Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для контроля механической целостности пьезокерамических изделий при их испытаниях на прочность. Целью изобретения является повышение точности за счет совмещения режимов механического воздействия и контроля при анализе спектра собственных частот. Введение в устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей схемы 5 задержки, генератора 6 видеоимпульсов, сумматора 7, формирователя 8 длительности контролируемого сигнала позволяет совместить режим механического воздействия и режим контроля. 2 ил, & оо СП СО о: оо ю fpue.1

(191 0 (11) 5 2 А1 (51)4 С 01 Н 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,МФ " ;."... 4 . Ф % СОЮЗ COBEiCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ с .: РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3690914/25-28 (22) 16.01.84 (46) 15.1?.87. Бюл. ¹- 46 (72) Э.П.Добровольская и В,А.Горловский (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 406154, кл. r, 01 И 29/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 801319, кл. Н 04 R 29/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ПБЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЯ (57) Изобретение относится к области неразрушаюшего контроля материалов и изделий и может быть использовано для контроля механической целостности пьезокерамических изделий при их испытаниях на прочность, Целью изобретения является повышение точности за счет совмещения режимов механического воздействия и контроля при анализе спектра собственных частот °

Введение в устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей схемы 5 задержки, генератора 6 видеоимпульсов, сумматора 7, Ьормирователя 8 длительности контролируемого сигнала позволяет совместить режим механического воздействия и режим контроля. 2 ил, 135968

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть исполЬзовано для проверки механической целостности пьезокерамических изделий при Нх испытаниях на прочность.

Целью изобретения является повышение точности за счет совмещения режимов механического воздействия и конт- 10 роля при анализе собственных частей.

На Аиг.1 представлена блок-схема устройства для контроля целостности пьезокерамических преобразователей; на фиг.2 — временные диаграммы, пояс- 15 няющие его работу.

Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей содержит генератор 1 радиоимпульсов и последовательно соединенные усилитель 2 мощности, временной селектор

3 и анализатор 4 спектра, подключенные к выходу генератора 1 радиоимпульсов, последовательно соединенные схему 5 задержки, генератор 6 видеоимпульсов и сумматор 7, выходом подключенный к усилителю 2 мощности, и формирователь 8 длительности, включенный между выходом генератора 6 видеоимпульсов и вторым входом вре- 30 менного селектора 3, второй вход сумматора 7 подключен к выходу генератора 1 радиоимпульсов. Позицией

9 обозначен контролируемый пьезокерамический преобразователь.

Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразователей работает следующим образом, С помощью генератора 1 радиоим— пульсов и усилителя 2 мощности Аор- 40 мируют рабочий сигнал. Сигнал, возбуждающий свободные колебания в преобразователе 9, формируется генератором 6 видеоимпульсов. Возбуждающий видеоимпульс включается после окончания радиоимпульса через промежуток времени л (фиг.2). Задержку а с ,возбуждающего сигнала Ue (фиг ° 2) от носительно рабочего осуществляют с помощью схемы 5 задержки. Оба импуль- 50 ,са (рабочий радиоимпульс и видеоим пульс, возбуждающий свободные колебания) после сложения в сумматоре 7 и усиления усилителем 2 мощности подходят к электродам испытуемого преоб- 55 разователя 9, Под действием видеоимпульса в преобразователе 9 возбуждаются свободные колебания длительностью Г,, напряжение которых вместе с радио — и видеоимпульсом поступает на вход временного селектора 3. На управляющий вход селектора 3 от фор— мирователя Я поступает сигнал управления П который вырабатывается пос9 ле окончания видеоимпульса Н из суммарного сигнала U, поступившего на вход временного селектора 3, выделяется только напряжение части свободных колебаний (контрольный сигнал U4, подлежащий обработке).

Необходимую длительность с, контролируемого сигнала и его частотный диапазон определяют с помощью осциллографа (не показан) блока 4 анализатора спектра. Гладко спадающие синусоидальные низкочастотные колебания (см.контролируемый участок напряжения U длительностью „, Аиг.3) характерны для преобразователей 9 без дефекта. При появлении трещин, раковин в пьезокерамике, непроклеев в элементах конструкции преобразовате— ля 9 и дефектов другого характера форма огибающей колебаний в низкочастотной области искажается: наблюдаются отклонения от плавного изменения огибающей (появляются бочкообразные участки), изменяется длительность свободных колебаний. Пля ряда конструкций преобразователей 9 более эффективным оказывается контроль их исправности по высокочастотным колебаниям длительностью г., (cM.фиг,2), Длительность контролируемого сигнала или с„ подбирается ручками формирователя Я и визуально оценивается с помоц|ью осциллографа (не показан), О целостности преобразователя 9 судят либо по временной зависимости напряжения контролируемого сигнала, либо по интегральному значению его спектра. При этом в качестве эталонных характеристик выбирают аналогичные характеристики испытуемого преобразователя, измеренные в начале его напряжения рабочим импульсом, Такое сравнение характеристик позволяет устранять погрешность, обусловленную разбросом электроакустических параметров изделий даже в одной и той же партии изделий, что имеет место при сравнении с характеристиками другого, эталонного образца с заранее организованным деАектом. Критерием брака изделия считается отклонение параметров (огибающей временной зависимости напряжения или частотной характерис(pue 2

Составитель К.Леонов

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Редактор Л.Повхан е

Заказ 6148/45 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Праектная, 4

3 13 тики) от эталонных более чем на +15%, Такой критерий определяется точностью измерения этих параметров, разброс которых по повторяемости результатов составляет +107.

Изобретение позволяет проводить непрерывный контроль целостности изделий, обеспечивает возможность точного установления момента повреждения, что повышает надежность оценок наработки изделия на отказ, а также сокращает время испытаний за счет ликвидации дополнительного времени на специальный контроль изделия. формулаизобретения

Устройство для контроля целостности пьезокерамических преобразовате1 лей, содержащее генератор радиоимпульсов и последовательно соединенные усилитель мощности, временной селектор и анализатор спектра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено подключенными к выходу генератора радиоимпульсов последовательно соединенными схемой задержки, генератором видеоимпульсов и сумматором, выходом подключенным к усилителю мощности, и формирователем длительности, включенным между выходом генератора видеоимпульсов и вторым входом временного селектора, а второй вход сумматора подключен к выходу генератора радиоимпульсов,