Ультразвуковой резонансный преобразователь
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()868572 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04. 01. 80 (21) 2865617/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 30.09.81. Бюллетень № 36
Дата опубликования описания 30. 09. 81 (ss)e. кл.
G 01 и 29/04
Государственный комнтет
СССР яо демам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 620.179.16
1 (088. 8) Г=- —-М. В. Королев, A. Е. Карпельсон и Б.П. Стариков
1 .;Л (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к ультразвуковому контролю материалов и может быть использовано, в частнос- э ти, в резонансной толщинометрии.
Известен преобразователь, выполненный в виде пьезоэлемента с электродами на одном основании, толщина которого намного превышает длину волны ультразвука в пьезоэлементе (1 .
Недостатком этого преобразователя является малая амплитуда излучаемых и принимаемых ультразвуковых сигналов, поскольку в нем отсутствует усиление амплитуды ультразвуковых колебаний за счет их механического резонанса.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ультразвуковой резонансный преобра- 20 зователь, содержащий корпус, демпфер и пьезоэлемент полуволновой толщины с электродами (на обоих основаниях)(2
Недостатком такого преобразователя является узкий диапазон рабочих частот, что объясняется его резонансными свойствами, а также недостаточно большая величина амплитуды первой полуволны излучаемых и принимаемьвс ультразвуковых сигналов. 30
Цель изобретения — увеличение амплитуды излучаемых и принимаемых ультразвуковых сигналов и расширение. диапазона рабочих частот.
Указанная цель достигается тем, что электроды нанесены на нерабочей поверхности пьезоэлемента.
На фиг.1 схематично изображен ультразвуковой резонансный преобразователь. на фиг. 2 — показаны элекt троды, нанесенные на одну сторону пьезоэлемента.
Преобразователь состоит из корпуса 1, в котором закреплен пьезоэлемент 2, поляризованный по толщине, электродов 3 и 4, нанесенных на нерабочую поверхность пьезоэлемента 2, демпфера 5, приклеенного к пьезоэлементу 2 со стороны электродов 3 и 4, и защитного покрытия 6.
Преобразователь работает следующим образом.
После подачи на электроды 3 и 4 возбуждающего напряжения, в пьезоэлементе 2 возникают механические колебания.
Распространяясь по пьезоэлементу, они проходят сквозь безэлектродную поверхность и выходят во внешнюю среду. У такой волны коэффициент про868572
Формула из обре те н ия
Составитель H. Слюсаренко
Редактор М. Янович Техред Т.Маточка Корректор С. Шекмар
Тираж 910 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР чо делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 8313/62
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 хождения по давлению равен xi<(Z<+Zq где Z< и 2 соответственно акустические импедансы внешней среды и пьезоэлемента. Отсюда, амплитуда первой полуволыы ультразвуковых колебаний, возникающих на границе двух сред, пропорционально повышается благодаря тому, что источник колебаний находится только на одной поверхности — поверхности с электродами, механический резонанс наблюдается на тех частотах, при которых на толщине пье. зоэлемента укладывается любое целое число длин волн ультразвуковых. колебаний.
Таким образом, предлагаемый преобразователь способен работать на вдвое большем числе фиксированных частот, что значительно расширяет его рабочий частотный диапазон. ультразвуковой резонансный преобразователь, содержащий корпус, демпфер и пьезоэлемент полуволновой толщины с электродами, о т л и ч а юшийся тем, что с целью увеличения амплитуды излучаемых и принимаемых ультразвуковых сигналов и расширения диапазона рабочих частот,электроды нанесены на нерабочей поверх-. ности пьезоэлемента.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 652808, кл. G 01 N 29/04.
2. Ермолов И.Н. Методы ультразвуковой дефектоскопии. 1966, ч. 1 (прототип).
