Технология изготовления преобразователей

В данном справочном пособии обобщен накопленный материал по практическому использованию ультразвуковой дефектоскопии приведены основные параметры ультразвукового контроля, методы их эталонирования рассмотрены способы определения величины, координат и характера дефектов представлены технология и методики ультразвукового контроля различных материалов, изделий и сварных соединений описана работа и приведены конструкции современных дефектоскопов и преобразователей, отмечены некоторые типичные неисправности и рассмотрены методы их устранения уделено внимание специальным преобразователям и различным контактным средам для обеспечения акустического контакта изложена достаточно простая технология изготовления преобразователей в лабораторных условиях дано описание средств автоматизации ультразвукового контроля. [c.4]

Часто сложные задачи по контролю различных изделий могут быть решены путем создания новых преобразователей или усовершенствования имеющихся. Существует много различных технологий изготовления преобразователей. Достаточно эффективную технологию изготовления в лабораторных условиях преобразователей различного назначения разработал В. Ю. Баранов. Излагаемые ниже краткие сведения об этой технологии помогут при проведении подобных работ. [c.109]

Технология изготовления отдельных деталей и узлов термоэмиссионных преобразователей предполагает получение прочных соединений разнородных материалов, в том числе окиси алюминия с ниобием. Известно [1—2], что прочность сцепления плазменного покрытия с подложкой, а также прочность самого покрытия возрастают в условиях предварительного подогрева подложки. При этом растет плотность покрытия, изменяется его фазовый состав и структура, интенсифицируется процесс химического взаимодействия между керамикой и металлом. Степень влияния каждого из перечисленных выше факторов на повышение прочности сцепления окиси алюминия с ниобиевой подложкой рассмотрена нами в работе [3]. [c.127]

Емкостные датчики и преобразователи давления имеют ряд преимуществ перед другими датчиками давления конструктивной простотой, высокой чувствительностью. Они представляют собой конденсаторы, в которых изменение емкости достигается за счет прогиба мембраны при воздействии измеряемого параметра — давления и соответственном изменении зазора между мембраной и неподвижным электродом. Точное измерение характеристик емкостных датчиков может производиться с помощью цифровых мостов переменного тока. К недостаткам емкостных датчиков давления можно отнести некоторую сложность технологии изготовления чувствительного элемента и электрода, недостаточную стабильность чувствительности в диапазоне измерения и ее зависимость от температуры окружающей среды. [c.133]

Особенности технологии изготовления ферритов для электроакустических преобразователей................................117 [c.112]

Основным преимуществом ферритов, по сравнению с металлическими магнитострикционными материалами, является отсутствие потерь на токи Фуко. Сердечники преобразователей из металлических материалов для уменьшения этих потерь обычно набирают из пластин толщиной 0,1— 0,3 мм процессы тонкого проката материала, а также изоляции пластин и сборки пакетов весьма трудоемки. Но даже при такой технологии изготовления сердечников не удается полностью избежать потерь на токи Фуко, из-за которых снижается к.п.д. излучателя и ограничивается сверху диапазон его рабочих частот. Ферриты же обладают электрическим сопротивлением в 10 —10 ° раз большим, чем металлы, поэтому потери на токи Фуко в них практически отсутствуют. Высокий электроакустический к.п.д. ферритовых преобразователей сохраняется в широком диапазоне частот, верхний частотный предел их применимости определяется конструктивными соображениями. Сердечники ферритовых преобразова- [c.113]

Технология изготовления дискового преобразователя относительно несложна. На торцы элементов 3 наносятся обкладки для поляризации. После поляризации обкладки механически удаляются и путем напыления в вакууме на внутреннюю и внешнюю боковые поверхности элемента наносятся уже рабочие обкладки. Из подготовленных таким образом элементов склеивается кольцо, которое помещается между обкладками 1 и 2. [c.301]

Преобразователи для измерения толщины напыленного слоя. Одним из наиболее важных этапов современной технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем является вакуумное напыление металлических и неметаллических пленок. Обычно напыляются слои от 100 [c.322]

На основе эксплуатации, технологии изготовления, метрологических и экономических соображений рекомендуется измерительные сопла для преобразователей с плоской заслонкой вы- [c.148]

К функциональным узлам относят модульные, микромодульные и микроэлектронные усилители, генераторы, преобразователи, селекторы и т. п. Функции, выполняемые этими узлами, определяются назначением РЭА, а их конструкция — принятым методом конструирования и технологией изготовления. [c.112]

В построении аналоговых устройств и всевозможных преобразователей аналоговых сигналов такой подход имеет смысл еще по одной важной причине. Дело в том, что, как мы уже видели в гл. 4, точность операций над аналоговыми сигналами непосредственно определяется точностью масштабных сопротивлений и конденсаторов — тех самых, что включаются в цепи обратной связи операционных усилителей и другие масштабирующие цепи. Но получение точных значений сопротивлений, да еще с высокой температурной и временной стабильностью, в монолитной технологии пока недостижимо. В гибридной технологии между тем имеются напыляемые сплавы для сопротивлений, обеспечивающие очень высокую стабильность, практически не уступающую дискретным изделиям аналогичного назначения. Помимо того, как мы увидим, сама по себе аппаратура для обработки аналоговых сигналов может потребовать применения в одном узле весьма разнородных по технологии изготовления [c.85]

Многочисленные исследования были посвящены изучению характеристик керамики в различных условиях окружающей среды, с которыми приходится сталкиваться при проведении гидроакустических измерений. Свойства керамики не могут быть, так Же предсказаны, как свойства кристаллов, поскольку керамика по составу и технологии изготовления не одинакова. Однако если конструирование керамических преобразователей происходит при тщательном контроле за качеством керамики и при строгом ее отборе, то такие преобразователи отличаются стабильностью во времени и в заданных пределах изменения теМ пературы и гидростатического давления. [c.268]

Раздел объект проектирования содержит обобщенное описание предлагаемого объекта проектирования. Так, например, должны быть указаны класс устройств (цифровые, аналоговые, гибридные), базовые конструктивы и технология изготовления, даны подклассы проектируемых устройств (операционные усилители, широкополосные усилители, аналого-цифровые преобразователи и т. д.), приведены показатели сложности (например, степень интеграции ИМС, примерное число активных и пассивных элементов в схеме). [c.150]

Уже сейчас появляются разработки, в которых в виде одной схемы по интегральной технологии выполняются целые узлы типа регуляторов, преобразователей или вход-г ных устройств. Этот процесс в ближайшее время приведет к появлению целых измерительных или вычислительных систем с высокими метрологическими характеристиками, изготовленных в виде монолитных или гибридных интегральных схем. Эти системы четвертого и пятого поколений электронной измерительной техники окажутся применимы в тех условиях и процессах, где сейчас автоматическое измерение и управление практически отсутствуют или находятся в эмбриональном состоянии. [c.9]

На частотах порядка 1 ГГц толщина пьезопреобразователя составляет мкм. Изготовление таких преобразователей представляет серьезную технологическую проблему. В этом частотном диапазоне применяются пленочные преобразователи, получаемые напылением на торец звукопровода пьезоэлектрических пленок из таких материалов, как СёЗ, 2п8,2п0 и другие. Современные технологии позволяют создавать преобразователи с коэффициентом преобразования электрической энергии в акустическую до 90% и мощностью волны, достигающей нескольких ватт. [c.103]

Данный метод возбуждения имеет целый ряд существенных преимуществ. Во-первых, не требуется механического (акустического) контакта пьезопреобразователя с образцом. Эта особенность, а также развитие технологии нанесения металлических злектродов позволяют в настоящее время возбуждать и принимать поверхностные волны рекордно высоких частот, вплоть до 10 Гц (см., например, [133]). Во-вторых, применяя незквидистантну ю систему злектродов, а также электроды переменной длины (так называемая аподизация), можно получать амплитудно-частотные характеристики электродных преобразователей практически любой формы, что очень важно для практических приложений [134, 135]. В-третьих, несколько видоизменяя метод и усложняя технологию изготовления преобразователя, можно возбуждать и принимать поверхностные волны и в непьезоэлектрических образцах. Для этого на поверхность образца наносится тонкая пьезоэлектрическая пленка, а металлические злектроды делаются над или под этой пленкой [136]. [c.175]

На практике в комплекте с ультразвуковым генератором серии УЗТ-10 обычно работает несколько магнитострикцион-ных преобразователей типа ПМС-15А с наклонными излучателями и число их достигает четырех. На резонансную частоту магнитостриктора влияют многие факторы, и прежде всего технология изготовления пакетов и конструктивные особенности преобразователя. По этим причинам разброс резонансных частот магнитострикторов ПМС-15А достигает 500 Гц, в то время как для нормальной работы четырех преобразователей этого типа разброс частот не должен превышать 100 Гц. [c.239]

Линейная деформация этих материалов зависит от их свойств, технологии изготовления и температуры нагрева. Наибольшим магнитострикционным эффектом обладает-пермендюр марки К49Ф2. У этого материала наибольшая точка Кюри, что является важным преимуществом, позволяющим устойчиво работать преобразователю при значи- [c.121]

Обычно замер амплитуды проводят для преобразователя в сборе с волноводом, но иногда для определения качества никелевой или пермендюровой ленты, а также для оценки технологии изготовления пакета проводят испытания только пакета или его части. Для неразъемного соединения пакета с волноводом применяют пайку твердым припоем марки ПСР-40 и ПСР-45. Технология изготовления и пайка таких систем описана в [46]. [c.123]

Разработка технологии изготовления голографических решеток и нарезных решеток с переменным шагом штрихов привела к созданию принципиально новых типов спектрометров, имеющих только один отражательный элемент — решетку. В работе [53] описан спектрометр на основе сменных тороидальных голографических решеток с плоским полем фирмы Жобен Ивон для областей спектра 10—100 и 15,5—170 нм. Эти области спектра представляют большой интерес для диагностики плазмы в токамаках, так как в его длинноволновой части 50—160 нм находятся линии примесей с низким значением г (главным образом С и О), соответствующие переходам с Ап = 0 и излучаемые с периферии плазмы, а в диапазоне 10—40 нм — линии высокоионизованных примесей со средним значением г (С1, Т1, Ре), излучаемые горячим ядром. В качестве детектора использовался приемник на основе МКП с люминофорным преобразователем и координатным съемом (разрешение 50 мкм). Решетки размерами 22x6 мм с плотностью 450 (10—100 нм) и 290 штрихов/мм (15,5—160 нм) с меридиональным и сагиттальным радиусами кривизны 919 и 102,5 мм работали под углом падения 71° и давали плоский спектр шириной 40 мм под углом к нормали 19—25°. Полуширина линии 30,4 нм составляла менее двух ячеек разрешения. На поле 40 мм приходилось всего 1000 ячеек, дисперсия составляла 0,11 нм на ячейку (для решетки с большей плотностью штрихов). Благодаря высокой светосиле спектры плазмы удавалось регистрировать примерно за 20 мс с чувствительностью 10 фот/см .с.ср. [c.289]

Систематические исследования нелинейных эффектов в молекулярных кристаллах начались сравнителыю недавно, и поэтому применения молекулярных кристаллов в приборах непинейной оптики пока ограничены. Молекулярные кристаллы могли бы использоваться в нелинейной оптике во всех случаях, в которых применяются, например, фосфаты, формиаты и ниобаты металлов, если бы превосходили их по крайней мере по одному из таких параметров, как стоимость, простота и надежность технологии изготовления монокристаллов и рабочих элементов, нечувствительность к внешним условиям (влажности, колебаниям температуры и тд.), максимальная ширина полосы прот скания (для модуляторов и преобразователей частоты), ширина динамического диапазона минимальная мощность накачки, требуемая для эффективной работы элемента, высокая максимальная мощность, которую рабочий элемент выдерживает без разрушения, большая нелинейная восприимчивость, позволяющая уменьшить габариты элемента без снижения его эффективности. Напомним, чго фосфаты и ниобаты нашли применение потому, что первь1е дешевы и сравнительно легко выращиваются из растворов, а вторые обладают большой нелинейной восприимчивостью. Формиаты привлекательны высокой прозрачностью в ультрафиолетовом диапазоне. [c.176]

В ультразвуковой технике широко применяются магнитострикционные электроакустические преобразователи [1, 2]. Особенно большое распространение они получили как излучатели в установках активного технологического применения ультразвука, работающих на частотах 15— 60 кгц. Материалами для таких преобразователей служат обычно металлы и сплавы с магнитострикционными свойствами никель, железо-кобальто-вые сплавы (из которых наиболее известен пермендюр), железо-никелевые сплавы, железо-алюминиевые сплавы (последние известны под названием альфер, альфеноль). Поиски новых материалов для преобразователей привели к разработке керамики с магнитострикционными свойствами — специальных типов ферритов. Близкие по механическим свойствам и по технологии изготовления к пьезоэлектрическим керамикам типа титаната бария или титаната-цирконата свинца, магнитострикционные ферриты, как и эти последние, экономичны, дешевы, относительно просты в изготовлении, не требуют дефицитных исходных материалов. Все эти факторы приобретают весьма важное значение в связи с массовым внедрением ультразвуковых методов в народное хозяйство. [c.113]

Следует отметить, что, согласно [18], преобразователи ржавчины на основе ферроцианидов не только не обладают защитными свойствами, но благоприятствуют развитию коррозии. Весьма простой по составу и технологии получения преобразователь ржавчины разработан М. Л. Иопше [19]. Фосфорную кислоту (1,25 г1см ) смешивают с металлическим цинком (в виде стружки, порошка, пыли) в соотношении 9 1. Образующийся кислый раствор 7н(Н2Р04)2 через 5—6 ч после изготовления наносят на ржавую поверхность металла. Взаимодействие раствора со ржавчиной начинается через 20—25 мин после нанесения и продолжается от 4 до 5 суток. За указанный период времени значение pH обработанной поверхности меняется от 1,5 до 5,5, что свидетельствует о происходящем связывании (преобразовании) продуктов коррозии раствором кислых фосфатов цинка. Следует отметить, что более простым, экономичным и целесообразным является применение для преобразования ржавчины раствора препарата мажеф (с добавлением к нему свободной фосфорной кислоты), под действием которого образуется железомарганцовая фосфатная пленка, обладающая более высокими защитными свойствами по сравнению с цинкфосфатной пленкой. [c.217]

К. э., возникаюгцая при акустич. кавитации, играет как отрицательную, так и положительную роль. Напр., К. а. вызывает разрушение диафрагм и звукопроводов излучающих систем, сокращая срок службы УЗ-вых преобразователей. Вместе с тем К. а. успешно используется в ряде процессов УЗ-вой технологии она играет определяющую роль в процессах УЗ-вой очистки при разрушении и удалении загрязнений, прочно связанных с поверхностью твёрдого тела (окалина, нагары, смолистые осадки и др.) Однако в отсутствии необходимого контроля за развитием К. а. при очистке могут повреждаться поверхность прецизионных деталей приборной техники, поверхность ювелирных изделий, разрушаться тончайшие проводники полупроводниковых приборов и др. К. а. позволяет получать материалы сверхтонкой дисперсности (см. Диспергирование), что необходимо, напр., в порошковой металлургии (см. Ультразвук в металлургии), в технологии изготовления нек-рых керамич. и полупроводниковых материалов, при изготовлении высокодисперсных люминофоров для электроннолучевых приборов, в фармакологич. промышленности. К. а. используется для снятия заусенцев [c.154]

Н. А. Белоусов, В. А. Т у з л у к о в а. Особенности конструкций и технологии изготовления магнитострикционных преобразователей. — Сборник докладов Источники ультразвуковой энергии . М., ЦИНТИЭПП, 1960, стр. 79. [c.249]

Расход энергии на нагрев металла для производства 1 т поковок зависит в основном от конструкции и эффективности работы нагревателей, типов используемых преобразователей частоты тока (с учетом потерь холостого хода и недогрузки по мощности), потерь в токопрово-дах, эффективности (отход металла в облой, брак) и стабильности (повторный нагрев заготовок) технологии изготовления поковок. [c.84]

Преобразователи нормального ввода луча ультразвуковых колебаний, снабженные пьезокерамической пластиной с поперечной поляризацией [49], имеют ряд недостатков, затрудняющих широкое их применение. Например, они отличаются большой сложностью технологии изготовления, включающей 7-8 отдельных этапов обработки пьезокерамики. Получаемые пьезопластины по условию моночастотности должны иметь отношение длины к толщине >40, Налагаемое условие приводит к невозможности получения пьезоэлементов удовлетворительного качества на частоты менее 1 МГц [61, 62]. Основным недостатком пьезопластин с поперечной поляризацией является большой уровень генерации паразитных продольных колебаний. Некоторое, однако не полное выделение 5-колебаний можно осуществить методом буферных стержней [63]. [c.54]

Третья глава содержит описание технологических приемов изготовления первичных преобразователей плотности теплового потока, которые являются базовыми элементами тепломассомеров, основное внимание здесь уделено технологии универсальных базовых элементов. Описаны также конструктивные разработки тепломассомеров, приведена информация о расчете базовых элементов при изучении стационарных и нестационарных тепловых процессов, показана возможность варьирования теплофизических характеристик самих преобразователей. [c.8]

В качестве пьезоэлектрических преобразователей наиболее часто используются пластинки из ЦТС-керамики (полоса возбуждаемых частот до 30 МГц), пиобата лития (10 800 МГи) и тонкие пленки сульфида кадмия, цинка или окиси цинка (полоса 0,5. .. .. 3,5 ГГц), хорошо работающие в области частот полуволнового резонанса. Со светозвукопроводом они соединяются с помощью дополнительных элементов акустической и электрической связи, в качестве которых служат слои золота, серебра, меди, индия или других металлов и сплавов с подслоями из хрома или титана Именно эти элементы являются основным источником диссипатив ных потерь мощности из-за поглощения звука, омических и ди электрических потерь (до 2. .. 30 дБ в диапазоне частот 0,1. .. .. 3,0 ГГц). Это накладывает серьезные требования на технологию их изготовления. [c.116]

Особую группу магнитострикционных материалов представляют ферриты [13 и др.]. Химический состав ферритов в общем виде описывается формулой МО-РсаОз (где МО — символ двухвалентного металла). Основным преимуществом ферритов по сравнению с магнитострикционными металлами является отсутствие потерь на токи Фуко. Электрическое сопротивление ферритов в 10 —10 раз больше, чем в металлах. Ферриты обладают высоким электроакустическим к. п. д. — до 87%, который сохраняется в широком диапазоне частот. Они не требуют высокого напряжения, не чувствительны к воздействию внешней среды, могут работать даже в агрессивных средах. Технология их изготовления позволяет получать необходимые формы преобразователей. Однако ферриты имеют и существенные недостатки. Амплитуда колебаний и интенсивность излучения у преобразователей, изготовленных из ферритов, ограничиваются нелинейными свойствами и низкой механической прочностью ферритов. Экспериментальные работы [13] показали, что предельная интенсивность ферритовых преобразователей составляет 3—3,5 вт/см . [c.73]

По данным В. А. Щипанова и др. на Волжском трубном заводе с 1972 г. успешно применяют комплексный ультразвуковой и радиоскопический контроль сварных соединений спирально-шовных труб со стенками толщиной более 8 мм. Ультразвуковому контролю с помощью дефектоскопов ВТЗ-1, установленных на трубоэлектросварочных станах, подвергают 100% сварных соединений труб. Сварные соединения труб, забракованные при ультразвуковом контроле, в обязательном порядке подвергают радиоскопи-ческому контролю с помощью ренгенотелевизионных установок на основе рентгеновских электронно-оптических преобразователей (РЭОП). Такой комплексный контроль не только гарантирует высокое качество выпускаемых труб, но и способствует совершенствованию технологии их изготовления — в процессе освоения производства труб перевод их в низшее качество был сокращен с 30 до 4,5%. [c.290]

ДЛЯ дальнейшей обработки при меньших скоростях. В системе, предложенной в [3], эти функции осуш,ествлялись с помощью лавинных фотодиодов, подсоединенных к быстродействующим биполярным компараторам и последовательно-параллельному преобразователю. При скоростях более 1 ГВ/с эти элементы схемы потребуется заменить на более быстродействующие, и здесь технология GaAs могла бы поднять существующий потолок быстродействия. Матричные ПЗС-детекторы на арсениде галлия могли бы обеспечить детектирование, а их выходные сигналы — усиливаться и подаваться в компараторы, изготовленные на монолитной GaAs-подложке. Демультиплексирование могло бы быть выполнено преобразователем последовательного кода в параллельный на ПЗС илн быстродействующих полевых транзисторах. [c.80]

Акустоэлектроника — относительно новая область физической акустики и электроники. Она объединя как фундаментальные вопросы акустики твердого тела, так лх многочисленные приложения, главным образом к системам. работки сигналов и физике твердого тела. Как самостоятельное направление акустоэлектроника оформилась к концу 60-х годов, хотя отдельные работы, посвященные различным аспектам применения акустических волн (главным образом объемных) в электронике, в частности в линиях задержки и электромеханических фильтрах, появлялись и раньше [1—3]. В этих традиционных приложениях использовались, однако, лишь два свойства акустических волн - малая скорость, составляющая лишь / 10 от скорости электромагнитных волн, и относительно низкое затухание на длину волны. Лишь с появлением эффективных методов возбуждения высокочастотных (от 10 М1Гк до 3 ГГц) поверхностных акустических волн (ПАВ), в особенности с изобретением встречно-штыревого преобразователя, позволяющего эффективно возбуждать и принимать ПАВ в пьезоэлектрических кристаллах, стало возможным говорить об акустоэлектронике в том широком смысле, в котором она понимается сейчас. Последнее обусловлено следующими особенностями устройств на ПАВ. Во-первых, это те же малая скорость и затухание поверхностных волн во-вторых, интегральность исполнения большинства устройств на ПАВ, позволяющая использовать для их изготовления готовую технологию, разработанную ранее для интегральных микросхем в третьих, доступность тракта ПАВ, энергия которых сосредоточена вблизи поверхности, и связанная с этим возможность эффективного управления характеристиками этих волн с помощью всевозможных электрических и механических внешних воздействий. Наконец, многие а кустоэлектронные устройства обладают поистине уникальными свойствами. Если еще учесть их хорошую воспроизводимость, высокую надежность, то всеобщий интерес к акустоэлектронике станет вполне понятным. Литература по акустоэлектронике весьма обширна. Ей посвящено свыше пяти тысяч оригинальных статей, множество обзоров (см., например, [4—81), несколько монографий [9—14] и специальных выпусков журналов [151, [16]. Мы, разумеется, не будем пытаться осветить все [c.305]

Технология нанесения встречно-штыревых преобразователей на поверхность обычно опирается на фотолитографические методы. Место расположения преобразователя вначале покрывается тонкой металлической пленкой (например, путем вакуумного напыления). Затем на пленку наносится фоторезист, на который через фотомаску экспонируется рельеф преобразователя. После этого в результате травления получается нужная структура. С помощью оптических методов засветки фоторезиста удается получить минимальную ширину штырей 1 мкм (ограничение за счет дифракционных искажений), что соответствует основной частоте ВШП порядка 1—2 ГГц. Для изготовления более высокочастотных преобразователей пригодны методы электронной или рентгенолито графин. [c.311]

Интегрально-оптический анализатор спектра представляет собой гибридную интегральную систему (рис. 8.5, а), содержащую подложку с волноводным слоем 4 и линзовыми фокусирующими элементами для преобразования оптического пучка 6, 8, устройства для возбуждения и поглощения поверхностных акустических волн 3, 7, полупроводниковый на СаА1Ав лазер 9 и матрицу фо-тодриемников 5. При изготовлении анализатора спектра использована хорошо отработанная технология формирования одномодовых диффузионных волноводов, геодезических асферических планарных линз, решена проблема стыковки полупроводникового лазера и матрицы фотоприемников с оптическим волноводом. В анализаторе спектра СВЧ сигнал поступает на приемное устройство 1 и смешивается с сигналом гетеродина 2 таким образом, чтобы промежуточная частота находилась в полосе преобразователя ПАВ. После усиления сигнал поступает к преобразователям ПАВ 3. При взаимодействии ПАВ с оптической поверхностной волной в результате брэгговской дифракции происходит сканирование оптического луча на угол, пропорциональный частоте анализируемого сигнала. Пучок фокусируется с помощью интегрирующей линзы 6 и попадает на линейку фотоприемников 5. Например, в интегральном анализаторе спектра на ниобате лития (центральная частота прибора 600 МГц при ширине полосы 400 МГц для обеспечения хорошей фокусировки асферические геодези- [c.153]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...