Ультразвуковой пьезопреобразователь Советский патент 1988 года по МПК G01N29/00 

САЭ :о 1

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для акустических измерений скорости и затухания ультразвука, ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразования за счет селективного преобразования поперечных волн различной поляризации и увеличения равномерности коэффициента преобразования этих волн.

На фиг. 1 схематично изображен ультразвуковой пьезопреобразователь; на фиг. 2 - то же, вид слева.

Ультразвуковой пьезопреобразователь содержит продольно поляризованный пьезоэлектрический стержень 1 круглого сечения с нанесенными на ег торцовую и боковую поверхности электродами 2 и 3, Электрод 3 выполнен в виде п-пар диаметрально и равномерно расположенных элементов э ,...,

глЫ 1о

, -Уrt - г

Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.

В режиме излучения электрическое напряжение противоположного знака подается между одной из пар диаметрально расположенных элементов Э , ,

Э . Электрод 2 на торцовой поверх2.

ности стержня 1 заземлен, элемент

электрода 3 остается свободным. У торцовой поверхности, непокрытой элетродом 2, преобладает компонент да- пряженности электрического поля Е fcj + Е, совпадаю1ций по направлению с осью 1;, соединяющей середины возбуждаемых элементов электрода 3. Следовательно, за счет действия пьезоэлектрических постоянных 1„ и It « l,j возбуждаются сдвиговые колебания, вектор колебательного смещения которых параллелен оси 1;. При выборе другой пары возбуждаемых элементов электрода 3 сдвиговая волна имеет другую поляризацию. В результате осуществляется селективное преобразование волн различной поляризации.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

В случае приема поперечной волны, поляризованной по некоторому направлению Ь , возбуждается компонент напряженности электрического поля Е и соответственно электрическое нацряже- ние между парой элементов Э , , Э . Поперечная волна другой поляризации вызывает электрическое напряжение между другой парой элементов.

Для обеспечения равномерного (одинакового) коэффициента преобразования волн различной поляризации пьезоэлектрический стержень 1 имеет круглое сечение, чем достигается одинаковое расстояние между любыми элементами электрода 3 на противоположных сторонах стержня 1 . Следовательно, в pie- жиме излучения при подаче одинакового электрического напряжения для любой пары напряженность электрического поля одинаковая и соответственно одинаковые амплитуды излучаемых волн. В режиме приема равномерное расстояние между диаметрально расположенными элементами любой пары обеспечивает одинаковую чувствительность к поперечным колебаниям любой поляризации.

Таким образом, предлагаемый ультразвуковой пьезопреобразователь позволяет по сравнению с известным не только излучать и принимать поперечные волны, но в режиме излучения выбрать любую поляризацию, а в режиме приема определить и направление поляризации принятой волны, что расширяет его функциональные возможности.

Формула изобретения

Ультразвуковой пьезопреобразователь, содержащий продольно поляризованный пьезоэлектрический стержень круглого сечения с нанесенными на его торцовую и боковую поверхности электродами, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, электрод, нанесенный на боковую поверхность стержня, выполнен в виде п пар диаметрально и равномерно расположенных элементов.

, Л

Фi/г.Z

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет селективного преобразования поперечных волн различной поляризации и увеличения равномерности коэффициента преобразования этих волн. Электрод, нанесенный на боковую поверхность пьезоэлектрического стержня, выполнен в виде п-пар диаметрально и равномерно расположенных элементов. Ультразвуковой преобразователь позволяет в режиме излучения выбрать любую поляризацию, а в режиме приема определить и направление поляризации принятой волны. 2 ил. сл