ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1971 года по МПК B06B1/06 

Изобретение может найти применение в радиолокации, гидролокации, технике связи и вычислительной технике там, где необходимо простыми средствами получить задержку электрических сигналов.

Известны электромеханические преобразователи для возбуждения и приема крутильных ультразвуковых колебаний, содержащие волновод, на котором укреплены, например, два пьезокерамических сдвиговых элемента с электродами на боковой поверхности.

Для повышения рабочей частоты, обеспечения высокой надежности согласования звукопровода с преобразователем и улучшения технологичности конструкции пьезокерамические сдвиговые элементы предложенного преобразователя расположены в плоскости, перпендикулярной к оси звукопровода параллельно друг другу и так, что направлепие векторов поляризации в верхнем и нижнем элементах отличается на 180°.

На фиг. 1 изображена в двух видах конструкция преобразователя крутильных волн с использованием сдвиговых пьезоэлементов; на фиг. 2 - схема электрических соединений возбуждаюш,его и приемного преобразователей крутильных волн; на фиг. 3 показаны эпюры смеш,ения (деформации) частиц на поверхности преобразователя и звукопровода.

Звукопровод / соединен с верхним 2 и нижним 3 пьезоэлементами, расположенными так, чтобы направление вектора поляризации 4 на нижнем и верхнем элементах отличалось на 180°. Крепление элементов к звукопроводу производится с помощью пайки 5 припоем с температурой плавления ниже точки Кюри для пьезоэлементов данного типа. Для этого боковые поверхности р, I элементов 2, 3 снабжаются электродами 6, изготовленными методом химического никелирования. Эти же электроды используются для подведения (съема) электрического сигнала. Преобразователь состоит из двух сдвиговых пьезоэлементов 2, 3, имеющих резонансную частоту

.

где:

t - толщина, мм N - частотная постоянная, мм Мгц.

Для гашения нежелательных многозаходных сигналов на концы преобразователя наносится слой хорощо поглощающего ультразвук вещества. Для механического согласования необходимо, чтобы акустические импедансы тяги и звукопровода были равны, что имеет место, когда . , Ttd A pt- - 8 пьезоэлеменp 1 - ПЛОТНОСТЬ . скорость поперечной вол- V Pi ны в элементе; Р2 - плотность звукопрОБОда; 1/-скорость крутильной волны в звукопроводе. Длина пьезоэлемепта / должна быть больше Я, длины волны. При этом обеспечивается хорошая моночастотность преобразователя. Предмет изобретения Электромеханический преобразователь для возбуждения и приема крутильных ультразвуковых колебаний, содержаш,ий волновод, на котором укреплены, например, два пьезокерамических сдвиговых элемента с электродами на боковой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения рабочей частоты, обеспечения надежности согласования звукопровода с преобразователем и улучшения технологичности конструкции, в нем пьезокерамические сдвиговые элементы расположены в плоскости, перпендикулярной к оси звукопровода, параллельно друг другу и так, что направление векторов поляризации в верхнем и нижнем элементах отличается па 180°.

2. 5yys xi

5

b-&-J У

fл

USbii.

SW