SU1753626A1 - Method of nondestructive testing of piezoceramic converter - Google Patents

Method of nondestructive testing of piezoceramic converter Download PDF

Info

Publication number
SU1753626A1
SU1753626A1 SU894737136A SU4737136A SU1753626A1 SU 1753626 A1 SU1753626 A1 SU 1753626A1 SU 894737136 A SU894737136 A SU 894737136A SU 4737136 A SU4737136 A SU 4737136A SU 1753626 A1 SU1753626 A1 SU 1753626A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transducers
controlled
values
excitation
mechanical
Prior art date
Application number
SU894737136A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Павлович Виштак
Игорь Владимирович Вовк
Александр Григорьевич Лейко
Валерий Николаевич Решетинский
Татьяна Николаевна Соболева
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6292
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6292 filed Critical Предприятие П/Я Р-6292
Priority to SU894737136A priority Critical patent/SU1753626A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1753626A1 publication Critical patent/SU1753626A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  контрол  пьезокерамических преобразователей при их разработке, изготовлении и эксплуатации . Цель изобретени  - повышение точности контрол  пьезопреобразователей с акустической разв зкой от корпуса. Измер емые значени  колебательной скорости и электрического напр жени  на частоте резонанса при механическом возбуждении корпуса пьезопреобразовател  позвол ют оценить одновременно механические и электрические свойства и прин ть решение о годности пьезопреобразователей по соотношению , ГДе Ul,2Vl.2fl,2 электрическое напр жение, колебательна  скорость и резонансна  частота разв зки на выходах эталонного и контролируемого преобразователей соответственно. 2 ил.The invention relates to instrumentation and can be used to control piezoceramic transducers during their design, manufacture and operation. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control of piezo transducers with acoustic isolation from the housing. The measured values of the oscillatory velocity and the electrical voltage at the resonance frequency under mechanical excitation of the body of the piezotransducer make it possible to evaluate simultaneously the mechanical and electrical properties and make a decision about the suitability of the piezotransducer according to the ratio, Ul, 2Vl.2fl, 2 resonant frequency of isolation at the outputs of the reference and controlled transducers, respectively. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к приборостро- частности к способам неразрушающего контрол  электроакустических преобразователей, и может быть использован дл  контрол  пьезокерамических преобразователей при их разработке, изготовлении и эксплуатации.The invention relates to instrument-making, in particular, to methods of non-destructive testing of electroacoustic transducers, and can be used to control piezo-ceramic transducers during their design, manufacture and operation.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности контрол  пьезопреобразователей с акустической разв зкой от корпуса.The aim of the invention is to increase the reliability of monitoring piezo transducers with acoustic isolation from the housing.

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства, реализующего способ; на фиг.2- характерна  нормированна  зависимость отношени  АFigure 1 shows the structural diagram of the device that implements the method; 2 shows the normalized relationship of relationship A

vp upvp up

f/fn в анализируемом диапазоне частот, где fn - нормирующа  частота; Vp и UP - значени  амплитуд колебательной скорости наf / fn in the analyzed frequency range, where fn is the normalizing frequency; Vp and UP are the values of the amplitudes of the oscillatory velocity at

/ от частоты/ on frequency

рабочей поверхности преобразовател  и электрического напр жени  на его выходе на частоте резонанса разв зки.the working surface of the transducer; and the electric voltage at its output at the frequency of the decoupling resonance.

Способ неразрушающего контрол  пьезокерамических преобразователей осуществл етс  следующим образом.The method of non-destructive testing of piezoceramic transducers is carried out as follows.

С помощью генератора 1 электрических сигналов, вибростола 2 механически возбуждают корпус эталонного и контролируемого пьезопреобразователей 3 гармоническим воздействием посто нной амплитуды в диапазоне частот от 0,05fo до 0,3f0, где f0 - частота основного резонанса преобразовател . С помощью вибростенда 4, закрепленного на рабочей поверхности преобразовател , и блока 5 измерени  вибрации измер ют амплитуду колебательной скорости V рабочей поверхности пьезопреобразователей в указанном частотном диаСОUsing an electric signal generator 1, the vibration table 2 mechanically excites the body of the reference and controlled piezoelectric transducers 3 by harmonic influence of a constant amplitude in the frequency range from 0.05fo to 0.3f0, where f0 is the frequency of the fundamental resonance of the converter. Using the shaker 4, mounted on the working surface of the transducer, and the vibration measurement unit 5, measure the amplitude of the vibrational velocity V of the working surface of the piezo transducers in the indicated frequency diao

сwith

VJVj

сл со о ю оsl with about

пазоне. По максимальному значению этой амплитуды определ ют резонанс акустической разв зки, частоту fp которого измер ют с помощью частотомера б. Одновременно с этим на электрической стороне пьезопреобразовател  с помощью вольтметра 7 измер ют величину электрического напр жени ,  вл ющегос  электрическим откликом пьезопребразовател  на механические воздействи  его корпуса. Указанные измерени тфовод т дл  эталонного и контролируемого преобразовател . По результатам измерений составл ют соотношениеpazone. The maximum value of this amplitude determines the resonance of the acoustic separation, the frequency fp of which is measured using a frequency meter b. At the same time, on the electrical side of the piezotransducer, with the aid of a voltmeter 7, the magnitude of the electrical voltage, which is the electrical response of the piezoelectric transducer to the mechanical effects of its body, is measured. These measurements are measured as reference and monitored transducers. According to the measurement results, the ratio is

UiV2fi-UaVif2,UiV2fi-UaVif2,

где Ui, Da - значени  электрического напр жени  на выходе соответственно эталонного и контролируемого преобразователей;where Ui, Da are the values of the electrical voltage at the output, respectively, of the reference and controlled converters;

Vi, Va - значени  амплитуд колебательной скорости соответственно дл  эталонного и контролируемого преобразователей;Vi, Va are the values of the amplitudes of the oscillatory velocity, respectively, for the reference and controlled transducers;

fi, h - значени  резонансной - астоты акустической разв зки дл  г-талонного и контролируемого преобразователей.fi, h — values of the resonant — acoustic frequency of the acoustic isolation for the g-talon and controlled transducers.

На основании экспериментальных исследований установлено, что при выполнении указанного равенства с точностью ±5% контролируемый преобразователь квалифицируетс  как бездефектный с веро тностью правильной оценки, равной 0,95. Эта точ- нЬсть обусловлена статистическим разбросом экспериментальных данных.On the basis of experimental studies, it has been established that, when performing this equality with an accuracy of ± 5%, the controlled transducer qualifies as defect-free with a probability of a correct estimate of 0.95. This accuracy is due to the statistical scatter of experimental data.

На фиг,2 представлены характерные (крива  8) нормированные АЧХ в указанном диапазоне частот дл  эталонного и дефектного (крива  9) преобразователей. Кроме того , в преобразователе с плохой акустической разв зкой частота резонанса разв зки выше.Fig. 2 shows the characteristic (curve 8) normalized frequency response in the specified frequency range for the reference and defective (curve 9) transducers. In addition, in a transducer with a poor acoustic, the decoupling resonance frequency is higher.

Основное преимущество способа заключаетс  втом, что он позвол ет повысить точность контрол . Это св зано с тем, что, контролиру  механические и электрофизические параметры колебательной системы преобразовател , он позвол ет дополнительно контролироваь и качество акустической разв зки колебательной системы и корпуса преобразовател .The main advantage of the method is that it allows to increase the accuracy of the control. This is due to the fact that, by controlling the mechanical and electrophysical parameters of the oscillating system of the converter, it also allows you to control the quality of the acoustic isolation of the oscillatory system and the housing of the converter.

Кроме этого, в способе нет необходимости в процессе контрол  доводить контролируемый преобразователь в докритические режимы, при которых интенсивно развиваютс  усталостные  влени  и развиваютс  дефекты.In addition, in the method there is no need in the monitoring process to bring the controlled transducer into subcritical regimes, in which fatigue phenomena intensively develop and defects develop.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ неразрушающего контрол  пье- зокерамического преобразовател , включающий возбуждение контролируемого и эталонного преобразователей, измерение колебательной скорости на механическойA method of non-destructive testing of a piezo-ceramic transducer, including excitation of controlled and reference transducers, measurement of the oscillatory velocity on a mechanical стороне преобразователей и проверку выполнени  услови  бездефектности, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности при контроле преобразователей с акустической разв зкой от корпуса,the side of the transducers and the verification of the condition of faultlessness, which means that, in order to increase the reliability when monitoring transducers with acoustic isolation from the housing, перед возбуждением контролируемого и эталонного преобразователей определ ют их резонансные частоты, а возбуждение осуществл ют гармоническим механическим воздействием посто нной амплитуды prior to the excitation of the controlled and reference transducers, their resonant frequencies are determined, and the excitation is carried out by harmonic mechanical action of constant amplitude в диапазоне частот 0,05 - 0,3 от соответствующей резонансной частоты, измер ют частоты , на которых максимальны значени  электрического напр жени  на выходах преобразователей, измер ют амплитуду колебательной скорости на механической стороне преобразователей V на этих частотах, а проверку выполнени  услови  бездефектности осуществл ют исход  из соотношени in the frequency range of 0.05-0.3 of the corresponding resonant frequency, the frequencies at which the maximum values of the electrical voltage at the outputs of the transducers are measured, the amplitude of the oscillatory velocity on the mechanical side of the transducers V at these frequencies is measured, and the verification of the condition of the defect-free are based on the ratio UiV2fi U2Vif2, UiV2fi U2Vif2, где Ui и U2 - значени  электрического напр жени  на выходе соответственно эталонного и контролируемого преобразователей;where Ui and U2 are the values of the electrical voltage at the output, respectively, of the reference and controlled converters; Vi и V2 - значени  амплитуд колебательной скорости соответственно дл  эталонного и контролируемого преобразователей;Vi and V2 are the values of the amplitudes of the oscillatory velocity, respectively, for the reference and controlled transducers; fi и h - значени  резонансной частоты акустической разв зки дл  эталонного иfi and h are the values of the resonant frequency of the acoustic isolation for the reference and контролируемого преобразователей; индексы 1, 2 соответствуют эталонному и контролируемомупреобразовател м соответственно.controlled converters; indices 1, 2 correspond to the reference and controlled converters, respectively. 1one 1one Л,L, W 09- Q&Щ (ЦW 09- Q & (C 0505 № ОД 02 Ш№ OD 02 W Фиг.11 8 х х ,38 x x 3
SU894737136A 1989-09-13 1989-09-13 Method of nondestructive testing of piezoceramic converter SU1753626A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894737136A SU1753626A1 (en) 1989-09-13 1989-09-13 Method of nondestructive testing of piezoceramic converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894737136A SU1753626A1 (en) 1989-09-13 1989-09-13 Method of nondestructive testing of piezoceramic converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1753626A1 true SU1753626A1 (en) 1992-08-07

Family

ID=21469635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894737136A SU1753626A1 (en) 1989-09-13 1989-09-13 Method of nondestructive testing of piezoceramic converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1753626A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487345C2 (en) * 2009-04-30 2013-07-10 Открытое Акционерное Общество "Концерн "Морское Подводное Оружие - Гидроприбор" Method to monitor oscillating system of piezoceramic samples for availability of defects

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 346783, кл. Н 04 R 29/00, 1973. Авторское свидетельство СССР № 699679,кл. Н 04 R 29/00,1973. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487345C2 (en) * 2009-04-30 2013-07-10 Открытое Акционерное Общество "Концерн "Морское Подводное Оружие - Гидроприбор" Method to monitor oscillating system of piezoceramic samples for availability of defects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5351543A (en) Crack detection using resonant ultrasound spectroscopy
US3830091A (en) Accelerometer comparator
TW201833578A (en) Nonlinear acoustic resonance spectroscopy (nars) for determining physical conditions of batteries
JPS63186122A (en) Abnormality diagnosing system for structure
JPH10253339A (en) Measurement method and apparatus using sound waves
US4188830A (en) Apparatus for examining structures using stimulated acoustic emission
JPH0335613B2 (en)
RU2111485C1 (en) Method for non-destructive flaw detection
SU1753626A1 (en) Method of nondestructive testing of piezoceramic converter
Zhang et al. A measuring method for the resonant frequency of flexural horn-type transducer using non-contacting piezoelectric sensor
CN102095490B (en) A method for measuring the eigenfrequency of a piezoelectric wafer
SU1392429A1 (en) Method of determining tension in samples
Krasnoveikin et al. Development of the noncontact approach to testing the dynamic characteristics of carbon fiber reinforced polymer composites
SU548801A1 (en) Ultrasonic control method for polarization of a piezoelectric
RU2037819C1 (en) Method for carrying out quality control of articles made of reinforced material
Vaddi et al. Transducer degradation and high amplitude behavior of broadband piezoelectric stack transducer for vibrothermography
SU716135A1 (en) Method of non-destructive quality control of piezoelements
RU2805106C1 (en) Device for concrete strength measurement
SU1626462A1 (en) Method of nondestructive testing of piezo ceramic transducers
KR20010057930A (en) Apparatus and method for prediction of thermal fatigue life by using acoustic emission
SU1265601A1 (en) Method for checking quality of piezoelectric converter acoustic contact in flaw detection of articles and device for effecting same
RU2466368C1 (en) Method of determining dynamic characteristics of tensometric pressure transducer (versions)
SU1525455A1 (en) Method of determining the change of physico-mechanical properties of materials by thickness
SU1201750A1 (en) Flaw detection device for piezoceramic transducers
SU1682907A1 (en) Method of testing physico-mechanical parameters of polymers