nouvelles de l'entreprise Introduction aux transducteurs ultrasoniques

Les vagues de son de haute fréquence utilisées pour la détection et l'épaisseur de faille mesurant dans des applications d'essai non destructives ultrasoniques sont produites et reçues par de petites sondes appelées les transducteurs ultrasoniques. Les transducteurs sont le point de départ pour n'importe quelle installation d'essai par ultrasons, et ils viennent dans une grande variété de fréquences, de tailles, et de styles de cas pour répondre aux besoins d'inspection s'étendant de la détection de faille dans les pièces forgéees en acier d'énorme multi-tonne à la mesure d'épaisseur des revêtements papier-minces.

Un transducteur est généralement défini en tant que n'importe quel dispositif qui convertit une forme d'énergie en des autres. Le sujet de ce document est les transducteurs ultrasoniques utilisés pour mesurer d'épaisseur et la détection conventionnelle de faille. Des sondes à réseaux de dipoles qui utilisent les éléments multiples pour produire des poutres saines orientées sont décrites en détail.

Les transducteurs convertissent une impulsion d'énergie électrique de l'instrument d'essai en énergie mécanique sous forme d'ondes sonores qui voyagent par le morceau d'essai. Des ondes sonores se reflétant du morceau d'essai sont à leur tour converties par le transducteur en impulsion d'énergie électrique qui peut être traitée et montrée par l'instrument d'essai. En effet, le transducteur agit en tant que haut-parleur et microphone ultrasoniques, produisant et recevant des impulsions des ondes sonores aux fréquences beaucoup plus haut que la gamme de l'audition humaine.

Typiquement, l'élément actif d'un transducteur de NDT est un disque, un à angle droit, ou un rectangle mince d'en céramique ou composé piézoélectrique qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique, et vice versa. Cet élément s'appelle parfois officieusement le cristal parce que, dans les premiers temps du NDT ultrasonique, des éléments ont été faits à partir des cristaux de quartz ; cependant, la céramique telle que le métaniobate de plomb et le titanate de zirconium d'avance a été longtemps employée dans des la plupart des transducteurs. Les années récentes ont vu l'utilisation croissante des éléments composés dans lesquels le disque ou le plat en céramique solide traditionnel est remplacé par un élément micro-usiné dans lequel des cylindres minuscules d'en céramique piézoélectrique sont enfoncés dans une matrice époxyde. Les éléments composés peuvent fournir la largeur de bande accrue et la sensibilité améliorée dans beaucoup des applications de détection de faille.

Élément simple typique et double construction de transducteur d'élément.

Quand il est excité par une impulsion électrique, cet élément piézoélectrique produit des ondes sonores, et quand il est vibré par le renvoi de l'echoesit produit d'une tension. L'élément actif est protégé contre des dommages par un wearplate ou la lentille acoustique et soutenus par un bloc d'atténuer le matériel qui apaise le transducteur après l'impulsion saine a été produite. Ce montage partiel ultrasonique est monté dans un cas avec les connexions électriques appropriées. Tous les contact, poutre d'angle, ligne à retard, et transducteurs communs d'immersion utilisent cette conception de base. Les sondes à réseaux de dipoles utilisées dans des applications de représentation combinent simplement un certain nombre de différents éléments de transducteur dans une assemblée simple. Les doubles transducteurs d'élément, utilisés généralement dans des applications d'enquête de corrosion, diffèrent du fait ils font séparer les éléments de transmission et de réception distincts par une barrière saine, aucun support, et une ligne à retard intégrale pour orienter et coupler l'énergie saine plutôt qu'un wearplate ou une lentille. Le schéma 1 montre la construction typique de transducteur.

Tandis que le concept de base est simple, les transducteurs sont des dispositifs de précision qui exigent du grand soin à la conception, à la sélection matérielle, et à la fabrication pour aider à assurer à représentation optima et cohérente. Les transducteurs utilisés généralement dans le NDT ultrasonique conventionnel se rangent dans cinq catégories générales basées sur leur conception et utilisation prévue.