Ультразвуковые преобразователи и способы их установки.

  В области неразрушающего контроля ультразвуковыми преобразователями принято называть устройства для преобразования электрических колебаний в механические и, наоборот, механические в электрические. Преобразователи, используемые для возбуждения в среде механических колебаний, называются излучателями, а для приема этих колебаний приемниками.
Используются несколько типов преобразователей, основанных на различных физических явлениях преобразования электрических и механических колебаний, отмеченных в предыдущем разделе.
Классификация преобразователей
Преобразователи для неразрушающего контроля классифицируются по ряду признаков.
  
По способу преобразования электрической энергии в механическую:
- пьезоэлектрические;
- магнитострикционные;
- электродинамические;
- электромагнитоакустические;
- термоакустические.

  По виду акустического контакта с контролируемым объектом :
- контактные, которые прижимаются к поверхности изделия через специальную акустическую смазку (масло, глицерин, технический вазелин) или через эластичный материал;
- иммерсионные, когда между преобразователем и изделием имеется толстый (во много раз превышающий длину волны) слой жидкости;
- преобразователи с сухим точечным контактом, имеющие сферическую поверхность, плотно соприкасающуюся с изделием на площади 1.0 - 5.0 мм2;
- бесконтактные преобразователи, возбуждающие акустические колебания в изделии через слой воздуха.
Большой интерес представляют бесконтактные преобразователи, поскольку при их применении решаются сразу несколько проблем, такие как сканирование, получение одинаковых условий ввода или приема колебаний, автоматизация контроля, однако существующие бесконтактные преобразователи в несколько сотен раз имеют меньшую чувствительность, чем контактные, поэтому они не нашли широкого применения для контроля бетона.

  По способу взаимного расположения излучающего и приемного элементов и соединения их с электрической схемой прибора:
- совмещенные преобразователи, которые одновременно используются как для излучения, так и для приема ультразвука;
- раздельные преобразователи, состоящие из излучателя, соединенного с генератором прибора, и приемника, соединенного с усилителем;
- раздельно-совмещенные преобразователи, состоящие из излучателя и приемника, конструктивно объединенных в один элемент, но разделенных электрическим и акустическим экранами и подсоединенных соответственно к генератору и усилителю.

  По направлению акустической оси:
- прямые, излучающие ультразвуковые волны нормально к поверхности изделия;
- наклонные, излучающие ультразвук под определенным углом к поверхности изделия. В некоторых наклонных преобразователях угол наклона можно изменять.

  По форме акустического поля:
плоские преобразователи, излучающие плоскую ультразвуковую волну;
фокусирующие преобразователи, которые за счет соответствующей формы излучающей поверхности обеспечивают сужение ( фокусирование ) акустического поля в некоторой области контролируемой среды;
- широконаправленные, излучающие пучок расходящихся лучей;
- мозаичные преобразователи, состоящие из ряда отдельно управляемых элементов.

  По ширине полосы рабочих частот:
- узкополосные, которые пропускают частоты меньше одной октавы;
- широкополосные, которые пропускают частоты больше одной октавы.
При контроле качества бетонных и железобетонных конструкций наибольшее применение нашли пьезоэлектрические преобразователи, поэтому их конструкции рассмотрим в первую очередь.