Пьезоэлектрический приемник

Cтраница 4

Пьезоэлектрический эффект широко используется в современной технике. Пьезоэлектрические датчики применяются в различных устройствах для преобразования механического воздействия на диэлектрик в электрическую величину. Такого рода датчики используются в пьезоэлектрических манометрах, в тензометрических устройствах, в акселерометрах, в пьезоэлектрических приемниках ( для преобразования звуковых колебаний в электрический ток, например, в микрофонах) и во многих других разнообразных пьезоэлектрических преобразователях. [46]

Принципиальная схема усилителя.| Внешний вид прибора ИЗД-М. [47]

Прибор ИЗД-М работает в диапазоне частот 10 - 30 кгц. Он - состоит из трех основных узлов: приемной части - щупа, усилителя и регистрирующей части - лампового вольтметра. Пьезоэлектрический приемник - щуп из пьезокерамики - - помещается в рабочий сосуд ( в котором возбуждены ультразвуковые колебания), в точку, где необходимо измерить звуковое давление. Напряжение, развиваемое щупом, усиливается, после чего оно подается на электронный вольтметр. [48]

Блок-схема установки. [49]

Сущность метода заключается в том, что чувствительность приемника ультразвука находится по величине электрического напряжения, возникающего на выходе приемника под действием ударной волны. Амплитуда волны вычисляется по измеряемой скорости ее распространения. Скорость ударной волны и напряжение на выходе приемника определяются по осциллограмме, фотографируемой с экрана осциллографа. Этот метод пригоден для градуировки пьезоэлектрических приемников ультразвука, имеющих постоянную чувствительность в диапазоне частот 10 - 100 кгц. [50]

При экранирующих или теневых методах ( глава 12), известных по рентгеновской диагностике, несплошность материала обнаруживается по ее действию как экранирующего препятствия для распространения звука от излучателя к приемнику. Такие методы называют также прозвучива-нием. При этом первичной измеряемой величиной является амплитуда звукового давления, регистрируемая приемником. Поэтому применяется и историческое название - метод контроля интенсивности, так как при просвечивании рентгеновскими или гамма-лучами почернение используемой пленки пропорционально интенсивности излучения. При ультразвуковом теневом методе первичной измеряемой величиной является амплитуда звукового давления, пропорциональная квадратному корню из интенсивности, если применяют, как почти во всех, случаях, пьезоэлектрические приемники. [51]

Осциллограмма на экране де - t. [52]

Дефектоскопия основана на принципе передачи и приема ультразвуковых импульсов, отражаемых от дефекта, расположенного в металле. Высокочастотные звуковые волны распространяются по сечению контролируемой детали или узла направленно и без заметного затухания, а от противоположной поверхности, контактирующей с воздухом, полностью отражаются. Генератор электрических ультразвуковых колебаний возбуждает пьезоэлектрический излучатель ( передающий щуп), который через слой жидкости связан с поверхностью детали. Механические колебания, полученные от действия переменного магнитного поля на пьезоэлектрическую пластинку излучателя, распространяются по толще металла и достигают противоположной стороны сечения. Отражаясь, возвращаются и через жидкую среду возбуждают в пьезоэлектрическом приемнике ( приемном щупе) электрические колебания, которые после усиления высвечивают на индикаторе характер прохождения колебаний. Бели препятствий, мешающих прохождению колебаний, не оказалось, амплитуды прямого и отраженного импульсов одинаковы. Во время работы дефектоскопа колебания возбуждаются не непрерывно, а короткими импульсами. Существует несколько типов дефектоскопов и наборов щупов. [53]

Блок-схема ультразвуковой теневой установки для контроля качества швов алюминиевой оболочки низковольтного кабеля.| Внешний вид дефектоскопа УЗД-16. [54]

Генератор работает на трех лампах по схеме с мультивибратором и мощным усилителем. В анодную цепь мультивибратора включена электронная лампа, на управляющую сетку которой подается переменное напряжение 4 - 5 в, изменяющее ее внутреннее сопротивление, а следовательно, и частоту колебаний мультивибратора. Эта схема обеспечивает девиацию частоты на 20 - 25 % при несущих частотах 50 - 70 кгц и частоте модуляции 100 гц. В анодную цепь усилителя мощности включен через согласующий трансформатор пьезоэлектрический излучатель. Приемная часть дефектоскопа представляет собой пяти-каскадное электронное устройство. На двух лампах работает двухкаскадный усилитель переменного тока, на вход которого включен пьезоэлектрический приемник. Усиленный сигнал детектируется и поступает на двухкаскадный усилитель постоянного тока, работающий па двойном триоде. В анодной цепи усилителя постоянного тока находится реле, включающее сигнальную лампу, которая вместе с миллиамперметром регистрирует сигнал. На шкале прибора нанесены условные деления. При отсутствии дефекта стрелка прибора полностью отклоняется и при этом загорается сигнальная лампочка. Незначительное отклонение стрелки, примерно до / 5 шкалы, свидетельствует о наличии дефекта. Кристалло-держатели излучателя и приемника конструктивно одинаковы. Пьезокристаллами служат пластинки сегнетовой соли размером 20Х20Х ХЗ мм - в излучателе и 40X40X3 мм в приемнике. Толщина пластинки не имеет значения, так как частота генератора меняется. Резиновая мембрана, акустически связанная с кристаллом, дает возможность контролировать изделия с шероховатой поверхностью. Контролю могут подвергаться изделия толщиной от долей миллиметра. Дефектоскопами УЗД-16 и УЗД-26 можно контролировать качество бетона, изделий из железобетона, склейку пластмасс, выявлять расслоение в автопокрышках и пр. [55]

Страницы: 1 2 3 4