Генератор коротких ультразвуковых импульсов

 

О П И С А Н И Е >i) 5008l5

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.02.74 (21) 2000480/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.76. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 14.04.7б (51) М, Кл В 06В 1/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.313.17. (088.8) (72) Авторы изобретения В. М. Морозов, С. А. Цехановский и В. И. Янковский (71) Заявитель Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова. „;,". (,1 ((Я .", (54) ГЕНЕРАТОР КОРОТКИХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в ультразвуковых приборах (дефектоскопах, измерителях скорости и затухания упругих волн, в устройствах сканирования ультразвуковым лучом с помощью акустических антенных решеток), применяемых для неразрушающего контроля качества и определения физико-механических свойств различных материалов и изделий.

Известен импульсный генератор для возбуждения пьезоэлектрических преобразователей, содержащий соединенный через зарядную цепь с источником питания накопительный конденсатор, параллельно которому подключены два последовательно соединенных тиристора, причем управляющий электрод второго тиристора через диод и резистор соединен с его анодом и катодом первого тиристора, и пьезоэлемент, включенный параллельно второму тиристору.

Цель изобретения — уменьшение длительности ультразвуковых импульсов и повышение частоты их следования.

Это достигается тем, что пьезоэлемент подключен параллельно двум последовательно соединенным тиристорам и один из тиристоров зашунтирован стабилитроном.

На фиг, 1 приведен вариант принпнпиальной схемы предлагаемого генератора; па фнг.

2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

В предлагаемом генераторе зарядка пьезоэлемента 1 производится через зарядный резистор 2. Разрядная цепь содержит тиристор

3 и стабилитрон 4, включенный последовательно с тиристором 3. Параллельно стабилитрону 4 подключен тиристор 5. Управляющая цепь тиристора 5 содержит диод 6, последовательно с которым соединен переменный резистор 7; запуск тиристора 3 осуществляется

10 через трансформатор 8.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении положительного запускающего импульса в цепь управляющего электрода тиристора 3 (см. фиг. 2, а) последний

15 приходит в состояние высокой проводимости и пьезоэлемент 1 разряжается по цепи: пьезоэлемент 1 — тиристор 3 — стабилитрон 4.

Напряжение на пьезоэлементе 1 уменьшается до напряжения стабилизации 14„о. (см. фиг. 2, в), при этом через пьезоэлемент протекает импульс разрядного тока (см. фиг. 2,r) и в нем возникают колебания с резонансной частотой пьезоэлемента.

Параметры зарядной цепи, представленной резистором 2 (см. фиг. 1), выбраны так, чтобы ток в цепи тиристора 3 после разряда емкости пьезоэлемента 1 до 14„о был больше минимального TOKB стабилизации 1стао. мин. а тиристор 3 должен иметь время выключения

30 больше времени задержки включения тиристора 5. В этом случае через время задержки

3 „ .=,f> — t включения тиристора 5 (см. фиг.

2, а, б), определяемое величиной тока в его цепи управления, включится тиристор 5, и напряжение на пьезоэлементе упадет до нуля (см. фиг. 2,в).

В предлагаемой схеме время задержки включения тиристора 5 зависит от величины скачка тока в управляющей цепи. Изменение величины скачка осуществляется переменным резистором 7, а диод 6 введен с целью увеличения крутизны фронта запускающего импульса и действует как нелинейное сопротивление.

Для выключения тиристоров необходимо, чтобы их ток выключения был больше тока, протекающего в этот момент через зарядную цепь.

Если выполняется условие, что время задержки включения тиристора 5 равно половине периода резонансных колебаний пьезоэле6008!8 мента, то импульс тока, формируемый прй полном разряде пьезоэлемента, демпфирует свободные колебания пьезопреобразователя (см. фиг. 2, г, д, е).

Формула изобретения

Генератор коротких ультразвуковых импульсов, содержащий пьезоэлемент, зарядную цепь и два последовательно соединенных тиристора, управляющий электрод одного из которых через диод и резистор соединен с его анодом и катодом второго тиристора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения длительности импульсов и повышения частоты их следования, пьезоэлемент подключен параллельно двум последовательно соединенным тиристорам и первый тиристор зашунтирован стабилитроном.

500815

Ьх,. фуг z

Составитель Е. Артамонова

Текред F. Подурушина Корректор Л. Деиискина

Редактор 3. Ходакова

Заказ 716/15 Изд. . и 1088 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2