Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Ультразвуковой преобразователь (ПЭП) — это электроакустическое устройство, превращающее электрические сигналы в упругие ультразвуковые волны и обратно. Это ключевой элемент аппаратуры неразрушающего контроля: от характеристик ПЭП напрямую зависят чувствительность дефектоскопа и достоверность результатов УЗК.
Пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) — это датчик, формирующий направленный пучок ультразвуковых колебаний в материале и принимающий отражённые эхо-сигналы от несплошностей. Принцип работы основан на пьезоэлектрическом эффекте, открытом братьями Кюри в 1880 году.
Общие технические требования к ультразвуковому преобразователю устанавливает ГОСТ Р 55725-2013, методы испытаний регламентирует ГОСТ Р 55808-2013. Термины и определения приведены в ГОСТ 23829.
Работа ультразвукового преобразователя основана на двух физических явлениях. При подаче короткого электрического импульса напряжением 50–500 В пьезопластина деформируется и излучает ультразвуковую волну — это прямой пьезоэффект. Возвращаясь, отражённая волна механически воздействует на пластину, и та генерирует электрический сигнал — обратный пьезоэффект.
Большинство ПЭП работает в эхо-импульсном режиме: один и тот же элемент сначала излучает короткий импульс длительностью 0,1–2 мкс, затем принимает отражения. По времени прихода эхо-сигнала вычисляется глубина залегания дефекта, по амплитуде — его условная величина.
Классификация ПЭП проводится по способу ввода волн, конструкции пьезоэлемента и характеру связи с объектом контроля.
Излучают продольную волну перпендикулярно поверхности изделия. Применяют для толщинометрии, контроля листового проката, поковок, литья, обнаружения расслоений.
Имеют призму, обеспечивающую ввод поперечной волны под заданным углом. Стандартные углы ввода в сталь по ГОСТ Р 55725-2013: 40°, 45°, 50°, 60°, 65°, 70°, 75°. Основное применение — контроль сварных соединений.
Содержат две пьезопластины в одном корпусе — излучающую и приёмную, разделённые акустическим экраном. Существенно уменьшают мёртвую зону. Применяются для контроля тонкостенных изделий и поиска приповерхностных дефектов.
Многоэлементные ПЭП на 16, 32, 64 или 128 пьезоэлементов. Электронным способом изменяют угол и фокусировку акустического луча без замены датчика. Регламентируются ГОСТ Р ИСО 18563-1.
Рабочая частота определяет разрешающую способность и глубину прозвучивания. Стандартный диапазон ПЭП — от 0,5 до 25 МГц. Для контроля сталей чаще применяют 2,5; 4 и 5 МГц. Высокие частоты дают лучшее разрешение, низкие — большую глубину при меньшем затухании.
Угол ввода — это угол между нормалью к поверхности и осью акустического пучка в материале. Зависит от угла призмы и соотношения скоростей звука. Параметры УЗК сварных соединений с применением наклонных ПЭП регламентирует ГОСТ Р 55724-2013.
Преимущества: высокая чувствительность к плоскостным дефектам, большая глубина прозвучивания (до нескольких метров в металле), возможность одностороннего доступа, безопасность для оператора.
Ограничения: необходимость контактной жидкости, требования к шероховатости поверхности (обычно Rz не хуже 40 мкм), сложность интерпретации сигналов в крупнозернистых материалах, ограниченная информация о форме дефекта.
Ультразвуковой преобразователь — основа метода УЗК, определяющая метрологические возможности всей системы контроля. Грамотный выбор типа ПЭП, рабочей частоты и угла ввода под конкретную задачу обеспечивает достоверное выявление дефектов и точную оценку их параметров без разрушения изделия.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.