В конструктивном отношении преобразователи выполнены в виде щупа, внутри которого вмонтированы кристаллы материала, обладающего пьезоэлектрическими свойствами. В зависимости от направления передающих колебаний щупы могут быть нескольких типов.
При передаче продольных колебаний, перпендикулярных к испытуемому объекту, используются прямые щупы. При передаче поперечных колебаний под определенным углом к контролируемому объекту используют наклонные или призматические щупы.
черт. № 152. Схема магнитострикционного излучателя:
1 — трансформатор; 2 — стержень из магнитострикционного металла; 3- диск для увеличения излучений
Прямой щуп (черт. № 153), используемый в приборах для контроля бетона, состоит из металлического корпуса, внутри которого расположен кристалл сегнетовой соли, преобразующий электрическую энергию в механическую, и наоборот. К торцовой стенке щупа кристалл приклеивается или прижимается с помощью пружины, которая, одновременно демпфируя, уменьшает время свободных колебаний кристалла. Соединение щупа с прибором осуществляется с помощью коаксиального кабеля.
Наклонный щуп состоит из корпуса с пьезоэлектрическим кристаллом, который расположен на призме под определенным углом. Кристалл возбуждает продольные колебания, последние на границе раздела призмы и испытуемого образца преобразовываются в поперечные волны.
По скорости распространения поперечных волн можно судить о величине коэффициента Пуассона, о наличии поверхностных трещин и других дефектов.
Наклонные или призматические щупы широко используются при дефектоскопии металлов. Наибольшее распространение они получили при контроле качества сварных швов.
Магнитострикционные преобразователи. В зависимости от характеристики, направленности волн и других параметров магнитострикционные преобразователи в конструктивном исполнении могут быть самыми разнообразными: цилиндрическими из свернутой ленты и штампованных пластин, трубчатыми, пакетными и т. д.
Наибольшее распространение получили магнитострикционные преобразователи пакетного типа. Они собираются из тонких изолированных друг от друга пластинок из никеля или специального сплава. Такой пакет помещается в катушку, по которой пропускается переменный электрический ток.
черт. № 153. Устройство щупов:
а — прямой щуп; б — схема призматического щупа; 1 — корпус щупа; 2 — пьезоэлемент; 3 — прокладка; 4 пружина
черт. 154. Схема магнитострикционного преобразователя:
1 — корпус цилиндрический; 2 — магнитостриктор; 3 — мембрана
Магнитострикционный преобразователь (черт. № 154), используемый в приборах для контроля бетона, состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого вмонтирован магнитостриктор. Тореи магнитостриктора соединен со стальной мембраной, которая служит излучателем ультразвуковых колебаний. При необходимости увеличения концентрации излучаемой энергии к торцу магнитостриктора вместо стальной мембраны припаивают металлический конус.
С помощью магнитострикционных излучателей можно получать ультразвуковые волны с частотой до 200 кгц, а наиболее эффективное использование этих излучателей — на частотах, не превышающих 80 кгц.
