Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь

Авторы патента:

G01N29/04G01B17 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (я) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено27.11.74 (21) 2079484/25-28 с присоединением заявки № (2З) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.76.Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания 05.04.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

M.В. Королев (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение QT íîñèòñÿ к ультразвуковой дефектоскопии, Известен пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезокерамический элемент с чанесенными на него 5 двумя электродами.

Цель изобретения вЂ” обеспечить излучение и прием коротких акустических импульсов, повторяющих форму воздействующих электрических и механических напряжений. 10

Это достигается тем, что в предложенном преобразователе пьезокерамический элемент выполнен в виде конуса с прорезью в диаметральной плоскости основания, а электроды нанесены на основание по обе сторо- 15 ны от прорези.

На чертеже схематично изображен предложенный преобразователь.

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь содержит пьезокерамический эле- 20 мент, выполненный в виде конуса 1 с прорезью 2 в диаметральной плоскости основания, и электроды 3, 4, нанесенные на основание по обе стороны от прорези 2. Поляризуется преобразователь приложением постоянного электрического напряжения между электродами 3, 4-. Направление вектора поляризации в области наибольшей степени поляризации обозначено стрелкой "P". Прорезь 2 обеспечивает напряженность поляризующэго и возбуждающего пьезоэлемента электрических полей более равномерно по площади электродов.

Приложение электрического переменного или импульсного напряжения к электродам

3, 4 вызывает смещение последних вверх или вниз вдоль вертикальных стрелок "а", "б". При этом в преобразователе возникают механические колебания, которые излучаются обеими частями основания корпуса, несущими электроды 3, 4, В режиме приема ультразвуковых импульсов акустическое давление, прикладываемое ко всей или части поверхности основания конуса преобразователя, вызывает появление на электродах 3, 4 разности потенциалов.

Часть акустической энергии, возникшей в пьезопреобразователе в режиме излучения и ушедшей к вершине конуса, представляю50 (815

Составигель В. Мартынов

Редактор В. Дибобес Техред М. Левицкая Корректор И. Гоксич

Заказ 129 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"„г. Ужгород„ул. Проектная, 4 щего собой ловушку, поглощаются в ней, рассеиваясь в виде тепла.

Таким образом, на действие каждого возбуждающего электрического импульса пьезопреобразователь отвечает только одним акус- и тическим импульсом.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезокерамический щ элемент с нанесенными на него двумя электродами, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью обеспечения излучения и приема коротких акустических импульсов, повторяющих форму воздействующих электрических и механических напряжений, пьезокерамический элемент выполнен в виде конуса с прорезью в диаметральной плоскости основания, а электроды нанесены на основание по обе стороны от прорези.

Способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых импульсов // 505958

Ультразвуковой цифровой интерферометр переменной длины // 504149

Устройство для измерения логарифмического декремента затухания // 500500

Способ определения коэффициента затухания ультразвука // 497513

Способ измерения поглощения ультразвуковых колебаний в пьезополупроводниках // 495601

Цифровое устройство для ультразвукового интерферомера // 493727

Способ определения коэффициента поглощения ультразвука // 493726

Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука // 493725

Прибор для определения времени прохождения акустических колебаний в твердой среде // 489033

Способ измерения плотности критического тока образцов втсп- керамики // 2102771

Изобретение относится к способам измерения физических свойств ВТСП-материалов

Резонансная установка для определения кинетики структурообразования вяжущих материалов типа цемента // 2104517

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для исследования процессов твердения вяжущих материалов, например цементов

Способ определения коэффициента структурных напряжений // 2104518

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при определении коэффициента структурных напряжений вяжущей композиции для оценки, например, эффективности механического уплотнения

Устройство ультразвукового контроля материалов и изделий // 2106625

Изобретение относится к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных областях машиностроения для контроля материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука

Ультразвуковой способ измерения механических характеристик напряженно-деформированного состояния материала деталей конструкций // 2107288

Изобретение относится к области неразрушающих методов диагностики материалов и конструкций и может быть использовано для измерения напряженно-деформированного состояния (НДС) стержневых конструкций, болтовых и шпилечных резьбовых соединений при строительстве, монтаже и эксплуатации объектов ответственного назначения в различных отраслях промышленности и транспорта (тепловая и атомная энергетика, машиностроение, химическая и др.) Известен ультразвуковой (УЗ) способ контроля механических напряжений в твердых телах, заключающийся в излучении в изделие до приложения нагрузки и после приложения двух импульсов УЗ колебаний сдвиговых волн с взаимно-перпендикулярной ориентацией вектора смещения, измерении изменения их скоростей и вычислении величины напряжения по относительному изменению скорости УЗ колебаний и акустоупругому коэффициенту [1]

Ультразвуковой способ измерения механических напряжений при затяжке болтовых соединений // 2107907

Способ контроля состава однотипных изделий из двухфазного материала // 2111483

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в материаловедении для массового контроля состава (пористости) изделий одного форморазмера (например, из твердых сплавов WC-Co и электрических сплавов)

Способ акустического контроля состава однотипных изделий из двухфазного материала // 2111484

Изобретение относится к неразрушающим средствам анализа свойств материалов акустическими методами и может быть использовано для массового экспрессного контроля состава (пористости) двухфазных сплавов (например, твердых сплавов группы ВК одного форморазмера)

Ультразвуковой способ определения напряженно- деформированного состояния эксплуатируемых болтовых соединений // 2112968

Изобретение относится к неразрушающим методам диагностики материалов конструкций и может быть использовано для определения фактического напряженно-деформированного состояния (НДС) ранее затянутых болтовых соединений в конструкциях, находящихся в эксплуатации объектов ответственного назначения в различных отраслях промышленности и транспорта (тепловая и атомная энергетика, машиностроение, химическая и др.) и заключается в том, что в исследуемый затянутый болт вводят непрерывные УЗ-колебания на частоте основного резонанса стоячей волны, при этом амплитуду возбуждающих колебаний устанавливают на уровне, обеспечивающем в теле болта стоящую волну малой интенсивности, принимают в принятом сигнале, затем устанавливают амплитуду возбуждающих колебаний на уровне, обеспечивающем установление амплитуды стоячей волны на границе колебаний малой и конечной интенсивности, и измеряют амплитуды первой, второй и третьей гармоник, а о напряженно-деформированном состоянии материала болта и величине механических напряжений судят по отношениям амплитуд гармоник, измеренных при высоком уровне возбуждающих колебаний, к амплитуде колебаний стоячей волны, измеренной при низком уровне возбуждающих колебаний

Малогабаритный акустический микроскоп // 2112969