Ультразвуковой преобразователь для приема сигналов акустической эмиссии
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при акустической эмиссии . Целью изобретения является расширение области применения преобразователя за счет обеспечения его работы в области низких температур. В преобразователе выбраны оптимальные размеры пьезозлемента 2, протектора 4, а также установлена дополнительная опора 5 из пьезоэлектрического материала, что снижает уровень механических напряжений на пьезоэлементе 2.1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУбЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ о
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц -
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0,(21) 4144620/25-28 ((22) 10.11.86 (46) 30.03.88. Бюл. У 12 (72) Н.В.Бобылев, Г.В.Флеганова и А.А.Саратовский (53) 620.179.16 (088.8) (56) Грешников В.А., Дробот Ю.Б, Акустическая эмиссия. М.: Изд-во стандартов, 1976, с.71-76.
Авторское свидетельство СССР
У 1226289, кл.G 01 N 29/04, 1986. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ
ЭМИССИИ
„„SU„„1385061 А1 (5ц 4 G Ol N 29/04 (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при акустической эмиссии. Целью изобретения является расширение области применения преобразователя за счет обеспечения его работы в области низких температур.
В преобразователе выбраны оптимальные размеры пьезоэлемента 2, протектора 4, а также установлена дополнительная опора 5 из пьезоэлектрического материала, что снижает уровень механических напряжений на пьезоэлементе 2. 1 ил.
1385061
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при акустической эмиссии, например, в .машиностроении. 5
Целью изобретения является расширение области применения преобразователя за счет обеспечения его работы в условиях низких температур.
На чертеже схематично изображен »О предлагаемый ультразвуковой преобразователь.
Ультразвуковой преобразователь для приема сигналов акустической эмиссии содержит корпус 1, размещен.ные в нем дисковый пьезоэлемент 2, установленный со стороны его нерабочей поверхности опорный элемент 3 и протектор 4 с коническим или ци"
/ линдрическим выступом для крепления пьезоэлемента 2. Протектор 4 может быть съемным и закрепляться на корпусе-экране 1 с помощью резьбы или изготавливается совместно с ним.
Пьезоэлемент 2 выбран с отно25 шением диаметра к толщине от 3 до 10.
Диаметр поверхности выступа протектора 4, контактирующего с пьезоэлементом 2, составляет не более чей одна треть от его диаметра. Между пьезоэлементом 2 и опорным элементом 3 установлена дополнительная опора 5 из пьезоэлектрического материала с диаметром, равным диаметру выступа протектора 4. 35
При этом опорный элемент 3 выполнен из электроизолирующего мате-,» риала, например стеклотекстолита, на котором выполнены контактные ламели для подпайки электрических вы- »10 водов 6. Через электрические выводы
6 обкладки пьезоэлемента 2 соединяются с кабелем 7. Кабель герметизируется посредством гайки 8 с уплотнителем. Акустический контакт меж- 45 ду протектором 4, пьезоэлементом 2 . и опорой 3, а также преобразователя с контролируемым объектом 9 осуществляется циакриновым клеем, сохраняющим свои свойства при низких температурах. Протектор 4 изготовлен из материала с коэффициентом линейного расширения, близким коэффици-. енту .линейного расширения материала объекта 9 контроля. 55
Преобразователь работает следующим образом. "
Предварительно протектор 4 преобразователя приклеивается к поверхности контролируемого объекта 9.
Объект контроля охлаждается до низких температур, при этом происходит изменение линейных размеров стенки объекта 9, протектора 4, пьезоэлемента 2, опоры 5 и остальных элементов преобразователя. Однако использование пьезоэлемента в форме диска с отношением диаметра к толщине от
3 до 10 обеспечивает его работу на частоте радиального резонанса, а крепление его в центре между протектором 4 и опорой 5 по поверхности с диаметром не более, чем одна треть от собственного диаметра позволяет уменьшить температурные напряжения и обеспечивает эффективные радиальные колебания. Применение опоры .из пьезоматериала снимает температурные напряжения с внутренней-стороны пьезоэлемента. Изготовление протектора из материала с коэффициентом линейного расширения, близким коэффициенту линейного расширения материала контролируемого объекта,9, позволяет сохранить акустический контакт с ним. В результате конструкции сохраняет работоспособность прн низких температурах.
Сигнал акустической эмиссии, возникший в объекте, распространя ется по стенке объекта 9 и в месте установки преобразователя через протектор 4 воздействует на пьезоэлемент 2, в котором возникают радиальные колебания на частоте, близ- кой к собственному резонансу, так как опора 5 и протектор 4 не оказывают сильного влияния на такие колебания. Электрическое напряжение с обкладок пьезоэлемента 2 через электрические выводы 6 поступает на кабель 7. После проведения измерений температура объекта изменяется до значений комнатных температур. В объекте контроля и преобразователя возникают деформации обратного знака, но они также не приводят к механическим напряжениям между элементами преобразователя и не приводят к его разрушению.
Таким образом, конструкция преобразователя позволяет проводить измерения акустической эмиссии при испытаниях и эксплуатации в условиях низких температур„ что расширяет область его применения.
1385061
Формула изобретения
Составитель В.Бабина
Редактор М,Бандура Техред JI.Ñåðäþêîâà Корректор. М.Пожо
Заказ 1408/42 Тираж 847 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-пс играфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4
Ультразвуковой преобразователь для приема сигналов акустической эмиссии, содержащий корпус и размещенные в нем дисковый пьезоэлемент, установленный со стороны его нерабочей поверхности опорный элемент и протектор с коническим выступом для крепления пьезоэлемента, о т л ич а ю щ и и с.я тем, что, с целью расширения. области применения, пьезоэлемент выбран с отношением диаметра к толщине от 3 до 10 диаметр поверхности выступа, контактирующей с пьезоэлементом, выбран не более чем одна треть от его диаметра, а между пьезоэлементом и опорным элементом установлена дополнительная опора иэ !
О пьезоэлектрического материала с диаметром, равным диаметру выступа протектора.
