Ультразвуковой пьезопреобразователь Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

Сл9

со м

g

со

ФигЛ

Изобретение относится к области неразрушакпцего контроля и может быть использовано в измерителях скорости и затухания ультразвука, ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии.

Цель изобретения - увеличение равномерности коэффи1Ц1ента преобразовани за счет выравнивания амплитуды колебательного давления вдоль зоны фоку- сировки по оси пьезопреобразователя.

На фиг,1 схематично изображен ультразвуковой пьезопреобразователь общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - то же, вид сверху.

Пьезопреобразователь содержит дисковый пьезозлемент 1, на рабочей поверхности которого размещен электрод 2 по ширине пьезоэлемента 1, а на нерабочей поверхности - кольцевой элект род 3. Кроме того, нерабочая поверхность пьезоэлемента 1 выполнена в виде п-секторов различной толщины С, на которых размещены соответствую части Э,- Э кольцевого электрода 3.

Ультразвуковой пьезопреобразова- тель работает следующим образом.

При подаче электрического напряжения между электродами 2 и 3 в пьезо элементе 1 возникает электрическое поле в виде п-секторов, которое влияет на коэффициент преобразования в зоне фокусировки. Увеличение коэффициента преобразования

К (х,у) ,

(jMaKc

где Р - максимальная амплитуда ка- лебательного давления излученной волны в некоторой точке акустического поля UWORC максимальная амплитуда

возбуясдающего электричес- кого напряжения,

достигают за счет вьтолнения нерабочей поверхности пьезоэлемента 1 в виде п-секторов различной толщины Ci-C

на которых размещены соответствующие части 34 кольцевого электрода 3.

Поскольку расположение максимумов и минимумов коэффициента преобразования в зоне фокусировки вдоль оси преобразователя зависит от его рабочей частоты то ее значение, в случае толщинной моды колебаний, определяет толщина пьезоэлемента 1. Следовательно, каждый из секторов, ввиду разницы их толщин С,- Сд., работает на частоте, отличающейся от частот других секторов. При этом коэффициент преобразования для каждого из п-секторов может иметь свои максимумы и минимумы в зоне фокусировки. Однако максимумы и минимумы коэффициента преобразования различных секторов будут расположены в различных местах пространства и соответственно, рекрывать друг друга, что обеспечит выравнивание амплитуды колебательного давления вдоль зоны фокусировки на оси пьезопреобразователя и, следовательно, равномерность коэффициента преобразования.

Таким образом, при использовании ультразвукового пьезопреобразователя снижается амплитуда пульсации коэффициента преобразования в зоне его фокусировки.

Формула

и 3

обретения

Ультразвуковой пьезопреобразова- тель, содержащий дисковый пьезоале- мент, на рабочей поверхности которого размещен электрод, а на нерабочей поверхности - кольцевой электрод, отличающийся тем, что, с целью увеличения равномерности коэффициента преобразования пьезопреобразователя вдоль зоны фокусировки, нерабочая поверхность пьезоэлемента выполнена в виде п-секторов различной толщины, на которых размещены соответствующие части кольцевого электрода.

J

ч

h

Изобретение касается неразрушающего контроля и может быть использовано в измерителях скорости и затухания ультразвука, ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии. Целью изобретения является увеличение равномерности козффициента преобразования за счет выравнивания амплитуды колебательного давления вдоль зоны фокусировки оси пьезопреобразователя. Нерабочая поверхность пьезоэлемента 1 выполнена в виде п-секторов различной ТОЛРД1НЫ С,-Сд, на каждом из кото- pi.ix размещены соответствуюпц1е части Э ,- Э кольцевого электрода 3, результате максимумы и минимумы коэффициента преобразования различных секторов перекрывают друг друга и его амплитуда пульсации уменьшается. 3 ил. сл с

c

3 с

Фиг. 2

РигЗ