Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь

 

Изобретение может быть использовано для измерения скорости и затухания ультразвуковых колебаний в медицинской диагностике, в ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии . Целью изобретения является унеличение точности преобразования ультразвуковых колебаний в широком диапазоне частот. Па торцовых поверхностях дискового пьезоэлемента 1 нанесены тыльньй электрод 2 и меньший по площади излучающий электрод 3. Вокруг излучающего электрода по концентрическим окружностям вьтолпены канавки 4 треугольного профиля, глубина которых линейно увеличивается от центра преобразователя к периферии . Глубина первой и последней канавок равна соответственно длине волны верхней и нижней преобразуемых частот, что приводит к рассеиванию паразитньк поверхностных и объемных волн в широком диапазоне частот и уменьшает время остаточных колебаний. 1 ил. С :ю Ъ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) фд( (ENF-! 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 37 44 1 69/24-10 (22) 23. 05. 84 (46) 07. 03. 86. Бюл. Р 9 (71) Каунасский политехнический институт им. Aíòàíàñà Снечкуса (72) Р.Й.EÎ.Кажис и Л.И.Иажейка (53) 534.232 (088.8) (56) P.Й.Ю.Кажис, А.И.Лукощявнчус, А.В.Тамулис, П.Б.Милюс. Эксперимен— тальное исследование пьезопреобразователей с неоднородным электрическим полем — Дефектоскопия, 1973, с. ?9-83, Nl 10.

Н.А,Breareale, F.D.Martin, В.Blackburn, Reply to "Radiation

pattern of partially electroded

piezoelectric ransducers", — J.

Acoust. Soc. Amer., 1981, 70, 6, р. 1789-1793. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано для измерения скорости и задц 4 С 01 N29/04,,Н 04 R 17/00 тухания ультразвуковых колебанш в медицинской диагностике, в ультразвуковой спектроскопии и дефектоскоппи. Целью изобретения является увеличение точности преобразования ультразвуковых колебаний в широком диапазоне частот. На торцовых поверхностях дискового пьезоэлемента 1 нанесены тыльный электрод 2 и меньший по площади излучающий электрод

3. Вокруг излучающего электрода по концентрическим окрулностям выполнены канавки 4 треугольного профиля, глубина которых линейно увеличивается от центра преобразователя к периферии. Глубина первой и последней канавок равна соответственно длине волны верхней и нижней преобразуеж х частот, что приводит к рассеиванию паразитных поверхностных и объемных волн в широком диапазоне частот и уменьшает время остаточных колебаний. 1 ил.

16723

Составитель В.Терехов

Редактор И.Савко Техред О.Ващишина Корректор Л.Пилипенко

Заказ 997/55 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 12

Изобретение относится к акустическим измерениям, а точнее к измерителям скорости и затухания ультразвуковых колебаний, медицинской диагностике, ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии, Целью изобретения является увеличение точности преобразования ультразвуковых колебаний в широком диапазоне частот.

На чертеже схематически изображен ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь.

Преобразователь состоит из дискового пьезоэлемента 1, электрода тыльной поверхности 2 пьезоэлемен— та, электрода излучающей поверхности 3 пьезоэлемента и канавок треугольного профиля 4. Площадь тыльного электрода 2 больше площади излучающего электрода 3, канавки треугольного профиля 4 расположены по концентрической окружности вокруг излучающего электрода.,3, глубина которых линейно увеличивается по направлению от центра преобразователя к периферии. Глубина первой канавки равна длине волны высшей преобразуемой частоты, а глубина последней канавки равна длине волны низшей преобразуемой частоты.

Пьезоэлектрический преобразователь работает следующим образом.

При подаче на электроды 2 и 3 импульса электрического напряжения между, ними создается электрическое поле. Из-за неодинаковых размеров электродов напряженность электрического поля будет больше около излучающего электрода, т.к. оп имеет меньшую площадь, поэтому в области этого электрода будут возбуждаться как основная волна продольных колебаний, так и паразитные поверхностные волны, которые унеличинают уровень остаточных колебаний.

Для рассеивания паразитных волн и выполнены канавки треугольного профиля, глубина которых согласована с длиной волны, поскольку волны лучше рассеинаются у препятствий с размерами порядка длины волны.

Переменная глубина канавок обеспечи-!

О нает рассеивание волн в широком диапазоне частот и уменьшает время остаточных колебаний.

Описанный преобразователь имеет большую точность преобразования !

5 ультразвуковых колебаний в широком диапазоне частот н режиме излучения и приема благодаря тому, что ради-. альные канавки обеспечивают быстрое рассеивание поверхностных и объем20 ных волн на торцевой поверхности преобразователя.

Формула изобретения

25 Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, состоящий из пьезоэлемента, выполненного н виде диска, торцовые поверхности которого покрыты электродами, причем площадь электрода излучающей поверхности пьезоэлемента меньше площади электрода тыльной поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования в широком диапазоне частот, вокруг излучающего электрода по концентрическим окружностям выполнены канавки треугольного профиля, глубина которых липейно увеличивается по направлению от центра преобразователя к периферии, причем глубина первой и последней канавок равна соответственно длине волны верхней и нижней преобразуемых частот.