Пьезоэлектрические преобразовател

Для этих целей пьезоэлектрическим преобразователем возбуждаются ультразвуковые колебания. Возбуждение их происходит в результате так называемого пьезоэффекта — электрические колебания, поданные на пластину, преобразуются в механические. Это имеет место вследствие перестройки в расположении кристаллов пластины из кварца, титаната бария и д )., оси которых под действием проходящего тока поворачиваются в металле, а в результате этого поворота изменяется и суммарная длина пластины. Эти удлинения, следующие непрерывно друг за другом, создают волну. [c.125]

В системе применяются пьезоэлектрические преобразователи производства НПО Волна с частотным диапазоном 20-200 кГц и резонансной частотой 60 Гц. Каналы системы оснащены предварительными усилителями с коэффициентом усиления [c.107]

Принцип действия пьезоэлектрического преобразователя основан на пьезоэлектрическом эффекте. Из кристалла пьезоэлектрика (кварца, титаната бария) определенным образом вырезается пла- [c.141]

Смешанные способы возбуждения возмущений. В тех случаях, когда требуется получить и сохранить возмущения малой амплитуды, используются электрические и электронные способы возбуждения. В этих способах для приведения в действие преобразователя, превращающего электрическую энергию возбуждающего тока в механическую энергию волны напряжений в теле, используется переменный ток, частота волн при этом лежит между 20 кГц и 50 мГц. С помощью соответствующих контуров можно получать или непрерывный ряд волн, или импульсы, состоящие из коротких серий волн высокой частоты, повторяющихся регулярно с низкой частотой. Для этого используются преобразователи, принцип действия которых основан на магнитострикционном или пьезоэлектрическом эффектах. Материалами для пьезоэлектрических преобразователей кроме кристаллов кварца служат искусственные ферроэлектрические кристаллы (в частности, титанат бария в виде поликристаллической керамики), имеющие по сравнению с естественными кристаллами большую чувствительность и меньшее сопротивление. Однако температура Кюри искусственных кристаллов сравнительно низка (при нагревании выше этой температуры пьезоэлектрические свойства пропадают). Материалами для магнитострикционных преобразователей служат ферромагнитные элементы и сплавы. Максимальные деформации в обоих случаях определяются механическими свойствами материала тела. Для возбуждения слабых импульсов напряжений используют искровой способ, предложенный Кауфманом и Ревером [52]. Преимущество этого способа состоит в том, что искра действует как точечный источник, тогда как пьезоэлектрический преобразователь, благодаря дифракции, дает сложную волновую картину. [c.17]

Пьезоэлектрический преобразователь— устройство, предназначенное для преобразования электрической (акустической) энергии в акустическую (электрическую). Принцип работы преобразователя основан на использовании пьезоэлектрического эффекта. [c.204]

Эффект электрического поля. Акустические колебания токопроводящей поверхности изделия могут быть вызваны силами взаимодействия электрических зарядов, если эту поверхность сделать одной из пластин конденсатора. Прием акустических колебаний может быть осуществлен в результате обратного эффекта — появления переменного электрического сопротивления на обкладках конденсаторного преобразователя при изменении расстояния между обкладками, одной из которых является изделие. При напряженности электрического поля конденсатора 10 В/м произведение коэффициентов преобразования конденсаторного преобразователя на три-четыре порядка меньше, чем в слу-чае пьезоэлектрического преобразователя. Поэтому преобразователи такого типа используют лишь для исследований, например для бесконтактного измерения распределения амплитуды колебаний поверхности в широком диапазоне частот. [c.224]

Чувствительность ЭМА-преобразова телей примерно на два порядка меньше чувствительности пьезоэлектрических преобразователей. [c.227]

В качестве промежуточной среды используют жидкость или воздух. В последнем импульсы достаточной мощности с несущими частотами до 1—2 МГц могут распространяться на небольшие расстояния, сохраняя достаточную амплитуду даже при применении обычных пьезоэлектрических преобразователей. [c.281]

Автоматическая ультразвуковая дефектоскопическая лаборатория, смонтированная в железнодорожном вагоне, позволяет контролировать одновременно обе рельсовые нити железнодорожного пути по всей их длине и по всему сечению, исключая перья подошвы. Рабочая скорость вагона-дефектоскопа 10—60 км/ч не снижается при проходе стрелочных переводов. Пьезоэлектрические преобразователи установлены на специальной центрирующей системе. Акустический контакт с рельсом летом обеспечивается чистой водой, а зимой — водным раствором технического спирта. [c.336]

В основу акустико-эмиссионного метода контроля положен тот факт, что в конструкции при росте дефекта или возникновении пластических деформаций происходит излучение механических волн, которые, достигая поверхности конструкции, преобразуются пьезоэлектрическим преобразователем (датчиком) в электрические сигналы (рис. 22). Электрические сигналы усиливаются в 10 -10 раз, фильтруются, анализируются, обрабатываются и отображаются в цифровом или аналоговом виде регистрирующей аппаратурой. [c.52]

В качестве приемников вибрации применяются емкостные, индуктивные или пьезоэлектрические преобразователи. Они могут быть выполнены в виде приемников колебательного смещения скорости I и ускорения . При определенной градуировке приемников можно измерять все перечисленные параметры вибрации, так как для гармонических колебаний они связаны между собой. [c.46]

Из анализа приведенных соотношений следует, что направленность ультразвукового пучка тем выше, чем больше размер излучателя и меньше длина волны. Для решения таких практических задач, как определение шага сканирования, оценка условной протяженности дефектов, проектирование стандартных образцов предприятия (СОП), требуется знать ширину ультразвукового пучка на определенном расстоянии от излучателя. Для симметричного поля круглого или квадратного пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП) удобнее пользоваться его полушириной, которую в зависимости от глубины г определяют по формуле г tg G. [c.21]

Ограничение чувствительности интерферометра связано с шумом фотоумножителя, соответствующим смещению поверхности зеркала на 5 10 м. Считаем, что регистрируемое смещение в 2 раза превосходит это значение, т. е. и = 10" м. Таким образом, чувствительность интерферометра при приеме в 100 раз меньше, чем при использовании пьезоэлектрического преобразователя. Кроме того, интерферометр — довольно сложное, громоздкое, чувствительное к вибрации устройство. В связи с этим он находит применение лишь в исследовательских целях, например, для точного измерения характеристик пьезопреобразователей в абсолютных единицах или скорости ультразвука в материалах. [c.68]

Зависимость коэффициента преобразования от частоты называют амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) преобразователя. В качестве параметров АЧХ принимают следующие величины рабочую частоту /, соответствующую максимальному значению коэффициента преобразования Кии и предопределяющую достижение максимальной чувствительности пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП) полосу пропускания Af = h—f , где /i и /а — частоты, при которых Кии уменьшается на 3 дБ (0,707) по сравнению с максимальным значением при излучении либо приеме или на 6 дБ (0,5) в режиме двойного преобразования (совмещенном). Чем больше полоса пропускания, тем меньше искажение формы излученного и принятого акустического импульса, меньше размеры мертвой зоны, выше разрешающая способность и точность определения координат дефектов. Расширить полосу пропускания можно путем уменьшения электрической добротности Qa или увеличения акустической добротности Qa. однако при этом снижается чувствительность. Применяя четвертьволновой просветляющий слой и подбирая оптимальное демпфирование, удается расширить полосу пропускания, одновременно повышая чувствительность, так как протектор снижает акустическую добротность за счет отвода энергии ультразвука в сторону изделия. Высокая чувствительность в сочетании с широкой полосой пропускания достигается при Qg = Q а 2. .. 4. [c.134]

В профилометре ДБ-1 использован пьезоэлектрический преобразователь. [c.151]

В качестве возбудителя колебаний и датчика использованы пьезоэлектрические преобразователи. [c.137]

Трофимов А. И. Пьезоэлектрические преобразователи статических нагрузок. М. Машиностроение, 1979. 95 с. [c.454]

Вспоминаю еще один любопытный случай, тоже связанный с вибрационной техникой, но уже прецизионной. Как-то мы с Иваном Ивановичем посетили ряд научных лабораторий в Вильнюсе и Каунасе. И он заинтересовал-, ся вот чем. Как известно, если, например, в магнитофоне подать колебания высокой частоты на пьезоэлектрические преобразователи, то можно с их помощью очень плавно перемещать пленку. Звук при этом не плывет, нет никаких трущихся частей, нет подшипников. Словом, речь шла о новой, очень нужной идее. И ситуация была традиционной для нового одни не вполне понимали суть этой разработки, а другие сомневались, стоит ли вообще браться за нее, так как нужна очень высокая точность [c.29]

В. И. Попков. Пьезоэлектрический преобразователь для измерения динамических усилий воздействия механизма на фундамент.— Измерительная техника, 1967, № 9. [c.56]

Сопутствующая аппаратура, работающая с датчиками, определяется типом применяемых ИПП и обычно приобретается вместе с ними. Так, при использовании пьезоэлектрических преобразователей основной аппаратурой являются устройства, согласующее выходное сопротивление датчика с входным сопротивлением регистраторов, усилители напряжения и заряда, фильтры и т. д. Для тензометрических ИПП применяются тензометрические усилители постоянного, переменного тока или импульсные с соответствующими источниками питания датчиков. Сопутствующая аппаратура для ряда ИПП приведена в табл. 10.2 и 10.3. [c.165]

Удельная акустическая мощность пьезоэлектрического преобразователя на резонансе определяется величиной произведения параметров Коэффициент полезного действия зависит [c.311]

Для проведения исследований пьезоэлектрических преобразователей на монокристаллах сульфида кадмия нами были получены монокристаллы сульфида кадмия п-типа диаметром 20 мм из расплава под давлением инертного газа в компрессионной печи методом направленной кристаллизации с перемещающимся контейнером. [c.327]

Синхронность работы генератора запуска ждущей развертки осциллоскопа и возбудителя импульсов пьезоэлектрического преобразователя обеспечивается при помощи синхронизатора 4. При контроле изделий на экране индикатора осциллоскопа видны отметки, соответствущие моменту посылки импульса (начальный сигнал), моменту прихода эхосигнала от противоположной грани контролируемого изделия (донный сигнал, по аналогии с эхолотом) и в случае наличия дефекта— эхосигнал от дефекта, расположенным между начальным и донным, на расстоянии от начального, пропорциональном глубине залегания дефекта. [c.346]

Для прозвучивания материалов применяют специальное устройство, называемое искателем. В применяемых на практике искателях пьезоэлектрический преобразователь излучает продольную волну. Угол падения волны (3 в на- [c.504]

Наибольшее распространение имеют пьезоэлектрические преобразователи, представляющие собой пластинку, изготовленную из монокристалла кварца или пьезокерамических материалов титанат бария, цирконат-титанат свинца и др. На поверхности этих пластинок наносят тонкие серебряные электроды и поляризуют их в постоянном электрическом поле. Излучаюшую пластинку монтируют в специальной выносной искательной головке, связанной с генератором коаксиальным кабелем. [c.195]

Пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП). Основной частью данных преобразователей является пьезоэлемент — пластина из кварца, титаната бария или пъезокера-мики [например, цирконат-титанат свинца (ЦТС), твердые растворы четырехкомпонентных систем ПКР). Пластина представляет собой диск, толпщна которого равна половине длине волны УЗК. ПЭП разделяют на прямые (излучают продольную волну перпендикулярно поверхности), наклонные (излучают поперечную волну под углом к поверхности) и раздельно-смещенные (излучают продольную волну ггод углом 5... 10° к плоскости, перпендикулярной поверхности ввода). Их основные элементы представлены на рис. 6.27. [c.180]

Пьезоэлектрические преобразователи давления. Действие пьезоэлектрических преобразователей основано на использовании пьезоэлектрического эффекта, имеющего место у некоторых кристаллов (кварца, турмалина, титаната бария и др.) при их деформации на их поверхности появляются электростатические заряды. В приборах давления в качестве пьезоэлектрического преобразователя обычно используется кварц (810г). Кварц негигроскопичен, обладает достаточной механической прочностью, имеет хорошие изоляционные свойства, и, что не менее важно, его пьезоэлектрические свойства практически не зависят от температуры в пределах от 20 до 400 °С. [c.161]

Морозов Л. И., Проклов В. В., Станковский Б. А. Пьезоэлектрические преобразователи для радиоэлектронных устройств. М. Радио и связь. 1981. [c.168]

Наличие максимумов и минимумов в ближней зоне мешает ее использованию для ультразвукового контроля, поскольку затрудняет определение координат и эквивалентных размеров дефектов по значению максимума эхо-сигнала. Предложены несколько способов уменьшения этих осцилляций. Хорошие результаты получены при использовании круглых преобразователей, амплитуда возбуждающих колебаний которых центральносимметрична, но неравномерна по радиусу. Это достигается рас-поляризацией центральной части пьезоэлектрических преобразователей или нанесением электродов в форме розетки. Установлено, что если амплитуда возрастает от центра к краю по закону при п > 2, осцилляции в ближней зоне малозаметны [71 1. [c.78]

Для возбуждения импульсов упругих колебаний с частотой f и приема их отражений в дефектоскопах используют в основном пьезоэлектрические преобразователи, реже — электромагнитноакустические. [c.180]

В пьезоэлектрических преобразователях широко применяют материалы на основе цирконат-тнтаната саино,а (11,ТС), характе- [c.430]

Почти одновременно с индукционными преобразователями стали применяться и частично продолжают применяться в ряде конструкций щуповых приборов ( Брюэль и Кьяр в Дании, Филлипс в Голландии, Тейлор Гобсон-105 в Англии, Шви-стул в Швейцарии, Хоммель-Тестер-Р в ФРГ, Сурфком-1 в Японии, ДБ-1 в СССР и др.) пьезоэлектрические преобразователи. [c.131]

Многие цеховые зарубежные приборы основаны на использовании пьезоэлектрических преобразователей, обладающих непревзойденной компактностью, слабой чувствительностью к внешним магнитным полям и работоспособностью в щироком диапазоне скоростей движения щупа. К ним относятся профилометры фирм Брюэль и Кьяр (Дания), Филлипс (Голландия), Тейлор-Гобсон, модель 105 (Англия), Швистул (Швейцария) и др. [c.154]

Для повышения эффективности ультразвукового контроля изделий из полимерных композиционных материалов в отраслевой лаборатории механофизики полимеров ЛТИ им. Ленсовета было разработано несколько типов ультразвуковых приборов н пьезоэлектрических преобразователей [35, 36], работающих на низких ультразвуковых частотах (20—300 кГц) с излучением упругих импульсов малой и регулируемой длительности (от одного периода колебаний и выше) и управляемой диаграммой направленности. [c.85]

Дагчики силы с пьезоэлектрическими преобразователями. В этих датчиках поле внутренних механических напряжений, пропорциональных измеряемой [c.381]

В табл. 15 представлены характеристики зарубежных датчиков силы с пьезоэлектрическими преобразователями. В этой области силоизмерения наиболее известна фирма Kistler (США). Она изготовляет широкую номенклатуру датчиков с кольцеобразными упругочувствительными элементами на номинальные нагрузки от нескольких кН до 1000 кН. Часть из них выпускается с предварительным поджатием (обычно до O.Sf BQ,,), что позволяет измерять знакопеременные нагрузки. Собственные частоты датчиков (без присоединенной массы исследуемого объекта) находятся в пределах [c.383]

В основе применения ультразвуковой дефектоскопии лежит свойство отражения ультразвуковых колебаний от встретившихся препятствий в виде границ раздела различных сред. Существует несколько методов ультразвуковой дефектоскопии наибольшее развитие на МТЗ получили эхо-импульспый и иммерсионный методы, кратковременные импульсы высокочастотных колебаний вырабатываются генератором радиоимпульсов. Высокочастотные колебания возбуждают пьезоэлектрический преобразователь, который излучает упругие [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...