Пространственно-селективный приемник ультразвука Советский патент 1975 года по МПК H04R17/00 B06B1/06 

1

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в ультразвуковых приборах медицинской диагностики, дефектосконии и других контрольно-измерительных устройствах, в которых ультразвуковое сканирование производится немеханическим нутем.

Известные пространственно-селективные приемники ультразвука, содержащие решетку электроакустических пьезоэлементов, управляемые линии задержки, усилители, детектор и источник управляющего напряжения, очень сложны и не обладают достаточно высокой чувствительностью.

Для повышения чувствительности приемника и упрощения его конструкции в предлагаемом приемнике пьезоэлементы выполнены в виде полос различной длины, уменьшающейся от одного края рещетки к другому, с нанесенными на противоположных сторонах каждой полосы друг против друга электродами, длина которых, определяемая рабочей частотой приемника, для всех полос одинакова, а щирина равна ширине полосы, причем электроды соединены непосредственно с усилителями, выходы которых подключены к входам управляемых линий задержки.

Кроме того, в предложенном приемнике длина полос пьезоэлементов может уменьшаться симметрично от середины к краям реШётки, причем между управляемыми линиями задержки и источником управляющего напряжения включен фазоинвертор, противофазные выходы которого соединены с управляемыми

входами линий задержки, связанных через усилители с пьезоэлементами, расположенными симметрично относительно центрального пьезоэлемента.

На фиг. 1 и 2 схематически изображен описываемый приемник, где 1 - пьезоэлементы в виде полос, 2 - электроды, 3 - усилители, 4 - управляемые линии задержки, 5 - источник управляющего напряжения, 6 - выходной усилитель, 7 - детектор.

На фиг. 3 и 4 представлены в изометрической проекции решетки из пьезоэлементов. Устройство работает следующим образом. Ири косом падении на приемник ультразвуковой волны акустические сигналы, попадающие на входы отдельных пьезоэлементов электроакустической решетки и отличающееся друг от друга по фазе, далее распространяются по полосковым пьезоэлементам 1, пассивная часть которых служит при этом в качестве акустического волновода и работает подобно акустической линии задержки. Благодаря этому между сигналами с отдельных пьезоэлементов появляется постоянный сдвиг фаз, который обеспечивает работоспособность соединенных в последовательную цепь регулируемых линий задержки 4, на входы которых после усилителей 3 поступают от соответствующих пьезоэлементов электрические сигналы. Время задержки в линиях регулируется сигналами, например, пилообразной формы, подаваемыми на управляющие входы с источника 5 управляющего напряжения. С выхода последней в цепи линии задержки суммарный сигнал подается на усилитель 6 и далее на детектор 7.

При использовании фазоинвертора 8 (фиг. 2), противофазные выходы которого подключены к входам управления регулируемых линий задержки 4, связанных с симметрично расположенными относительно центрального пьезоэлементами 1, в случае, например, увеличения времени задержки в линиях, соответствующих правой половине рещетки, в левой время задержки уменьщится, следовательно, при выбранном для этого варианта законе изменения длин пьезоэлементов, согласно которому пьезоэлементы становятся короче симметрично от центра к краям рещетки, также обеспечивается возможность управления диаграммой направленности приемника.

Предмет изобретения

1. Пространственно-селективный приемник ультразвука, содержащий рещетку электроакустических пьезоэлементов, управляемые линии задержки, усилители, детектор и источник управляющего напряжения, отлича-ющийся тем, что, с целью повыщения чувствительности и упрощения конструкции, пьезозлементы выполнены в виде полос различной длины, уменьщающейся от одного край рещетки к другому, с нанесенными на йротйвоположных сторонах каждой полосы друг против друга электродами, длина которых, определяемая рабочей частотой приемника, для всех полос одинакова, а щирина равна щирине полосы, причем электроды соединены непосредственно с усилителями, выходы которых подключены к входам управляемых линий задержек.

2. Приемник по п. 1, отличающийся тем, что длина полос пьезоэлементов уменьщается симметрично от середины к краям рещетки, причем между управляемыми линиями задержки и источником управляющего напряжения включен фазоинвертор, противофазные выходы которого соединены с управляемыми входами линий задержки, связанных через усилители с пьезоэлементами, расположенными симметрично относительно центрального пьезоэлемента.

j