Способ изготовления пьезоэлектрических преобразователей

Авторы патента:

H04R17 - Пьезоэлектрические преобразователи; электрострикционные преобразователи (пьезоэлектрические или электрострикционные элементы вообще H01L 41/00; конструктивные элементы пьезоэлектрических или электрострикционных двигателей, генераторов или позиционеров H02N 2/00)

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для акустических измерений в широком диапазоне частот. Целью изобретения является расширение полосы пропускания за счет коррекции частотных свойств пьезоэлектрических преобразователей . При прикладывании внешнего электрического напряжения к пьезоэлементу, вырезанному из предварительно поляризованной пластины из пьезоматериала, например пьзокерамики ЦТС-19, изменяется определяющее широкополоснос.ть соотношения Cd/C, где Cd и С - скорости ультразвуковых колебаний, распространяющихся поперек и вдоль направления поляризации соответственно. Изменяя величину и-направление приложенного постоянного напряжения, корректируют частотные свойства пьезоэлектрических преобразователей в зависимости от величины и знака коррекции широкополосности. iS СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (59 4 Н 04 R 17/00 фс», л;-.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3982490/25-28 (22) 14.08.85 (46) 30.12.86. Бюл. У 48 (71) Физико-технический институт с специальным конструкторским бюро и опытным производством Уральского научного центра AH СССР (72) Г.А. Буденко и Н.А. Глухов (53) 534.232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 658469, кл. G 01 N 29/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 536624, кл. Н 04 R 17/00, 1976. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано, для акустических измерений в широком диапазоне частот. Целью изобретения является расширение полосы пропускания за счет коррекции частотных свойств пьезоэлектрических преобразователей. При прикладывании внешнего электрического напряжения к пьезоэлементу, вырезанному из предварительно поляризованной пластины иэ пьезоматериала, например пьэокерамики ЦТС-19, изменяется определяющее широкополосность соотношения Сс1/С, где Cd и C> вЂ” скорости ультразвуковых колебаний, распространяющихся поперек и вдоль направления поляризации соответственно. Изменяя величину и направление приложенного постоянного напряжения, корректируют частотиые свойства пьезоэлектрических преобразователей в зависимости от величины и знака коррекции широкополосности.

1280707

Ф о р мула и з о б р е т е н и я

Составитель К, Леонов

Редактор А. Ревин Техред В.Кадар Корректор О. Луговая

Заказ 7133/58 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для акустических измерений в широком диапазоне частот.

Цель изобретения вЂ” расширение полосы пропускания за счет коррекции частотных свойств пьезоэлектрических преобразователей.

Способ осуществляют следующим образом.

Поляризуют пластину из пьезоматериала, например, из пьезокерамики

ЦТС-19, вырезают из этой пластины пьезоэлемент с рабочими поверхностями, составляющими с вектором поляризации угол 6, тангенс которого равен отношению скорости основных мод ультразвуковых колебаний, распространяющихся поперек и вдоль направления поляризации.

Пример. Для пьезоэлемента из пьезокерамики ЦТС-19 берут угол

8 =32 30 . По методике ТОСТ 23702-79 снимают амплитудно-частотную характеристику и получают ширину полосы пропускания h f=200-1000 кН . К рабоt чим поверхностям пьезоэлемента через дроссель индуктивностью L-10 mH подключают регулируемый источник постоянного напряжения (50-200V). Подача на пьезоэлемент 507 не приводит к заметному изменению д Г. Увеличение напряжения до 200V увеличивает

gf до величины 150-1800 кН . Измене-, Z ние полярностей подключения напряжения к пьезоэлементу сужает полосу его пропускания до 300-700 кН

U, Предлагаемый способ расширяет полосу пропускания пьезоэлектрических преобразователей без существенного измерения коэффициента преобразования как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации преобразователей и повышает процент выхода годных пьезопреобразователей за счет коррекции их частотных свойств.

Способ изготовления пьезоэлектрических преобразователей, заключающийся в том, что поляризуют пластину из пьезематериала, вырезают из этой пластины пьезоэлемент с рабочими поверхностями, составляющими с вектором поляризации угол, тангенс которого равен отношению скоростей основных мод ультразвуковых колебаний, 25 распространяющихся поперек и вдоль направления поляризации, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания за счет коррекции частотных свойств пьезоэлектрических преобразователей, к рабочим поверхностям пьезоэлемента прикладывают постоянное напряжение, величину и направление которого вы,бирают в зависимости от величины и знака коррекции широкополосно

35 сти.

Изобретение относится к ультразвуковым контрольно-измерительным

Пьезоэлектрический датчик // 1272520

Ультразвуковой преобразователь // 1229979

Пьезопреобразователь // 1223410

Изобретение относится к акустическим измерениям и позволяет повысить разрешающую способность устройства

Монокристаллический элемент резонансного преобразователя (его варианты) // 1216835

Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь // 1216723

Пьезоэлектрический микрофон // 1206973

Способ изготовления ультразвуковых пьезокерамических преобразователей // 1205318

Широкополосный пьезоэлектрический преобразователь // 1205317

Пьезоэлектрический элемент // 1169203

Ультразвуковой пьезокерамический преобразователь // 2103842

Изобретение относится к ультразвуковым преобразователям и устройствам для озвучивания жидкости и может быть использовано в радиотехнической, машиностроительной и других отраслях промышленности

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь // 2104618

Монокристаллический пьезоэлемент резонансного преобразователя // 2105432

Ультразвуковая колебательная система с промежуточным резонатором // 2106205

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в ультразвуковых технологических аппаратах для различных обработок - ударного упрочнения, ультразвукового резания, разборки сопряженных изделий, в системах предотвращения накипеобразования и т.п

Вибрационный чувствительный элемент плотности газа // 2107278

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к преобразователям физических величин в электрический сигнал, основанным на пьезоэлектрическом эффекте

Раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь // 2107300

Гидроакустический излучатель // 2112326

Пьезоэлектрический преобразователь и способ его изготовления // 2121241

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике, а именно к высокочастотным широкополосным пьезоэлектрическим преобразователям мегагерцового диапазона

Гидроакустический преобразователь для многоэлементной антенны // 2121771

Изобретение относится к области конструирования гидроакустической аппаратуры, в частности низкочастотных стержневых пьезокерамических преобразователей

Способ линеаризации градуировочной характеристики пьезорезонансного измерительного преобразователя с переменным межэлектродным зазором // 2127496

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке измерительных устройств с пьезорезонансными автогенераторными первичными измерительными преобразователями с емкостным чувствительным элементом или с модуляцией межэлектродного зазора кварцевого резонатора, например, в медицине для измерения артериального давления