Классификация ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей

Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) является важнейшим элементом, определяющим достоверность УЗ-контроля. Этот сложный электроакустический прибор должен обес­печивать формирование УЗ-пучка в самых разных по конфигурации контролируемых элементах. По способам ввода УЗ-колебаний ПЭП подразделя­ют на контактные, щелевые, иммерсионные и бесконтакт­ные. В контактных ПЭП толщина контактного слоя , в щелевых , а в иммерсионных , где С — скорость распространения УЗ-колебаний в кон­тактной жидкости; — длительность зондирующего импульса.

Контактные преобразователи нашли наибольшее при­менение в промышленности. Их основным недостатком является нестабильность акустического контакта в про­цессе сканирования преобразователя. При контроле некоторых деталей и конструкций, ког­да не допускается нанесение контактной жидкости перед ПЭП (например, при обнаружении поверхностных тре­щин), используют щелевые (менисковые) преобразователи.

Иммерсионный ввод УЗ-колебаний чаще всего исполь­зуют при автоматизированном контроле изделий неболь­шого размера или изделий простой геометрической формы, например труб небольшого диаметра. Иногда пре­образователи с иммерсионной локальной ванной приме­няют при контроле по грубообработанным поверхностям.

Особую группу составляют бесконтактные ПЭП, кото­рые возбуждают упругие колебания в металле за счет взаимодействия переменного электрического и магнитно­го полей. По направлению ввода упругих колебаний в исследуе­мый объект ПЭП бывают прямые, наклонные, комбини­рованные.

По конструктивному исполнению и способу подклю­чения к электронной части дефектоскопа пьезоэлектри­ческие преобразователи подразделяют на совмещенные, раздельно-совмещенные (PC), раздельные. В совмещенных ПЭП пьезоэлемент выполняет роль излучателя и приемника УЗ-колебаний. В PC-преобразователях функции излучателя и прием­ника разделены, а конструктивно они выполнены в одном корпусе. В зависимости от формы рабочей поверхности или пьезоэлемента ПЭП могут быть плоскими или неплоскими. Среди неплоских широкое распространение получили фокусирующие ПЭП.

Тип ПЭП определяют сочетанием перечисленных выше признаков:

· контактные прямые совмещенные;

· иммерсионные прямые совмещенные;

· контактно-иммерсионные прямые;

· контактные прямые PC с акустической задержкой;

· контактные наклонные совмещенные с акустической задержкой;

· контактные наклонные PC с акустической задержкой.

На рисунке 2.15 показаны конструкции основных типов преобразователей.

Рисунок 2.15 Преобразователи: а — прямой совмещенный контактный (1 — протектор; 2 — пьезопластина; 3 — демпфер; 4 — заливочная масса; 5 — корпус); б — прямой со­вмещенный с акустической задержкой (1 — твердая задержка; 2 — пьезопластина; 3 — демпфер); в — наклонный совмещенный с акустиче­ской задержкой (1 —призма; 2 — пьезопластина; 3 — демпфер); г — наклонный раздельно-совмещенный с акустической задержкой (1 — призма; 2 — пьезопластина; 3 — демпфер)

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: