|
DOI: 10.14489/td.2021.02.pp.006-016
Данилов В. Н.
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ХАРАКТЕРИСТИК СИГНАЛА НАКЛОННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С КОМПОЗИТНОЙ ПЬЕЗОПЛАСТИНОЙ И РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ПЬЕЗОКЕРАМИКИ
(c. 6-16)
Аннотация. На основе компьютерного моделирования спектров и импульсов сигналов совмещенного наклонного преобразователя с композитной пьезопластиной с пьезокерамикой нескольких типов показано, что короткие импульсы с наибольшими амплитудами обеспечиваются использованием в пьезопластине сегнетомягкой керамики (например, типов PZT-5H, АРС-850). При применении пьезокерамики промежуточного типа (ЦТС-19) максимальная амплитуда импульса наклонного преобразователя с такой пьезопластиной оказывается существенно меньше, чем для сегнетомягкой пьезокерамики. Использование в композитной пьезопластине пьезокерамики типа ТКС-21 (с повышенной анизотропией коэффициентов электромеханической связи) нецелесообразно из-за малой амплитуды импульса. Полимерные матрицы с малым волновым сопротивлением обеспечивают дополнительное повышение амплитуды и уменьшение длительности импульсов наклонных преобразователей.
Ключевые слова: композитная пьезопластина, наклонный преобразователь, тип пьезокерамики, импульс сигнала, амплитуда импульса, спектр сигнала, волновое сопротивление, ширина спектра, полимерная матрица.
Danilov V. N.
ABOUT FEATURES OF CHARACTERISTICS OF A SIGNAL OF THE ANGLE BEAM PROBE WITH COMPOSITE PIEZOPLATE AND VARIOUS TYPES PIEZOELECTRIC CERAMICS
(pp. 6-16)
Abstract. On the basis of computer modelling spectra and pulses of signals of the combined angle beam probe with composite piezoplate with piezoelectric ceramics several types it is shown, that short pulses with the greatest amplitudes are provided with use in piezoplate segnetosoft ceramics (for example, types PZT-5H, APC-850). At use piezoelectric ceramics intermediate type (CTS-19) the maximal amplitude of a pulse of the angle beam probe with such piezoplate appears much less, than for segnetosoft ceramics. Application in composite piezoplate piezoelectric ceramics such as TKS-21 (with the increased anisotropy of factors of electromechanical coupling coefficients) is inexpedient because of small amplitude of a pulse.Use of polymeric matrixes with small wave resistance provides additional increase of amplitude and reduction of length of pulses of angle beam probes.
Keywords: composite piezoplate, angle beam probe, type piezoelectric ceramics, pulse of a signal, amplitude of a pulse, spectrum of a signal, wave resistance, width of a spectrum, polymeric matrix.
В. Н. Данилов (АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. N. Danilov (JSC RPA “CNIITMASH”, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. Т. 3. Ультразвуковой контроль / И. Н. Ермолов, Ю. В. Ланге. 2-е изд., дораб. М.: Машиностроение, 2006. 864 с.
2. Данилов В. Н., Ермолов И. Н. Расчет композиционных пьезопреобразователей на компьютерной модели // Дефектоскопия. 1999. № 3. С. 3 – 7.
3. Данилов В. Н., Ермолов И. Н., Ушаков В. М. Преобразователь с композиционной пьезопластиной // Контроль. Диагностика. 1999. № 10. С. 32 – 34.
4. Данилов В. Н. К вопросу о выборе материалов для композиционных пьезопластин // Дефектоскопия. 2001. № 4. С. 58 – 68.
5. Ермолов И. Н., Гитис М. Б., Королев М. В. и др. Ультразвуковые преобразователи для неразрушающего контроля. М.: Машиностроение, 1986. 280 с.
6. Пьезоэлектрическая керамика: принципы и применение / пер. с англ. С. Н. Жукова. Минск: ФУАинформ, 2003. 112 с.
7. Физическая акустика / под ред. У. Мэзона. Т. 1. Методы и приборы ультразвуковых исследований. Ч. А. М.: Мир, 1966. 592 с.
8. Теплых А. А., Зайцев Б. Д., Шихабудинов А. М., Бородина И. А. Уточнение материальных констант пьезокерамики ЦТС-19 при помощи акустического резонатора в виде диска // Ученые записки физического факультета МГУ. 2017. № 5. С. 1751312-1 – 1751312-4.
9. Данилов В. Н., Артемьев С. А., Захаров А. Ф. Исследование работы модели прямого ультразвукового преобразователя для иммерсионного и обычного способов контроля // Дефектоскопия. 2007. № 6. С. 3 – 19.
10. Behrens E. Elastic Constants of Filamentary Composites with Rectangular Symmetry // J. of the Acoust. Soc. of Amer. 1967. V. 42, No. 2. P. 367 – 377.
11. Hayward G., Bennett J., Hamilton R. A theoretical study on the influence of some constituent material properties on the behavior 1-3 connectivity composite transducers // J. of the Acoust. Soc. of Amer. 1995. V. 98, No. 4. P. 2187 – 2196.
12. Данилов В. Н. Программа компьютерного моделирования работы электроакустических трактов дефектоскопов «ИМПУЛЬС+» // Дефектоскопия. 2006. № 3. С. 37 – 43.
13. Данилов В. Н. Расчет электроакустического тракта дефектоскопа с совмещенным наклонным преобразователем // Дефектоскопия. 1998. № 8. С. 20 – 27.
14. Данилов В. Н., Изофатова Н. Ю., Воронков В. А. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов исследования работы прямых совмещенных преобразователей // Дефектоскопия. 1997. № 6. С. 39 – 49.
15. Данилов В. Н., Ермолов И. Н., Щербаков А. А. К определению частоты колебаний при ультразвуковом контроле // Дефектоскопия. 2003. № 3. С. 3 – 11.
1. Ermolov I. N., Lange Yu. V. (2006). Non-destructive testing: reference book: in 8 volumes. Vol. 3. Ultrasonic testing. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
2. Danilov V. N., Ermolov I. N. (1999). Calculation of compositional piezoelectric transducers on a computer model. Defektoskopiya, (3), pp. 3 – 7. [in Russian language]
3. Danilov V. N., Ermolov I. N., Ushakov V. M. (1999). Transducer with composite piezoplate. Kontrol'. Diagnostika, (10), pp. 32 – 34. [in Russian language]
4. Danilov V. N. (2001). On the choice of materials for composite piezoplates. Defektoskopiya, (4), pp. 58 – 68. [in Russian language]
5. Ermolov I. N., Gitis M. B., Korolev M. V. et al. (1986). Ultrasonic transducers for non-destructive testing. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
6. Piezoelectric Ceramics: Principles and Applications. (2003). Minsk: FUAinform. [in Russian language]
7. Mezon U. (Ed.) Physical acoustics. Vol. 1. Methods and devices for ultrasonic research. Part A. Moscow: Mir. [in Russian language]
8. Teplyh A. A., Zaytsev B. D., Shihabudinov A. M., Borodina I. A. (2017). Refinement of the material constants of the TsTS-19 piezoceramic using an acoustic resonator in the form of a disk. Uchenye zapiski fizicheskogo fakul'teta MGU, (5), pp. 1751312-1 – 1751312-4. [in Russian language]
9. Danilov V. N., Artem'ev S. A., Zaharov A. F. (2007). Investigation of the operation of a model of a direct ultrasonic transducer for immersion and conventional control methods. Defektoskopiya, (6), pp. 3 – 19. [in Russian language]
10. Behrens E. (1967). Elastic Constants of Filamentary Composites with Rectangular Symmetry. Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 42, (2), pp. 367 – 377.
11. Hayward G., Bennett J., Hamilton R. (1995). A theoretical study on the influence of some constituent material properties on the behavior 1-3 connectivity composite transducers. Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 98, (4), pp. 2187 – 2196.
12. Danilov V. N. (2006). Program for computer simulation of the operation of electroacoustic paths of flaw detectors "IM-PULSE+". Defektoskopiya, (3), pp. 37 – 43. [in Russian language]
13. Danilov V. N. (1998). Calculation of the electroacoustic path of a flaw detector with a combined oblique transducer. Defektoskopiya, (8), pp. 20 – 27. [in Russian language]
14. Danilov V. N., Izofatova N. Yu., Voronkov V. A. (1997). Comparison of theoretical and experimental results of studying the operation of direct combined converters. Defektoskopiya, (6), pp. 39 – 49. [in Russian language]
15. Danilov V. N., Ermolov I. N., Shcherbakov A. A. (2003). Determination of the vibration frequency during ultrasonic testing. Defektoskopiya, (3), pp. 3 – 11. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2021.02.pp.006-016
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2021.02.pp.006-016
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»