Демпфер к ультразвуковому преобразователю и способ его изготовления

 

Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и может быть использовано в дефектоскопии при изготовлении преобразователей. Целью изобретения является повышение скорости затухания ультразвука и повышение разрешающей способности. Указанная цель достигается тем, что демпфер содержит пакет слоев 1 из однородного материала, например из пьезокерамики, толщина которых не превышает длины волны ультразвука в нем. Слои 1 устанавливают друг на друга и соединяют с помощью диффузионной сварки. Между слоями образуется цепочка пор 2, размеры которых меньше длины волны ультразвука в материале основных слоев. Поры 2 ориентированы вдоль распространения ультразвука, в связи с чем ультразвуковые колебания, проходя через демпфер, затухают в нем. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ют в нем. 2 с,п. ф-лы, 2 ил, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818154/28 (22) 24.04.90 (46) 30.08.92. Бюл. N. 32 (71) Московский авиационно-технологический институт им. К,Э.Циолковского (72) А.В.Захаров и А.В.Сергеев (56) Домаркас В.Й., Кажис P-Й.Ю. Контроль но-измерительные пьезоэлектрические преобразователи. — Вильнюс: МИНТИС, 1975, 255 с.

Авторское свидетельство СССР

М 172543, кл. G 01 N 29/04, 1965. (54) ДЕМПФЕР К УЛЬТРАЗВУКОВОМУ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЮ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛ ЕНИЯ (57) Изобретение относится к нераэрушающим средствам и методам контроля и может Ы „, 1758542 А1 быть использовано в дефектоскопии при изготовлении преобразователей, Целью изобретения является повышение скорости затухания ультразвука и повышение разрешающей способности, Указанная цель достигается тем, что демпфер содержит пакет слоев 1 из однородного материала, например из пьеэокерамики, толщина которых не превышает длины волны ультразвука в нем.

Слои 1 устанавливают друг на друга и соединяют с помощью диффузионной сварки;

Между слоями образуется цепочка пор 2, размеры которых меньше длины волны ультразвука в материале основных слоев. Поры

2 ориентированы вдоль распространения ультразвука. в связи с чем ультразвуковые колебания, проходя через демпфер, эатуха1758542

Изобретение относится к технике неразрушающих средств и методов контроля и может быть использовано в ультразвуковой.дефектоскопии при изготовлении преобразсвателей. 5

Известен демпфер к ультразвуковому преобразователю и способ его изготовления из материала с характеристическим импедансом, равным или близким к характеристическому импедансу пьезопла- 10 стины, выполненный в виде конуса.

Недостатком такого демпфера является низовая степень затухания ультразвука в тем, что приводит к появлению больших шумов в виде донных эхо-импульсов. 15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является демпфер к ультразвуковому преобразователю и способ его изготовления, содержащий несколько слоев гофрированной металлической 20 ленты, связанных между собой заливочной массой, заполняющей пространство между слоем.

Недостатком такого демпфера является также низкая степень затухания ультразву- 25 ка в демпфере, что приводит к низкой разрешающей способности ультразвукового преобразователя с таким демпфером.

Цель изобретения — повышение скорости затухания ультразвука и,повышение 30 разрешающей способ ности.

Указанная цель достигается тем, что демпфер выполнен из слоев однородного материала, толщина которых не превышает длины волны ультразвука в нем, а между 35 слоями расположены дополнительные слои с дефектами в виде цепочки пор, размеры которых меньше длины волны ультразвука в материале основных слоев, а также тем, что слои устанавливают друг на друга и соеди- 40 няют с помощью диффузионной сварки.

На фиг,1 схематически изображен демпфер, акустически контактирующий с пьезопластиной; на фиг.2 — схема установки диффузионной сварки, позволяющей изго- 45 товить демпфер, Демпфер содержит пакет слоев 1 из однородного материала, например, из пьезокерамики. Толщина слоя не превышает длину волны ультразвука в материале слоя. 50

Между слоями содержатся дополнительные слои с дефектами в виде цепочки мелких непроваров пор 2. Демпфер акустически контактирует с пьезопластиной 3 таким образом, чтобы. слои с дефектами 2 были ориентированы параллельно акустической оси пьезопластины 3.

Способ изготовления демпфера заключается в следующем, Пакет пластин 1, состоящий из 10-20 пластин из одного материала, например из пьеэокерамики, общая толщина которого не менее диаметра пьезопластины, устанавливают в установку для диффузионной сварки

4, в которой создают вакуум порядка 10 мм рт,ст„на нижнюю подставку 5. С помощью индуктора 6, нагревают пакет до температуры, близкой к температуре плавления (примерно 0,7 часть от температуры плавления) материала пьезо ерамики. Сверху пакета располагается пуансон 2, имеющий в основании форму пластин и по размерам равную с ней площадь, Пуансоном 2 через шток 3 сдавливают пакет пластин в течение нескольких десятков минут, осуществляя в результате диффузионную сварку. Готовый демпфер имеет в зонах соединения пластин мельчайшие дефекты, рассеянные по всем зонам соединения в виде не упорядоченных дифракционных решеток.

Демпфер к ультразвуковому преобразователю работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания, распространяющиеся в демпфере, рассеиваются мельчайшими неоднородностями в виде цепочки пор, ориентированными вдоль распространения ультразвука и полностью затухают в нем.

Выбирая материал слоев таким же, что и материал пьезоэлемента преобразователя можно расширить полосу его пропускания и повысить разрешающую способность.

Формула изобретения

1. Демпфер к ультразвуковому преобразователю, содержащий несколько слоев соединенных между собой материалов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения скорости затухания ультразвука, он выполнен из слоев однородного материала, толщина которых не превышает длины волны ультразвука в нем, а между слоями расположены дополнительные слои с дефектами в виде цепочки пор, размеры которых много меньше длины волны в материале основных слоев.

2. Способ изготовления демпфера к ультразвуковому преобразователю, заключающийся в соединении слоев материала, о тличающийся тем,что.сцельюповышения разрешающей способности, слои устанавливают друг на друга и соединяют с помощью диффузионной сварки.

1758542

Составитель А.Захаров

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Заказ 2996 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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