Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 B06B1/06 

Изобретение относится к нераз рушающим средствам и методг м контро ля и может быть использовано в ультразвуковой толщинометрии и дефектоскопии,

Известен ультразвуковой преобразователь, содержащий цилиндрический (пьезоэлемент, с нерабочей стороны которого закреплена акустическая ловушка в виде конуса 1.

Недостатком такого преобразователя является сложность конструкции и ее увеличенные размеры из-за применения акустической ловушки.

Наиболее близким по техническому существу к предлагаемому является ультразвуковой преобразователь, содежащий пьезоэлемент в виде усеченного конуса, с нерабочей стороны которого закреплена акустическая ловушка, имеющая общее основание с конусом 2.

Недостатком этого устройства является также сложность конструкции и трудоемкость изготовления.

Цель изобретения - упрощение конструкции и улучшение тexнoлoз ии изготовления ультразвукового преобразователя.

Указанная цель осуществляется -тем что в ультразвуковом преобразователе содержащем пьезоэлемент, выполненный в виде усеченного конуса, на нерабо чем торце конуса выполнена треугольная прорезь, проекция сторон которой на поверхность рабочего торца больше его диаметра, а диаметр рабочего торца выбран равным 1-10 длин ультразвука в материале пьезоэлемента, I На чертеже схематически изображен предлагаемый преобразователь.

Преобразователь содержит пьезоэлемент в виде усеченного конуса 1, на нерабочем торце 2 которого выполнена треугольная прорезь 3 с боковыми гранями 4, проекция которых на поверхность рабочеготорца 5 больше диаметра.

На обоих торцах нанесены электроды 6 и 7. Части электрода, разделенные прорезью 3, электрически соединены перемычкой (не показано).

Диаметр рабочего торца 5 выбран равным 1-10 длин волн ультразвука в материале пьезоэлемента.

Преобразователь работает следуквди образом.

Электрические импульсы, приложенные к электродам 6 и 7, вызывают в :пьезоэлёменте продольные ультразвуковые колебания. Часть энергии, возникшей у электрода 7, уходит в полезную нагрузку, а другая часть (в том числе, колебания, возникшие у электрода 6) уходит внутрь пьезоэлемента и рассеивается на боковой поверхност конуса 1 и на гранях 4 треугольной прорези 3.

Наличие прорези исключает параллельные поверхности и возможность возникновения стоячей воды в преобразователе, благодаря чему излучается практически один импульс при воздействии электрического импульса.

Выполнение диаметра рабочего торца 5 равным 1-10 длин волн ультразвука в материале пьезоэлемента наиболее оптимально с точки зрения рассеяния колебаний ушедших внутрь пьезоэлемента и расходимости пучка ультразвуковых колебаний в направлении излучения полезного сигнала.

Таким образом, предлагаемый преобразователь прост в изготовлении, имеет небольшие размеры и вес, может быть использован в автоматизированны установках.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий пьезоэлемент, выполненный в виде усеченного ;;онуса, о т л ичающ и йс я тем, что, с; целью упрощения конструкции и улучшения технологии изготовления, на нерабочем торце конуса выполнена треугольная прорезь, проекция сторон которой на поверхность рабочего торца больше его диаметра, а дигсметр рабочего торца выбран радным 1-10 длин волн ультразвука в материале пьезоэлемеита.