Пьезопреобразователь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<ц1836579 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 081277 (2!) 2552242/25-28 (зим. кл.3 с присоединением заявки ¹

С 01 и 29/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070681 . Бюллетень № 21 (53) УДК 620.,179.

16(088 8) Дата опубликования описания 1006.81

Ю. A. Кондратьев, А. Е. Карпельсон и Г. К. Те ЙЫола."-:,";,"- -,," > g

f .f (72) авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии материалов и изделий, а также в медицинской диагностике.

Известен фокусирующий пьезопреобраэователь, фокусировка в котором осуществляется применением Искривленной пьезопластины )1).

Этот преобразователь не обладает необходимой разрешающей способностью по всей глубине зоны проэвучивания и имеет весьма сложную технологию изготовления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пьеэопреобразователь, содержащий демпфер, пьезоэлемент и концентратор, представляющий собой, например, акустическую линзу. Акустические колебания к объекту и обратно передаются через иммерсионную жидкость (2).

Такой пьеэопреобразователь несложен в изготовлении, но не обладает высокой разрешающей способностью, поскольку звуковые лучи сходятся лишь в точке фокуса, испытывая значительное расхождение во всех остальных точках. Аналогичные свойства имеет такой преобразователь в случае работы в режиме приема.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности пьезопреобраэователя путем формирования и приема узкого слаборасходящегося пучка.

Ф

Эта цель достигается тем, что рабочая поверхность концентратора образована вращением относительно акус- . тической оси кривой, выпуклой в сторону излучения, у которой одна крайняя точка размещена на акустической оси и ближе к пьезоэлементу, чем другая крайняя точка.

На фиг. 1 показана схема пьезопреобразователя в сечении; на фиг. 2— .ход лучей в звуковом пучке.

Пьеэопреобразователь состоит иэ последовательно скрепленных между собой демпфера 1, пьезоэлемента 2, концентратора 3, заключенных в общий корпус 4. Конструкция симметрична относительно акустической оси 5; направление излучения показано стрелкой.

Кривая АВ построения рабочей поверхности концентратора имеет крайнюю точку А, расположенную на оси и ближе к пьезоэлементу 2, чем другая крайняя точка В.

836579 формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 3007/34 Тираж 907 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пьезопреобразователь работает следующим образом.

При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент 2 в нем возбуждаются акустические колебания, которые затем проходят через концентратор. Контакт между объектом контроля и. концентратором осуществляется через иммерсионную жидкость. На рабочей поверхности концентратора, образованной вращением вокруг оси 5 кривой АВ, лучи преломляются. При этом участки концентратора 3, расположенные на данном радиусе, работают как элементы сферических .вогнутых фокусирующих линз, имеющих различные фокусные расстояния,. Таким образом, каждый участок фокусирует проходящую через него часть лучей в свой фокус.

На фиг. 2 показаны в сечении два таких участка 6 и 7. От, участка 6 лучи 8 и 8 сходятся в точку CI а

t от участка 7 лучи 9 и 9 сходятся в точку С . В целом создается концентрация излучения на значительном отрезке акустической оси, тогда как вне этой прямой излучение имеет рассеянный характер. Благодаря этому описанный преобразователь имеет высокю разрешающую способность как во фронтальной плоскости, так и по глубине, чего нельзя было достичь в известных конструкциях.

Пьезопреобразователь, .содержащий последовательно скрепленные между собой демпфер, пьезоэлемент и концентратор, о т sr и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения его разрешающей способности путем формирования и приема узкого слаборасходящегося пучка, рабочая поверхность концентратора образована вращением относительно акустической оси кривой, выпуклой в сторону излучения,у которой одна крайняя точка размещена на акустической оси и ближе к пьезоэлементу, чем другая крайняя точка.

Источники информации; принятые во внимание при экспертизе

1. Ермолов И.Н. Методы ультразвуковой дефектоскопии. М., издат. МГИ, 1966, с. 63.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 281045, кл. В 06 В 1/00, 1968 (прототип).