Способ изготовления высокочастотных пьезопреобразователей для измерения скорости ультразвука Советский патент 1988 года по МПК G01N29/00 

О5

ел

4;

Изобретение относится к области ,1ьтра пкустики и может быть использовано в из- -«. рительной технике и акустоэлектроникс. Цель изобретения - улучшение эксплу- : :;i;i)ionnbix характеристик пьезопреобразо- isMUMH за счет создания требуемой частот- )й характеристики.

I Па фиг. 1 представлена конструкция высокочастотного преобразователя; на фиг. 2 - расположение основных элемен- В преобразователей на разных технологических операциях при реализации способа. Высокочастотный пьезопреобразователь (оиг. 1) содержит полуволновую пьезоплас- ну 1, тыльную нагрузку 2 в виде пира- Иды, выполненную из стекла, кварца или

бииа. Пьезопластина 1 и тыльная нагруз- I 2 скреплены между собой клеевой про- ойкой 3. толщина которой составляет

ii,ipf ,i,111111,1 хмьтразвуковой волны в маВс

(, ц(мы() п;1 1Ыпимп Я точности изготов- иия и производите .Икюсги труда одновре- М4НО изготавли.ваются 11ч;ко.1ько преобразотелеи.

о(ръе

15

На фиг. 2 в изображена копструкция,

единяющая все основные элементы для изготовления нескольких высокочастотных п еобразователей. Конструкция содержит плоскопараллельное основание 4, на котором установлены и зафиксированы клеем прямоугольные призмы 5 и 6 из стекла, кварца или рубина. Причем призмы 5 представляют собой заготовки для изготовления тыль- Htiix нагрузок преобразователей, а призмы 6 ис)пользуют в качестве технологического при- сг|особления.

. I Призмы 6, расположенные по краЯ;М плос- кС|Параллельного основания 4, выше призм 5 Не, четверть длины волны в материале KJeя, которым скрепляют заготовки пьезо- п;:астин 7 прямоугольными призмами 5 по свободным торцам последних. Толщина клее- Btfix прослоек 8 равна четверти длинь вол- HW ультразвука в материале клея.

; Заготовки пьезопластин 7 приклеены н клеечной смолой к второму плоскопарал- лчльному основанию 9.

Способ осуществляют следующим образам.

Прямоугольные призмы 5 и 6 приклеи- Вс1ют к плоскопараллельному основанию 4, призмы 6 располагают по краям плоскопараллельного основания 4.

Затем металлизируют свободные торцы прямоугольных призм. Заготовки пьезопластин 7 равной толщины присоединяют к BiiopoMy плоскопараллельному основанию 9 Нс клеечной смолой, размягчающейся при нагреве до 60-70°С. Количество и размещение заготовок пластин 7 должно соответ- ст вовать количеству и размещению прямоугольных призм 5 на плоскопараллельном основании 4.

25

На свободные торцы прямоугольны.ч призм 5 наносится клей, накладываются заготовки иьезопластин 7, соединенные с вторым плоскопараллельным основанием 9, и вся конструкция сжимается. Поскольку прямоугольные призмы 6, расположенные на краях плоскопараллельного основания, выше длины призм 5 на четверть длины волны материала клея, то толщина клеевой прослойки 8 будет составлять так10 же четверть длины волы. После полного отверждения клея вся конструкция нагревается до температуры размягчения на- клеечной смолы и основание 9 снимается (фиг. 2г). Затем шлифуют пьезопластины до толщины, равной половине длины волны ультразвука в материале пьезопластины на рабочей частоте преобразователя, снимают призмы 5 с приклеенными на них пьезо- пластинами с плоскопараллельного основания и придают призмам форму пирамиды.

20 Таким образом, предлагаемый способ изготовления высокочастотных пьезопреобра- зователей реализует четвертьволновую толщину клеевой прослойки между пьезо- пластиной и тыльной нагрузкой пьезопреоб- разователя, что улучшает эксплуатационные характеристики последнего за счет создания требуемой фазочастотпой характеристики.

Формула изобретения

Способ изготовления высокочастотных пьезопреобразователей, для измерения скорости ультразвука, заключающийся в том, что на плоскопараллельное основание размещают и приклеивают прямоугольные призмы, металлизируют свободные торцы призм, к свободным торцам призм приклеивают заготовки пьезопластин, шлифуют их до получения толщины, равной половине длины волны ультразвука в материале пьезопластины на рабочей частоте пьезонреоб- разователя, снимают призмы с приклеенными

40 пьезопластинами с плоскопараллельного основания и придают призмам форму пирамиды, отличающийся тем, что, с целью улуч- щения эксплуатационных характеристик пье- зопреобразователя за счет создания требуемой фазочастотной характеристики,в качестве прямоугольных призм, располагаемых по краям плоскопараллельной пластины, используют призмы с высотой, большей остальных призм на четверть длины волны ультразвука в материале клея, до шлифования заготовки пьезопластин одинаковой толщины соединяют наклеечной смолой со вторым плоскопараллельным основанием в соответствии с количеством и расположением призм на первом плоскопараллельном основании, заготовки пьезопластин приклеивают

55 свободными торцами к«свободным торцам призм, затем всю конструкцию нагревают до температуры размягчения наклеечной смолы и снимают второе основание.

30

35

45

50

Изобретение относится к ультраакустике и может быть использовано в измерительной технике и акустоэлектронике. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик пьезопреобразователя за счет создания требуемой фазочастотной характеристики. К первому п юскопараллельному основанию приклеивают прямоугольные призмы. Призмы, расположенные на краю плоскопараллельного основания, изготавливают выше остальных на четверть длины волны ультразвука в материале клея, которым приклеивают заготовки пьезопластин к прямоугольным призмам. Заготовки пьезопластин одинаковой толш,ины соединяют наклеечной смолой с вторым плоскопараллельным основанием в соответствии с количеством и размещением призм на первом плоскопараллельном основании, заготовки пьезопластин приклеивают свободными торцами к свободным торцам призм. После отверждения клея всю конструкцию нагревают до температуры размягчения наклеечной смолы и снимают второе основание. Заготовки пьезопластин шлифуют до получения толщины, равной половине длины волны ультразвука в материале пьезопластины на рабочей частоте пьезопреобразователя. Прямоугольные призмы с приклеенными на них пьезоплас- тинами снимают с первого плоскопараллельного основания и придают им форму призмы. 2 ил. & (Л

s V

Фиг.1

Фиг. 2