47

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4