Способ контроля целостности чувствительных элементов пьезоэлектрических преобразователей

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения целостности чувствительных элементов пьезоэлектрических преобразователей ,в частности, акселерометров, в процессе их изготовления и эксплуатации. Цель изобретения - сокращение времени и повышение достоверности за счет исключения собственных резонансов преобразователя. В пьезоэлектрическом преобразователе возбуждают механические колебания, воздействуя на него импульсами ударного ускорения с изменяющейся амплитудой, контролируют кривую затухания и ее ось симметрии. Отклонение оси симметрии от средней линии на величину γ характеризует целостность чувствительного элемента. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKO!VIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4261414/25-28 (22) 12.06,87 (46) 07,05.89. Бюл, № 17 (71) Ростовский государственный университет им. М.А.Суслова (72) А.А.Иванов, В.В.Янчич и Е.И.Санин (53) 620. 179. 16 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 346783, кл, Н 03 Н 9/00, 1972. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБР4ЗОВАТЕЛЕИ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения целостности чувствительных элементов пьезоэлектрических преобразователей, в частности акселерометров, в процес-. се их изготовления и эксплуатации.

Цель изобретения — сокращение времени и повьппение достоверности за счет исключения собственных резонансов преобразователя.

Способ заключается в следующем.

В пьезоэлектрическом преобразова-.— теле возбуждают механические колебания, воздействуя на него импульсами ударного ускорения. Увеличивают амI плитуду возбуждающего импульса и регистрируют кривую затухания электрических колебаний. Оценку целостности чувствительного элемента веÄÄSUÄÄ 1478384 А1 (51)4 Н 04 R 29/00 // С 01 N 3/32 целостности чувствительных элементов пьезоэлектрических преобразователей, в частности акселерометров, в процессе их изготовления и эксплуатации.

Цель изобретения — сокращение времени и повышение достоверности за счет исключения собственных резонансов преобразователя. В пьезоэлектрическом преобразователе возбуждают механические колебания, воздействуя на него импульсами ударного ускорения с изменяющейся амплитудой, контролируют кривую затухания и ее ось симметрии. Отклонение оси симметрии от средней линии на величину у характеризует целостность чувствительного элемента. 2 ил.

2 дут по отношению амплитуд ответного сигнала преобразователя и соответствующих им амплитуд импульсов ударного ускорения.

На фиг.1 изображена кривая затухания колебаний целого чувствительного элемента; на фиг.2 — то же, с разрушенным чувствительным элементом.

Процесс затухания колебаний в пьезоэлектрическом преобразователе имеет симметричный вид со средней линией 1 огибающих 2 и 3, совпадающей с окончанием 4 ударного процесса для целого чувствительного элемента. Для разрушения чувствительного элемента средняя линия 1 отклонена на величину т и не совпадает с линией окончания ударного импульса.

1478384

Величина отклонения рассчитывается по формуле где. U, U — амплитуда первого импульса выходного сигнала преобразователя после и до появления повреждений; а, а - соответствующие амплитуды импульсов ударного ускорения.

Пример ° Пьезоэлектрический преобразователь с чувствительным элементом из пьезокерамического материала ЦТС-19 подвергали воздействию импульсов ударного ускорения возрастающей амплитуды вплоть до предельного рабочего (от 10 м с до б х х 10 м с - с кратностью порядка

5 -104 м с ). Для этого использовался ударный стенд с общеизвестным принципом торможения подвижного бойка, выполненного в,виде маятника, о неподвижный мерный стержень, на котором закреплялся испытуемый преобразователь; Стенд воспроизводил ударные импульсы по форме, близкие к полусинусоидальным, длительностью 20—

25 мкс.

Для регистрации процесса затухания колебаний использовался запоминающий осциллограф. После регистрации этого процес.са на экране осциллографа производили его фотографирование, построение огибающих и их средней линии по фотокопии (фиг.1, фиг.2).

Экспериментальные результаты показали, что процесс затухания колебаний в пьезоэлектрическом преобразователе, в чувствительном элемен- . те которого нет механических повреж- дений, имеет симметричный вид и средняя линия 1 огибающих 2 и 3 совпадает с линией 4 начала ударного процесса (фиг,1), 5

Для преобразователей, в чувствительном элементе которых при испы,таниях появляются механические повреждения (трещины, сколы на боковой

1 поверхности), симметричность затухания нарушается и средняя линия 1 огибающих 2 и 3 не совпадает с ли нией 4 начала ударного процесса (фиг.2).

Отклонение средней линии 1 огибающих 2 и 3 (фиг.2) на величину 5—

10 свидетельствует о наличии или появлении пбвреждения чувствительного элемента, обнаруживаемых визуально, а значение амплитуды ударного импульса, соответствующей этому отклонению, определяет предел их механической прочности.

Формула и з обретения

Способ контроля целостности чувствительных элементов пьезоэлектрических преобразователей, заключающийся в том, что в преобразователе возбуждают механические колебания и регистрируют параметры затухания колебаний ответного сигнала преобразователя, .по которым судят о прочности чувствительного элемента, о т л и35 ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени и повышения достоверности за счет исключений собственных резонансов преобразователя; возбуждение колебаний осуществляют

40 возрастающими по амплитуде импульсами ударного ускорения, а в качестве параметров затухания определяют отношения амплитуд .ответного сигнала и соответствующих им ампли45 туд импульсов ударного ускорения.

1478384

Составитель И.Гринев

Редактор Г.Гербер Техред Jl.0лиднык Корректор Т.Малеец

Заказ 2376/57 Тираж. 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101