Устройство для генерации ультразвуковых импульсов Советский патент 1977 года по МПК H04R17/00 

1

Изобретение относится к области приборостроения, предназначено для генерации ультразвуковых импульсов и люжет быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии, медицинской акустике и акустоэлектронике.

Известно устройство для генерации ультразвуковых импульсов по основному авт. св. 48У272, выполненное в виде возбуждаемого от высокочастотного генератора через элемент связи активного пьезоэлемеита, нагруженного на внешнюю среду через последовательно размещенные монолитный акустический резонатор и управляюш,ий пьезоэлемент с управляемой активно-индуктивной нагрузкой.

Недостатком известного устройства является малая амплитуда генерируемых ультразвуковых имиульсов из-за размещения полуволнового активного пьезоэлемента с наружной стороны акустического резонатора.

Целью изобретения является увеличение амнлитуды генерируемых ультразвуковых импульсов.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве активпый пьезозлемент, расположенный в узле смещений акустического резонатора, выполнен с толщиной

, X .1 / - - arcsin,

теQa

где л - длина ультразвуковой волны в активном пьезоэлементе; Qa - максимальная добротность нагруженного акустического резонатора.

Изобретение поясняется чертежом. Высокочастотный генератор 1 электрически соединен с активным пьезоэлементом 2 через элемент связи 3. Активный пьезоэлемент Z двусторонне акустически нагружен на акустический резонатор 4 и размещен в узле смещений последпего. Одна из звуковых граней акустического резонатора 4 акустически последовательно нагружена на управляющий пьезоэлемент 5, к проводящим обкладкам которого подключена управляемая электрическая пагрузка 6, и внещнюю среду 7.

Устройство работает следующим образом.

При помощи активного пьезоэлемента 2, возбуждаемого высокочастотным генератором 1 через элемент связи 3 в непрерывном релшме, излучают в акустический резонатор 4 ультразвуковую волну. В исходном положении

велич шу добротности Qg электрической нагрузки 6 управляющего пьезоэлемента 5 устанавливают максимально возможной. При ЭТОА1 ультразвуковая волна почти полностью отражается от управляющего пьезоэлемента

5, и в акустическом резонаторе 4 идет процесс накопления акустической энергии, который проявляется в многократном увеличении амплитуды стоячей ультразвуковой волны в нем. При достил-сенни амплитудой стоячей ультразвуковой волны в акустическом резонаторе 4 стационарного значения резко уменьшают величину добротности Qa электрической нагрузки 6 до минимального значения. При этом коэффициент прохождения звука через управляющий пьезоэлемент 5 возрастает до 1, и накопленную в акустическом резонаторе 4 энергию излучают во внешнюю среду 7 в впде прямоугольного ультразвукового импульса.

Формула изобретения

Устройство для генерации ультразвуковых импульсов по авт. св. № 489272, отличающееся TeiM, что, с целью увеличения амплитуды генерируемых импульсов, активный пьезоэлемент, расположенный в узле смешений акустического резоиатора, выполнен с толщиной

1

I - arcsin

о7

где К - длина ультразвуковой волны в акактивном пьезоэлементе; Qa - максимальная добротность нагруженного акустического резонатора.

ТУ /