SU1163252A1 - Ультразвуковой преобразователь дл измерени скорости поперечных ультразвуковых колебаний - Google Patents

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОПЕРЕЧНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий эвукопровод с цилиндрической рабочей поверхностью и закрепленную на нем пьезопластину с электродами на противоположных поверхност х, отличающийс  тем, что, с целью повьввеии  точности измерений, в плоскости симметрии звукопррвода выполнена цилиндрическа  канавка, расположенна  вдоль образующей на его рабочей поверхности, электроды разделены зазором, вьлолиеиньм в одной плоскости с канавкой, равным ширине последней, на две накрест соединенные пары. (Л с о со ю СП ю

Description

Изобретение относитс  к области средств и методов неразрушающего контрол  и может быть использовано, в. частности, в измерительной технике дл  определени  скоростей распространени  упругих волн.

Известно устройство, содержащее пьезозлемент с электродами, закрепленный на звукопроводе, состо щем из двух акустически св занных между собой частей. На границе раздела этих частей происходит преобразование продольных волн в поперечные 1 J

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерений ско рооти поперечных ультразвуковых колебаний из-за трудности передачи поперечных колебаний без потерь из одной части звукопровода в другую и затем в исследуемую среду.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  ультразвуковой преобразователь дл  измерени  скорости поперечных ультразвуковых колебаний , содержащий з-вукопровод с цилиндрической рабочей поверхностью и закрепленную на ней пьезопластину с электродами на противоположных поверхност х 2.

Недостатком известного, преобразовател   вл етс  низкЗ  точность измерени  скорости поперечных ультразвуковых продольных волн из звукопровода в исследуемую среду.

Цель изобретени  - повьшение точности измерений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в ультразвуковом преобразователе дл  Измерени  скорости поперечных ультразвуковых колебаний, содержащем звукопровод с цилиндрической рабочей поверхностью и закрепленную на нем пьезопластину с электродами на противоположных поверхност х, в плоскости симметрии звукопровода вьшолнена цилиндрическа  канавка, расположенна  вдоль образующей на его рабочей поверхности, электроды разделены зазором, выполненным в одной плоскости с канавкой, равным ширине последней , на две накрест соединенные пары.

На фиг. 1 показан преобразователь общий вид; на фиг.-2 то же, вид сверху .

Ультразвуковой преобразователь содержит звукопровод 1 с цилиндрической рабочей поверхностью 2, цилиндрическую канавку 3, расположенную в плоскости симметрии звукопровда вдоль образующей на его рабочей поверхности, пьезопластину 4, закрепленную на нерабочей поверхности звукопровода 1, электроды 5 и зазор 6 между электродами 5, выполненный в одной плоскости с канавкой 2 и равньй ширине последней. Электроды попарно соединены на две накрест лежащие пары 7.

Подбором компонента материала звукопровода достигают равенства скоростей продольной волны в звукопроводе и поперечной волны,вводимой в исследуемую среду.

Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.

Пьезопластину.4 возбуждают элекрическими сигналами от генератора (не показан) через электроды 5. В звукопроводе 1 возникают продольные Р-колебани , которые, попада  на цилиндрическую рабочую поверхность 2 с углом падени  d. , преобразуютс  в отраженные продольные Ej , поперечные S -колебани  с углами отражени  , и преломленные в исследуемую среду Pj- и S -колебани  с углами преломлени  oiy и /э соответственн

Когда скорости продольных волн в звукопроводе и поперечных в исследуемой среде близки друг к другу, то oi. /ij ив исследуемую среду вводитс  поперечна  S -волна с направлением распространени , близким к направлению первичной Р-волны Преломпенные в различных точках цилиндрической поверхности звукопровода 1 продольные Pj-волны накладываютс  друг на друга и гас тс  за счет перекрестного соединени  двух пар электродов 5, позвол ющего возбуждать в звукопроводе 1 продольные противофазные колебани .

На участках звукопровода 1, где угол падени  близок к нулю градусов продольна  волна не проходит в исследуемую среду благодар  цилиндрической волногас щей канавке 3 и поэтому не может  витьс  причиной существенной помехи при приеме поперечной волны. Ширина зазора 6 и ширина канавки 3 св заны соотношением

Z

/-

Z - наибольшее рассто ние между торцовой и рабочей поверхност ми звукопровода}

/А - ширина электродов;

- длина волны в материале звукопровода .

Таким образом, предложенный ультразвуковой преобразователь позвол ет излучать и принимать только поперечные ультразвуковые колебани , что значительно повьппает точность измерени  их скоростей в исследуемых средах.

Claims (1)

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОПЕРЕЧ-

   НЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий эвукопровод с цилиндрической рабочей поверхностью и закрепленную на нем пьезопластину с электродами на противоположных поверхностях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в плоскости симметрии эвукопровода выполнена цилиндрическая канавка, расположенная вдоль образующей на его рабочей поверхности, электроды разделены зазором, выполненньв* в одной плоскости с канавкой, равным ширине последней, на две накрест соединенные пары.

   I

   1163252 2