1  П’єзоелемент; 2  демпфер

Для забезпечення плавності зміни властивостей масу компаунд-наповнювача в процесі її затвердіння піддають вібраційній обробці. В результаті обробки важчі частинки наповнювача опускаються вниз до поверхні, яка надалі приклеюється до п′єзопластини. Характеристичний імпеданс маси досягає максимального значення (12…18)·10⁶ Н·с/м³.

Можливий принципово інший підхід до отримання потрібного вхідного імпедансу, за якого між власне демпфером-звукопоглиначем розміщують чвертьхвильовий шар або набір шарів, які забезпечують узгодження вхідного акустичного опору демпфера і характеристичного імпедансу п’єзоелемента. Проте в цьому випадку може змінитися тривалість коротких пружних сигналів, оскільки потрібен певний час на встановлення інтерференційної картини всередині такого демпфера. Крім того, для демпфування п’єзоелемента, що випромінюють цуг хвиль, демпфер необхідно виготовляти індивідуально для кожного перетворювача через неминучий розкид частоти коливань п’єзоелементів.

Для розсіювання хвиль у демпфері в його склад домішують тирсу або повітряні пори, а також надають відбивній поверхні демпфера пилкоподібної форми. Радикальним засобом для розсіювання звуку в демпфері є його похила поверхня, що створює для звуку акустичну пастку 9 (див. рис. 7.27).

За великої частки металевого порошку тіло демпфера може стати електропровідним для високочастотного імпульсу, тому відпадає потреба в паянні дроту до тильного електрода п’єзоелемента.

Значну роль у формуванні сигналів, випромінюваних в ОК, і в забезпеченні загальної працездатності п′єзопертворювачів відграє протектор 3 (див. рис. 7.27)  проміжний твердий шар, що вводиться між контрольованим виробом і п’єзоелементом для захисту останнього від стирання і механічних пошкоджень. Протектор служить шаром, що також погоджує п’єзоелемент з об'єктом контролю для збільшення коефіцієнта проходження. Він повинен мати високу стійкість до зношення. Такій вимозі відповідають протектори, виготовлені з металу (денце), оксиду алюмінію, сапфіру, карбіду бору. Але в цьому випадку товщина протектора повинна бути значно тоншою за довжину хвилі (близько ), щоб в протекторі не виникали резонанси. Перетворювач з таким жорстким протектором (мається на увазі його імпеданс на поверхні контакту) ставлять безпосередньо на контрольований виріб через тонку плівку контактної рідини.

Якщо товщина протектора перевищує половину просторової протяжності випромінюваних імпульсів, то виникають багато разів відбиті й розділені за часом імпульси. Такий протектор називають акустичною затримкою.

Якщо ж товщина протектора менша за половину просторової протяжності імпульсів, то багаторазово відбиті сигнали відсутні, але коефіцієнт віддзеркалення на межі п′єзоелемент  протектор стає функцією товщини протектора. Ця залежність стає нехтовно малою, якщо час пробігу в протекторі багато менший від тривалості акустичного імпульсу або його фронту. Тому для протекторів у прямих суміщених перетворювачах прагнуть вибрати матеріали, що мають не тільки велику зносостійкість, але ще й характеризуються високою швидкістю поширення звуку. До них належать берилій і різні тверді сплави. Протектори з цих матеріалів використовують на частотах 0,5…10 МГц у комплектах перетворювачів до всіх серійних дефектоскопів.

Велика швидкість поширення звуку призводить до того, що характеристичний імпеданс протекторів виявляється великим порівняно з імпедансом рідинного шару, що здійснює акустичний контакт з ОК. Унаслідок цього механічні напруження, створювані перетворювачами на поверхні ОК, значною мірою залежать від товщини контактного шару, обробки поверхні виробу та ін. Тому широке застосування набули також полімерні плівки, у яких мала швидкість поширення звуку компенсується можливістю використання малої товщини і великим загасанням, що знімає інтерференційні явища.

Для підвищення стабільності акустичного контакту особливо за підвищеної шорсткості поверхні виробу, використовують протектор з пластика (поліуретану), проте при цьому приноситься в жертву стійкість до зношування. В цьому випадку від рідинного контакту можна відмовитися.

Для контролю через імерсійну рідину використовують акустично м'який протектор товщиною (просвітлювальний шар), імпеданс якого є середнім геометричним між імпедансом п’єзоелектрика та імпедансом імерсійної рідини.

Для якісного узгодження між п’єзоелементом і ОК можуть розміщуватися декілька проміжних шарів з імпедансом, що поступово змінюється. Але це стосується випадку, коли імпеданс перетворювача істотно (у декілька разів) відрізняється від імпедансу ОК.

Іноді використовують перетворювач зі змінним протектором у вигляді синтетичної плівки. Конструкцію серійного перетворювача зі змінним протектором у вигляді плівки показано на рис. 7.31. Поліуретанову плівку 6 притискують до п’єзоелемента 1 за допомогою спеціальної притискної гайки 5, яка нагвинчується на різьбову частину корпуса 4. Оскільки характеристичний імпеданс поліуретану і п’єзоелемента значно розрізняються, між ними розташовують узгоджувальні шари 3, які поліпшують проходження ультразвуку крізь цю межу.

Рис. 7.31. Перетворювач із змінним протектором: 1  п’єзоелемент; 2  демпфер;