Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь
Изобретение относится к ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии. Цель изобретения - улучшение реверберационночиумовой характеристики преобразователя за счет снижения шумов демпфера. Преобразователь включает корпус 1, пьезоэлемент 2, демпфер 3 и поглощающий УЗ-колебания материал 5. Демпфер 3 выполнен в виде герметичной газонаполненной полости, одна из стенок 4 которой образована пьеэоэлементом 2, а остальные - материалом 5. В режиме излучения пьезоэлемент 2. увеличивая свои размеры, уменьшает обьем полости-демпфера 3. В результате давление газа в нем растет и увеличивается степень демпфирования пьезоэлемента 2. В режиме приема объем полости-демпфера 3 почти не меняется, осуществляется слабое демпфирование пьезоэлемента 2, что обеспечивает высокую чувствительность. Материал 5 обеспечивает поглощение УЗ-колебаний, попадающих на стенки демпфера 3.1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N29/24
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
Ь3
C) (л .
Ь3
6д
Ф Ф
Ф ф фф
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4779876/28 (22) 09.01.90 (46) 07.06.93. Gen, N. 21
P1) Научно-производственное объединение
"Атомкотломаш" (72) А.М.Гусаченко (56) Авторское свидетельство СССР
М 589581, кл. G 01 N 29/04, 1976. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ . (57) Изобретение относится к ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии. Цель изобретения — улучшение реверберационно-шумовой характеристики преобразователя эа счет снижения шумов демпфера. Преобразователь включает корпус .1, пьезоэлемент 2, де« .Я2 1820323 A1 мпфер 3 и поглощающий УЗ-колебания материал 5. Демпфер 3 выполнен в виде герметичной -газонаполненной полости, одна из стенок 4 которой образована пьезоэлементом 2, а остальные — материалом 5. В режиме излучения пьезоэлемент 2, увеличивая свои размеры, уменьшает обьем полости-демпфера 3. В результате давление газа в нем растет и увеличивается степень демпфирования пьезоэлемента 2. В режиме приема объем полости-демпфера 3 почти не меняется, осуществляется слабое демпфирование пьезоэлемента 2, что обеспечивает высокую чувствительность. Материал 5 обеспечивает поглощение УЗ-колебаний, попадающих на стенки демпфера 3. 1 ил, 1820323
Составитель В,Гондаревский
Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л.Пилипенко
Редактор
Заказ 2028 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
Изобретение относится к ультразвуко- На втором этапе (режим приема) на пьевой (УЗ) дефектоскопии и может быть ис- зоэлемент 2 поступают УЗ-колебания, непользовано при контроле различных значительно изменяющие его размер. изделий, в частности, сварных швов труб, Объем полости-демпфера 3 практически не предназначенных для изготовления повер- 5 меняется и осуществляется довольно слахностей нагрева котлоагрегатов тепловых бое демпфирование пьезоэлемента 2. Таэлектростанций. ким образом, сильное демпфирование
Целью изобретения является улучше- пьезоэлемента в режиме излучения обеспе. ние реверберационно-;шумовой характери- чиваетвозможностьработыскороткимиимстики за счет выполнения стенок 10 пульсами, что дает довольно высокую герметичной полости из- поглощающего УЗ- разрешающую способность, а слабое деколебания материала, в результате чего при мпфирование в режиме приема обеспечивапопадании на них УЗ-колебаний последние ет возможность работы с довольно высокой частично поглощаются. чувствительностью, На чертеже схематично представлено 15 В качестве поглощающего материала 5 сечение УЗ пьезоэлектрического преобра- " используется, например, эпоксидная смола зователя, . c наполнителем. Полость-демпфер 3 может
УЗ пьезоэлектрический преобразователь иметь произвольную форму, но предпочтисодержит корпус 1 и расположенные в нем тельна плоская (простота выполнения) или пьезоэлемент2 и демпфер 3. Демпфер вы- 20 сферическая (выдерживает более высокое полненввидегерметичнойгазонаполненной внутреннее давление при той жо толщине полости,однаиэстенок4которойобразована стенки). Величина объема полости не должпьезоэлементом 2, а остальные стенки вы- на быть меньшей или равной той, при котополнены иэ поглощающего УЗ-колебания ма- рой. стенки полости . касались бы . териала 5. 25 поверхности изменяющихся размеров пьеУЗ пьезоэлектрическийпреобразователь зопластины в процессе колебания последработает следующим образом, ней, Размер полости-демпфера, по крайней
Преобразователь в совмещенном режи- мере, над поверхностью пьезоэлементов ме работает в два этапа,: должен быть больше длины волны УЗ-колеНа первом этапе (режим излучения) на 30 баний, так, йапример, при частоте 5 МГц пьезоэлемент 2 подается электрический им- это расстояние составит 0,5-1 мм. Исходпульс; под воздействием которого он изменя- ное давление газовой среды в полости-деет свой размер. Поскольку пьезоэлемент 2 мпфере может быть любым, равным, образует стенку 4 полости-демпфера 3. то при например, 1 атм. расширении пьезоэлемента 2 объем полости- 35 . Ф о р м.ул а и з о б р е т р н и я демпфераЗуменъшается, давление заполняю- . Ультразвуковой пьезоэлектрический щего полость-демпферЗ газа увеличивается, в преобразователь, содержащий корпус, расрезультате чего увеличивается давление на положенные в нем пьезоэлемент и депьезоэлемент2,т.е.усиливается егодемпфи- мпфер; выполненный в виде герметичной рование.ЧастьУЗ-колебаний,излучаемыхпье- 40 газонаполненной полости, одна из стенок зоэлементом 2, распространяется в корпусе 1, которой образована пьезоэлементом, о т лвыполненном из акустически прозрачного ма- и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения териала, например оргстекла, а часть распро- реверберационно-шумовой характеристики, страняетсявполости-демпфереЗипопадаетв . остальные стенки герметичной полости выпоглощающий материал 5, где и релаксирует- 45 полнены из поглощающего ультразвуковые ся. колебания материала.
