Акустический преобразователь
Изобретение относится к акустическим методам нёразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет электрического раздецепей излучения и приема. Дисковый пьезоэлемент преобразователя вводится в акустический контакт с контролируемым объектом, например неметаллическим вкладышем подшипника скольжения. На вход преобразователя, соединенный с электродами пьезоэлемента, подаются электрические импульсы, которые возбуждают колебания последнего. Эти колебания распространяются в объект, отражаются в нём и возвращаются. При приёме колебаний колеблется не только пьезоэлемент, но и покрывающий его (за исключением контактного торца) магнитострикционный материал, в результате чего в коэксиальнорасположенной пьезоэлементу электрической катушке наводится электрический сигнал и поступает на выход. Измеряя с помощью принятых сигналов время распространения акустических колебаний в объекте , определяют скорость их распространения и вычисляют модуль нормальной упругости материала объекта. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5Ц5
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809774/28 (22) 04.04.90 (46) 15.02.93, Бюл. М 6 (71) Одесский институт инженеров морского флота (72) Ф.П.Снеговский и В.И.Лукашенко (56) Дефектоскопия, 1986, М 8, с. 23-28, Авторское свидетельство СССР
М 962808, кл. 6 01 В 29/04, 1981, (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет электрического разделения цепей излучения и приема. Дисковый пьезоэлемент преобразователя вводится в акустический контакт с контролируемым объектом, например неметаллическим вклаПредлагаемое изобретение относится к акустическим преобразователям и предназначено для импульсного зондирования в материале подшипников скольжения.
Известны устройства для определения упругих характеристик детали, содержащие ультразвуковой генератор, пьезокристалл кварца, связанный через усилитель с электронным осциллографом. Недостатком этих устройств является высокий уровень шумов, Наиболее близким из рассмотренных аналогов к предлагаемому изобретению является акустический преобразователь, содержащий дисковый пьезоэлемент и коаксиально расположенную ему электрическую катушку.
Недостатком этого акустического пре образователя .является высокий уровень шумов,,,!Ж„, 1795368 Al дышем подшипника скольжения. На вход преобразователя, соединенный с электродами пьезоэлемента, подаются электрические импульсы, которые возбуждают колебания последнего. Эти колебания распространяются в объект,: отражаются в нем и возвращаются. При приеме колебаний колеблется не только пьезоэлемент, но и покрывающий его (за исключением контактного торца) магнитострикционный материал, в результате чего в коаксиальне расположенной пьезоэлементу электрической катушке наводится электрический сигнал и поступает на выход. Измеряя с помощью принятых сигналов время распространения акустических колебаний в объекте, определяют скорость их распространейия и вычисляют модуль нормальной упругости материала объекта. 1 ил, Целью изобретения является повышение помехоустойчивости акустических ïðåобразователей, Поставленная цель достигается покрытием за исключением контактного торца магнитострикционным материалом и соединением входа акустического преобразователя с электродами пьезоэлемента, а выход
--с выводами катушки.
Э
На черетеже изображены акустический преобрарователь и пошипник скольжения в продольных разрезах.
Предлагаемый преобразователь состоит из пьезоэлемента 1, покрытого за исключением нижнего торца, магнитострикционным материалом 2, вход преобразователя 3 соединен с электродами
1795368 (1-v) 3 пьезоэлемента 1., а выход — с выводами ка- тушки 4.
Изобретение иллюстрируется следую- . щим примером. Для определения модуля нормальной упругости корпус 5 датчика 5 ввинчивают в корпус 6 подшипника до соприкосновения с материалом вкладыша 7, Задание электроимпульсов производится блоком задания электроимпульсов 8 преобразователя 3 при подаче питания от батареи 10
4 на пьезоэлемент 1. При деформировании пьезоэлемент 1 распространяет в материале вкладыша 7 продольные механические колебания с частотой и амплитудой злектроимпульсов. 15
Измерение времени t распространения ультразвуковых колебаний производится магнитострикционным материалом 2 при изменении его магнитных свойств и катушкой 4, Прием электроимпульсов произво- 20 дится с магнитострикционного материала 2 и катушки 4 блоком формирования возбуждающего сигнала 9 на блок индикации цифровой индикации 10, Модуль нормальной упругости Е определяют по формуле:
Е г
Р где S —; p - плотность материала; м- коэффициент Пуассона.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения состоит в том, что в результате нового принципа и воплощения его в конструкцию появляется возможность определить модуль нормальной упругости подшипника скольжения. Приме-. нение датчика модуля нормальной упругости позволит значительно снизить уровень шумов, что повысит чувствительность приема ультразвуковых колебаний в 4-7 раз.
Формула изобретения
Акустический преобразователь, содержащий дисковый пьезоэлемент и коаксиально расположенную электрическую катушку, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, пьезоэлемент за исключением контактного торца покрыт магнитострикционным материалом, вход преобразователя соединен с электродами пьезоэлемента, а выход — с выводами катушки.
