10 Електроізоляційна втулка; 11 розсіювач призми; 12 сигнальний вивід
До важливих неакустичних вимог до матеріалу призм похилих перетворювачів належать хороша змочуваність їх поверхні контактною рідиною, зносостійкість і температуростійкість.
Перша з вимог забезпечує більш вищу стабільність акустичного контакту між перетворювачем і виробом під час їх відносного руху.
Для запобігання стиранню всієї поверхні призми, що контактує з виробом, іноді на поверхню наноситься спеціальний протектор. Високі результати для запобігання стирання можна досягнути введенням змінного протектора, наприклад, поліуретанової плівки, притиснутої до призми через шар контактної рідини спеціальним пристосуванням, або постійного у вигляді приклеєної пластинки із зносостійкого матеріалу.
Як і в прямих перетворювачах, важливою вимогою до протектора, разом з високою зносостійкістю, є хороше акустичне узгодження з матеріалом призми або малу (порівняно з довжиною хвилі) товщина. Окрім поліуретану як протектор використовують ситал.
В луноімпульсній дефектоскопії на частотах 2…6 МГц як матеріал призми найбільшого поширення набуло органічне скло, яке має хороші акустичні властивості і змочуваність маслами й водою. Органічне скло найбільш доступне і легко піддається механічній обробці.
Останнім часом набули також поширення нові полімерні матеріали капролон, полікарбонат, які за тих же швидкостей звуку вигідно відрізняються від органічного скла більш високою зносостійкістю. Проте адгезія цих матеріалів до п′єзокераміки і змочуваність контактними рідинами помітно гірші, ніж в органічного скла. На підвищених частотах, коли потрібне зменшення коефіцієнта загасання, але, як і раніше, необхідна порівняно мала швидкість звуку, можна використовувати поліамідоімід, полістирол.
Для підвищення стабільності акустичного контакту, особливо в разі підвищеної шорсткості поверхні виробу, використовують протектор з пластика (поліуретану), проте в цьому випадку зменшується зносостійкість. Від рідинного контакту можна відмовитися.
На конструкцію похилих перетворювачів, разом з геометрією призми і заходами щодо забезпечення її працездатності, істотний вплив чинять способи з'єднання п’єзоелемента з призмою і заходи з демпфування паразитних коливань п’єзоелемента. За способом створення акустичного контакту між п′єзоелементом і призмою всі похилі перетворювачі можна розділити на рознімні і нерознімні.
Типовим прикладом рознімного перетворювача може слугувати конструкція, показана на рис. 7.39, у якій п’єзоелемент притискається до призми через шар контактної рідини (масла). Вихід з ладу (стирання) призми допускає збереження п’єзоелемента. В цій конструкції спеціального демпфування п’єзоелемента 1 майже не відбувається, оскільки з його тильного боку зазвичай ставлять азбестову прокладку 2 для запобігання роздавлюванню п′єзопластини під час притиснення її втулкою 10 до призми 3. Без демпфера підвищується чутливість перетворювача, хоча й погіршується його роздільна здатність за глибиною. Загалом наявність лінії затримки і похиле введення коливань у виріб суттєво зменшують роль демпфера, оскільки паразитні коливання п′єзоелемента впливають тільки на тривалість сигналів за їх малих рівнів.
Відсутність жорсткого зв'язку між п’єзоелементом і призмою виявляється корисним під час зміни температури, особливо у бік низьких температур, оскільки в такій конструкції в місці з'єднання не виникають механічні напруження. Проте саме без жорсткого зв'язку виникає потреба періодично наносити між п’єзоелементом і призмою контактну рідину, оскільки вона випаровується. Часте виконання такої операції призводить до поломок п′єзопластин через їх малу товщину і крихкість. Тому п′єзоелемент розміщують у спеціальному корпусі і фіксують там за допомогою заливальної маси. До призми ж кріплять не п′єзоелемент, а корпус, у якому передбачають спеціальні елементи для кріплення.
Конструкції нерознімних перетворювачів показано на рис. 7.40.
Рис. 7.40. Конструкції нероз'ємних похилих перетворювачів: 1 п′єзоелемент; 2 призма;