Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь

 

(72) Авторы изобретеии я

В.Е. Чабанов и В. П. Стряпин

Завод-ВТУЗ при Производственном объединен

"Ленинградский металлический завод" (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля материалов.

Известен ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, содержащий призму, установленную на ней пьезопластину и демпфер (1 ).

Недостатком этого преобразователя является низкая производительность контроля, обусловленная узкой диаграммой направленности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, содержащий звукопровод, связанный с ним пьезоэлемент и поглотители ультразвуковых колебаний, акустически связанные с боковыми поверхностями звукопровода. Пьезоэлемент в преобразователе выполнен в виде пластины (2).

Недостатком этого ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя является низкая производительность контроля, обусловленная узкой диаграммой направленности.

Цель изобретения - повышение производительности контроля, Цель достигается тем, что ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, содержащий звукопровод, связанный с ним пьезоэлемент и поглотители ультразвуковых колебаний, акус1О тически связанные с боковыми поверхностями звукопровода. пьезоэлемент выполнен в виде части полого цилиндра, связанного со звукопроводом по15 верхностью большего радиуса, звукопровод выполнен в виде призмы с наклонными боковыми гранями, расходящимися к рабочей поверхности преобразователя.

На чертеже изображена принципиальная схема ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя.

Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь содержит звукопровод

Формула изобретения

3 97 . 1, связанный с ним пьезоэлемент 2 и поглотители 3 и 4 ультраЪвуковых ко» лебаний. Форма звукопровода определяется из условий Е = arcsin

С.

9 = 5-10 где оС- угол наклона передней грани звукопровода;

С - скорость распространения продольных волн в материале звукопровода;

С - скорость распространения продольных волн в материале иэделия (не показано); - угол наклона задней грани звукопровода.

Углы наклона о и определяются необходимостью формирования диаграммы направленности от 0 до 90 и ис" ключением возможности приема сигналов иэ зон изделия (не показано),. лежащих вне области, ограниченной необходимой диаграммой направленности.

Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь работает следующим образом.

Акустический сигнал попадает на рабочую поверхность преобразователя под произвольным углом относительно нормали к поверхности изделия (не показано), Преломляясь в материале звукопровода 1 акустический- сигнал попадает на пьезоэлемент 2 и преобразуется в электрический сигнал несущий информацию о качестве изделия (не показано).

Цилиндрическая форма пьезоэлемента и расположение ее под углом к по4258

4 верхности обеспечивает равномерную чувствительность преобразователя в широком диапазоне углов. Акустические сигналы, не попавшие на пьезоз элемент 2 и отраженные от нее, попадают в поглотители 3 и 4 ультразвуковых колебаний и не влияют на результаты контроля.

Выполнение пьезоэлемента в виде

1в части цилиндра и звукопровода в виде призмы повышает производительность ! контроля за счет расширения диаграммы направленности преобразователя.

Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, содержащий звукопро- .

26 вод,связанный с ним пьезоэлемент и поглотители ультразвуковых колебаний, акустически связанные с боковыми поверхностями звукопровода, о т л и ч а ю-. щ ий ся тем, что, с целью повышения

И производительности контроля, пьезоэлемент выполнен в виде части полого цилиндра, связанного со звукопро водом пюверхностью большего радиуса, эвукопровод выполнен в виде призмы

30 с наклонными боковыми гранями, расходящимися к рабочей поверхности преобразователя.

Источники информации, с. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 586382, кл. G 01 И 29/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

И 407230, кл. С О1 М 29/04, 1971 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 8686/61

Тираж 887 Подписное

» филиал ППП "Патент", -.Ужгород,ул,Проектная,4