Ультразвуковой пьезопреобразователь

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является уменьшение мертвой зоны за счет снижения уровня собственных шумов. В процессе контроля паразитные радиальные колебания и продольные колебания, излучаемые торцовой нерабочей поверхностью цьезоэлемента 2, гасятся в жидком демпфере 3 с высоким коэффициентом затухания ультразвуковых колебаний, содержащем эпоксидную смолу, дибутилфталат, метилтетрагидрофталевый ангидрид и ферровольфрамовьй порошок, который находится под давлением вьипе атмосферног го, создаваемым газом, заполняющим герметичную камеру 5, которая образована стаканом 4, установленным в корпусе со стороны свободной поверхности демпфера 3, с дном в виде мембраны 6 и корпусом 1, за счет чего увеличивается скорость распространения ультразвуковых колебаний в материале демпфера и, следовательно, улучшается его акустическое согласование с пьезозлементом. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21.) 4137499/25-28 (22) 21.10.86 (46) 28.02.89. Бюл. М 8 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В.Н.Козлов, В.Г.Шевалдыкин и Н.Н.Яковлев (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1280535, кл. G 01 1Ч 29/04, 1985. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является уменьшение мертвой зоны за счет снижения уровня собственных шумов. В процессе контроля паразитные радиальные колебания и продольные колебания, излучаемые торцовой нерабочей поверхностью пьезоэлемента

2, гасятся в жидком демпфере 3 с высоким коэффициентом затухания ультразвуковых колебаний, содержащем эпоксидную смолу, дибутилфталат,.метилтетрагидрофталевый ангидрид и ферровольфрамовый порошок, который находится под давлением выше атмосферно-.. го, создаваемым газом, заполняющим герметичную камеру 5, которая образована стаканом 4, установленным в корпусе со стороны свободной поверхности демпфера 3, с дном в виде мембраны 6 и корпусом 1, за счет чего увеличивается скорость распространения ультразвуковых колебаний в материале демпфера и, следовательно, улучшается его акустическое согласование с пьезоэлементом. 1 s.ï. ф-лы, 1 ил.

Г ч

14621 85

0 5-5

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскоПии и толщинометрии преимущественно

Строительных материалов, например бетона, железобетона или кирпича.

Целью изобретения является уменьШение мертвой зоны за счет снижения уровня собственных шумов. 10

На чертеже изображен ультразвуковой преобразователь, разрез.

Ультразвуковой преобразователь

Содержит металлический корпус 1, размещенный в нем пьезоэлемент 2, жидкий демпфер 3, имеющий акустический контакт с нерабочими поверхностями фьезоэлемента и узел для регулирования давления на демпфер, выполненный виде установленного со стороны

Свободной поверхности демпфера 3 стакана 4, который образует с корпусом герметичную камеру 5, заполненную

1asoM под давлением выше атмосферного, и имеет дно в виде мембраны 6, Предназначенной для передачи давления

1аза на демпфер 3, и канал 7 для подачи газа в герметичную камеру 5 для регулирования давления на демпфер.

Мембрана 6 выполнена, например, из резины, а канал 7 для подачи га, за — в виде штуцера с ниппелем от автомобильной камеры.

t)

Для улучшения герметизации соеди. нения элементов пьезопреобразователя дополнительно проклеены по периметру эпоксидным клеем. Донная часть 8 кор-, пуса 1 используется в качестве протектора, а жидкий демпфер 3 выполнен в виде смеси эпоксидной смолы, дибу- 40 тилфталата, метилтетрагидрофталевого ангидрида и ферровольфрамового порошка при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Эпоксидная смола 99-101 45

Дибутилфталат 152-155

Метилтетрагидрофталевый ангидрид

Ферровольфрамовый порошок, 685-695

Ультразвуковой пьезопреобразователь работает следующим образом.

Электрический возбуждающий импульс подается на электроды пьезоэлемента

2 при этом в нем возникают как осУ

55 новные ультразвуковые колебания с частотой Й, определяемой толщиной пьезоэлемента, так и паразитные колебания f„, определяемые поперечным размером пьезоэлемента. Продольные ультразвуковые колебания, возбуждаемые рабочей поверхностью пьезоэлемента, используют для контроля, а продольные ультразвуковые колебания, возбуждаемые торцовой нерабочей поверхностью пьезоэлемента, и паразитные радиальные колебания, возбуждаемые боковой поверхностью пьезоэлемента, поступают в жидкий демпфер 3 и гасятся в нем.

Использование жидкого демпфера, представляющего взвесь ферровольфрамового порошка в вязкой среде и обладающего высоким коэффициентом затухания ультразвуковых колебаний, обеспечивает быстрое затухание прошедших в него колебаний. Кроме того, использование жидкого демпфера обеспечивает хороший акустический контакт демпфера с нерабочими поверхностями пьезоэлемента эа счет обволакивания последнего и уплотнения демпфирующей массы в процессе изготовления преоб-, разователя, а также за счет отсутствия клеевых слоев между демпфером и пьезоэлементом.

Давление, создаваемое газом в герметичной камере 5 через мембрану 6, воздействует на жидкий демпфер 3 и вызывает увеличение скорости распространения ультразвуковых колебаний в нем и, следовательно, увеличение его акустического сопротивления, что обеспечивает лучшее акустическое согласование пьезоэлемента с демпфером и более полное прохождение в последний паразитных продольных и радиальных колебаний. Это приводит к снижению уровня собственных шумов и, следовательно, к уменьшению мертвой зоны преобразователя. В качестве элемента для создания давления на демпфер может быть также использован поршень или груз.

Таким образом, ультразвуковой пьезопреобразователь обладает уменьшенной мертвой зоной.

Формула изобретения

1. Ультразвуковой пьезопреобразователь, содержащий корпус, размещенные в нем пьезоэлемент и жидкий демпфер, отличающийся. тем, что, с целью уменьшения мертвой зоны за счет снижения уровня собственных

1 шумов, он снабжен узлом для регулирования давления на демпфер, выпол85

Составитель М.Андреева

Техред M. Ходанич Корректор С. Патрушева

Редактор Н.Горват

Заказ 667/41

Тираж 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 з

14621 ненным в виде установленного в корпусе со стороны свободной поверхности демпфера стакана, дно которого выполнено с возможностью перемещения вдоль оси преобразователя для переда- чи давления на демпфер.

2. Пьезопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что стакан выполнен с каналом для подачи газа и образует с корпусом герметичную камеру, а его дно выполнено в виде мембраны.