Способ формирования в среде волнового акустического поля А.Е.Глаголева и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B06B1/06 G01N29/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при ультразвуковом контроле, например, в медицинской диагностике.

Целью изобретения является расширение области применения за счет улучшения однородности поля в ближней зоне преобразователя.

На чертеже изображен ультразвуковой преобразователь, реализующий предлагаемый способ формирования волнового акустического поля.

Преобразователь содержит дисковый пьезоэлемент 1 и электроды 2 на его поверхностях, причем торцевые поверхности пье- зоэлемента 1 выполнены в виде одного витка винтовой поверхности.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом: генератором сигналов

возбуждают пьезоэлемент 1 преобразователя с помощью электродов 2. При этом, винтовая рабочая поверхность пьезоэле- мента 1 колеблется синфазно и излучает в иммерсионную среду или в протектор продольные ультразвуковые колебания с формой волнового фронта, повторяющего форму излучающей поверхности, т.е. с винтовым волновым фронтом.

В режиме приема при падении на поверхность пьезрэлемента 1 продольной винтовой волны, соответствующей его форме, поверхность пьезоэлемента 1 колеблется синфазно и эффективно принимает ультразвуковой сигнал. При падении на поверхность пьезоэлемента ультразвуковой волны другого типа (плоской, сферической или др.) или винтовой волны с Другим шагом . или направлением винта поверхность пье00

N)

т ГО 4 00

зоэлемента 1 не будет колебаться синфаэно и не сможет эффективно принимать УЗ-сиг- нал.

Описываемый способ формирования волновых фронтов позволяет за счет изменения фазы на границе среды по углу относительно оси симметрии ,по закону правого или левого винта создавать винтбвой волновой фронт, на диаметрально противоположных сторонах которого фронт ультразвуковой волны имеет противоположный наклон, в результате чего невоз- можна интерференция таких волн И, следовательно, структура акустического поля ближней и промежуточной зон от границы является однородной и позволяет проводить локацию и обнаружение объектов в этих зонах с высокой надежностью, а также уменьшить ширину диаграммы направленности в дальней зоне.

0

5

0

Формула изобретения

1. Способ формирования в среде волнового акустического поля, заключающийся в том, что на границе среды создают акустическое давление с осевой симметрией амплитуды, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью расширения области применения за счет улучшения однородности поля в ближней зоне преобразователя, на границе среды создают акустическое давление с монотонным изменением фазы по углу относительно оси симметрии,

2. Устройство для формирования в среде волнового акустического поля, содержащее дисковый пьезоэлемент с электродами на торцевых поверхностях, отличающе- е с я тем, что, с целью улучшения однородности поля излучения его в ближней зоне, торцевые поверхности пьеэоэлемента выполнены винтовыми.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дня ультразвукового контроля, в частности в медицине. Цель изобретения - расширение области применения за счет улучшения однородности поля в ближней зоне преобразователя достигается тем, что на границе среды создают акустическое давление с монотонным изменением фазы по углу относительно оси симметрии, а также тем, что в устройстве, содержащем дисковый пьезоэ- лемент с электродами на торцевых поверхностях, последние выполнены винтовыми. 2 с.п, ф-лы, 1 ил.