Материал демпфера ультразвукового пьезопреобразователя

 

Изобретение относится к неразрушающим методам испытаний и может быть использовано в ультразвуковой эхоимпульсной дефектоскопии и толщинометрии материалов Цель изобретения - улучшение разрешающей способности путем повышения соотношения сигнал/шум и уменьшения длительности импульсов. Цель достигается за счет сочетания высокого коэффициента затухания ультразвука в материале демпфера и значения акустического импеданса, близкого к импедансу пьезозлемента, что возможно при изготовлении демпфера из спеченного методом порошковой металлургии материала, имеющего состав, мас.%: медь 82-90; олово 7-12; графит 3-6.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1 м м м

ЪФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731758/28 (22) 22.08.89 (46) 15.12.91. Бюл. М 46 (72) В.А.Протопопов, В.П.Вовк, И.П.Челпанов, Е.И.Стрельцова и П.Н.Золотарев (53) 620.179.16(088.8) (56) Дефектоскопия, 1973, М 5, с. 113 — 115.

Авторское свидетельство СССР

В 1295319, кл. G 01 N 29/00, 29/04, 1984. (54) МАТЕРИАЛ ДЕМПФЕРА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ . (57) Изобрет ение относится к неразрушающим методам испытаний и может быть исИзобретение относится к неразрушающим методам испытаний и может быть использовано в ультразвуковой эхоимпульсной дефектоскопии и толщинометрии материалов.

Цель изобретения — улучшение разрешающей способности путем повышения соотношения сигнал/шум и уменьшения длительности импульсов.

Поставленная цель достигается сочетанием высокого коэффициента затухания УЗ в материале демпфера (не менее 300 м ), и значения акустического импеданса, близкого к импедансу пьезоэлемента (отличие не более чем на 107), что возможно при изготовлении демпфера из спеченного материала. В этом случае высокое затухание (которое определяется пористостью) обусловлено неоднородностью структуры материала (рассеяние УЗ волн на границах частиц порошка и пор). Акустический импеданс (определяемый), близкий к импедансу,, Ж„„1698751 А1 (si)s G 01 N 29/28 пользовано в ультразвуковой эхоимпульсной дефектоскопии и толщинометрии материалов. Цель изобретения — улучшение разрешающей способности путем повышения соотношения сигнал/шум и уменьшения длительности импульсов. Цель достигается за счет сочетания высокого коэффициента затухания ультразвука в материале демпфера и значения акустического импеданса, близкого к импедансу пьезоэлемента, что возможно при изготовлении демпфера из спеченного методом порошковой металлургии материала, имеющего состав, мас.$, медь 82 — 90; олово 7 — 12; графит 3-6, пьезоэлемента, достигается изменением состава материала и пористости.

Материал демпфера ультразвукового и ьезоп реобразавателя состоит из спеченной бронзографитовой композиции соста- ва, мас.,ь:

Медь 82 — 90

Олово 7-12

Графит 3-6

: при плотности 4,6 — 5,2 10 кг/м и пористости 32 — 40 ь. При содержании меди более

900, необходимо увеличивать пористость до величины больших 40ь, что приводит к нарушению акустического контакта между пьезоэлементом и демпфером и, следовательно, увеличению длительности эхо-импульсов. При содержани меди менее 827 необходимо уменьшать пористость, что в свою очередь снижает коэффициент затухания ультразвука в материале демпфера до величины 150 м . Поэтому для достижения требуемых демпфирующих свойств необхо1698751 алы демпфера позволяют получить на тех же частотах 3 — 4 периодичные импульсы с соотношением сигнал/шум не более 16 дБ.

Составитель С.Крючкова

Редактор Н.Сильнягина Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Заказ 4390 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 димо увеличивать размеры демпфера, что приводит к изменению конструкции пьезопреобразователя (ПП) и снижению рабочей частоты системы "пьезоэлемент-демпфер", что является нежелательным.

Материал для демпфера изготавливают методом порошковой металлургии. Приготовленнуюю шихту согласно рецептуре после расчета навесок для обеспечения требуемой пористости подвергают прессованию в закрытой пресс-форме под давлением и за. тем спекают в защитной среде (например. водород).

Применение такого материала демпфера позволяет получить одно-полуторапериодичные импульсы на частотах выше 5 МГц и с соотношением сигнал/шум не менее 20дБ.

В то время, как ранее применяемые матери5 Формула изобретения

Материал демпфера ультразвукового пьезопреобразователя, содержащий метал-лический порошок, отличающийся тем, что. с целью улучшения разрешающей спо10 собности путем повышения соотношения сигнал/шум и уменьшения длительности импульсов, порошок состоит из спеченной бронвотрафитовои композиции плотностью

4,6-5,2 10 кгм, пористостью 32-40, в

15 составе, мас.$:

Медь 82-90

Олово 7-12

Графит 3 — 6