Приложение Б (справочное). Технология изготовления прямых совмещенных преобразователей поперечных волн

Приложение Б
(справочное)

Технология
изготовления прямых совмещенных преобразователей поперечных волн

Б.1 Активные элементы оригинальных ПЭП изготавливают из полуфабрикатов пьезокерамики типа ЦТС в форме поляризованных плоских брусков путем их распилки алмазным кругом с охлаждением водной эмульсией во избежание деполяризации.

Б.2 Схема разрезки приведена на рисунке Б.1

Рисунок Б.1 - Схема разрезки поляризованных полуфабрикатов при изготовлении активных элементов ПЭП

Б.3 Толщину пластинок определяют по формуле

,

(Б.1)

где - скорость поперечных упругих волн в пьезокерамике.

Б.4 Полученные пьезопластинки шлифуют, но не полируют, т.к. полировка заметно снижает коэффициент электромеханической связи для преобразователей поперечных волн.

Б.5 На одну из сторон пластинок методом вакуумного напыления наносят контактный слой металла (можно использовать серебро или никель) толщиной не менее 0,5 мкм.

Б.6 На напыленный слой металла электролитически наносят слой меди толщиной не менее 0,1 мм.

Б.7 Конструкция преобразователя изображена на рисунке Б.2.

Рисунок Б.2 - Конструкция пьезопреобразователя поперечных волн

Б.8 Механический демпфер 3 в форме пирамиды изготавливают из пластифицированной эпоксидной смолы, в которую в объемном соотношении 1:1 вносят наполнитель из мелкодисперсной свинцовой стружки или из вольфрамовых шариков со средним диаметром 0,05 мм. Достаточно высокая плотность материала пирамиды 12 обеспечивает ее высокие демпфирующие свойства, а создававшийся градиент плотности по высоте пирамиды способствует уменьшению эффекта паразитных переотражений упругих волн от ее боковых граней.

Б.9 Датчик экранируют цельнометаллическим медным или латунным экраном 4, пространство между которым и демпфером заполняют вязким компаудом 5.

Б.10 Электрические сигналы на датчик подаются через высокочастотный кабель 6. Сигнальный вход к контактной поверхности припаивают сплавом Вуда с температурой плавления 60°С, при которой невозможна локальная деполяризация пьезопластинки в месте пайки.

Примечание - В отличие от традиционной конструкции пьезопреобразователей, используемых в ультразвуковой дефектоскопии, контактный слой металла наносят лишь на внутреннюю поверхность пьезопластинки. Возможность использования такого варианта преобразователя обусловлена тем, что исследуются лишь проводящие материалы, поэтому достаточно обеспечить контакт корпуса преобразователя с поверхностью исследуемого объекта. Кроме того, отсутствие нижнего слоя контактного покрытия, который обычно приходится защищать защитным слоем, обеспечивает повышенный коэффициент электромеханической связи преобразователя.