Преобразователь для ультразвукового контроля

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Цель изобретения - увеличение точности путем повышения оперативности и помехоустойчивости. Диаграмма направленности преобразователя формируется мозаикой пьезоэлементов 5, закрепленных в отверстиях 4 упругой оболочки 1, выполненной в виде перфорированного биморфного диска, на расстояниях между излучающей поверхностью и точкой крепления, кратном четверти длины излучаемой ультразвуковой волны. Изменением величины подаваемого напряжения на оболочку 1 достигается управление ее радиусом кривизны и фокусным расстоянием преобразователя. Указанное закрепление пьезоэлементов на оболочке и выбор их резонансных размеров позволяют повысить помехоустойчивость преобразователя при излучении и приеме сигналов с широким частотным спектром. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ((9) Б О (II) Р1)5 С 01 М 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

А-4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4403464/25-28 (22) 04.01 88 (46) 23.03.90. Бюл. № 11 (71) Московский энергетический институт (72) А. И. Питолин,,Г, Ю..Рябов, А. Б. Сарычев и И. В. Соколов (53) 620.179.1б(088.8) (56) Попко В. П., Рябов Г. N. Разра- ботка электронной аппаратуры и исследование широкополосных пьеэокерами-ческих преобразователей. — Труды МЭИ, 1977, вып. 335, с. 59 — 62.

Авторское свидетельство СССР

¹ 896563, кл. G 01 N 29/04, 1982, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю. Цель изобретения— увеличение точности путем повьппения

2 оперативности и помехоустойчивости, Диаграмма направленности преобразователя формируется мозаикой пьезоэлементов 5, закрепленных в отверстиях

4 упругой оболочки 1, выполненной в виде перфорированного биморфного диска, на расстояниях между излучающей поверхностью и точкой крепления, кратном четверти длины излучаемой ультразвуковой волны. Изменением величины подаваемого напряжения на оболочку 1 достигается управление ее радиусом кривизны и фокусным расстоянием преобразователя. Указанное закрепление пьезоэлементов на оболочке и выбор их резонансных размеров позволяют повысить помехоустойчивость преобразователя при излучении н приеме сигналов с широким частотным спектром. 2 ил.

1552093

Изобретение относится к перазрушающему контролю и может быть использо вано при ультразвуковом контроле.

Целью изобретения является увели5 чение точности контроля путем повыше ния оперативности н помехоустойчивости.

На фиг. I изображен преобразователь для ультразвукового контроЛя: на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Преобразователь для ультразвуково—

ro контроля содержит упругую оболоч— ку 1, выполненную в виде перфорированного биморфного диска, состоящего из двух пьезокерамических дисков 2 и 3, с согласным направлением векторов поляризации с отверстиями 4, в кото— рых закреплены пьезоэлементы 5 на расстояниях d между излучающей по- 2р верхностью и точкой крепления, кратных величине С/4 Е, где С вЂ” скорость ультразвуковых колебаний в пьезоэлементе f — его резонансная частота.

Пьезоэлементы 5 разделены на группы с одинаковым в пределах одной группы и разным у пьезоэлементов разных групп ( резонансным размером, а группы пьезоэлементов 5 расположены на упругой оболочке 1 по концентрическим окруж— ностям (Преобразователь для ультразвукового контроля работает следующим образом.

Мозаика излучающих ультразвуковые З5 колебания пьезоэлементов 5 формирует диаграмму направленности преобразователя. Объединение пьезоэлементов в ,группы с различными резонансными частотами позволяет расширить полосу

40 рабочих частот преобразователя, а при возбуждении пьезоэлементов короткими импульсами дополнительно сжать его диаграмму направленности. Изменением

45 величины управляющего напряжения, подаваемого от источника питания (не показан) к оболочке 1, выполненной в виде биморфного диска, достигается управление ее радиусом кривизны, а следовательно, и фокусным расстоянием преобразователя.

Выбор расстояния d в соответствии с приведенным выражением означает совпадение точки крепления пьезоэлементов 5 в отверстиях

4 оболочки 1 с узлом механического смещения ультразвуковых колебаний пьезоэлемента, что приводит к уменьшению акустической связи между пьезоэлементами как одной группы, так и между пьезоэлементами разных групп, чем достигается повышение помехоустойчивости преобразователя.

Преобразователь для ультразвукового контроля позволяет оперативно управлять его фокусным расстоянием и диаграммой направленности и обладает

EbfcoKoH помехоустойчивостью, особенно при работе на возбуждении и приеме коротких импульсных ультразвуковых колебаний с широким частотным спектром.

Формула изобретения

Преобразователь для ультразвукового контроля, содержащий упругую оболочку, закрепленную на ней мозаику из расположенных по концентрическим окружностям групп пьезоэлементов, о т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности контроля ( путем повышения оперативности и помехоустойчивости, оболочка выполнена в виде перфорированного биморфного диска с числом отверстий., равным числу пьезоэлементов, а пьезоэлементы каждой из групп выполнены с величиной резонансного размера, не равной величине резонансного размера пьезоэлементов других групп, и закреплены в отверстиях оболочки на расстоянии от излучающей поверхности, кратном величине С/4 f, где С вЂ” скорость ультразвуковых колебаний в пьезоэлементе, f > — его резонансная частота, 1552093

Составитель B. Сорокин

Редактор И. Дербак ехредЛ.Сердюкова Корректор Т. Палий

Заказ 326 Тираж 504 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1