Ультразвуковой преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

(5) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к нерэзрушающим средствам и методам контроля качества материалов и изделий и может быть использовано в качестве широко,полосного возбудителя и приемника ультразвуковых колебаний.

Известны устройства, в которых полоса пропускания частот расширяется с помощью пьезопластины, зашунтированной катушкой индуктивности постоянной или переменной величины

гп.

Недостатком этих устройств является малое расширение полосы пропускания частот.

Наиболее близким по .технической сущности к изобретению является ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезопластину с четырьмя электродами, расположенными попарно на обеих сторонах пластины друг против друга 2.

Недостатком известного преобразователя является его узкополосность.

;обусловленная антирезонансом пьезопластин по толщине и емкостям и обкладок, образующих совместно с входными импедансами измерительной схемы фильтры низкой частоты.

Цель изобретения - расширение полосы пропускания частот.

Указанная цель достигается тем, что известный преобразователь снабжен акустическим экраном, делящим

10 пьезопластину на две идентичные части, соединенные электрически последовательно, и двумя RL-цепочками с равными постоянными времени, шунтирующими соответственно две части

15 пьезопластины.

На фиг. 1 представлена электрическая эквивалентная схема преобразователя; на фиг. 2 - возможная конструкция ультразвукового преобразо20вателя для ультразвукового контроля, например, тонких проволок.

Преобразователь содержит генератор 1 электрического напряжения Uj-g, усилитель 2 электрического напряжения, переключатель 3 рода работ ( ге нерирование - усиление}, буферную и рабочую части и 5 пьезопластины акустический экран 6, который может быть выполнен как звукоизолирующая щель в пьезопластине, электропроводящий демпфер 7 электрод 8 от общей точки последовательного соединения обеих, половин преобразователя и электроды 9 и 10 для подключения к верхней обкладке рабочей и буферНой части пьезопластины резисторов Н ., Кл, R аПреобразователь в режиме генерации работает следующим образом. Электрическое напряжение с генератора 1 через переключатель 3 пода ётся на последовательно соединенные части пьезопластины: буферную и ра чую 5, которые зашунтированы индук ивностями и резисторами R, емкостями С, С« соответственно. Для удовлетворения идентичности обе Их половин преобразователя Необходимо, чтобы R 6blV ЙХ Z. и Z внутренние комплексны сопротивления буферно и рабочей частей соот ветственно; постоянные времени; входное сопротивление усилителя 2; выходное сопротивлени генератора 1; электрический эквивалент R g усилителя ил генератора. 14 При этом модули .(Z) и (Z) обобщенных комплексных сопротивлений буферной VI рабочей 5 мастей преобра$ователя будут равны, постоянные вре йени этих комплексных сопротивлений также соответственно будут равны ftr 4 а коэффициент передачи такой электрической цепи -т- const (ГjTRzTT постоянен и не зависит от частоты. Ввиду обратимости схемы в режиме Приема К также постоянен и не завиЫт от частоты. Преобразователь может быть исполь ёован для ультразвукового контроля онких проволок. Формула изобретения Ультразвуковой преобразователь, Ьодержащий пьезопластину с четырьмя Электродами, расположенными попарно на обеих сторонах пластины друг против друга, отличающийся |гем, что, с целью расширения полосы Пропускания частот, он снабжен акуЬтическим экраном, делящим пьезопластину на две идентичные чарти, соединенные электрически последовательно, и двумя RL-цепочками с равными постоянными времени, шунтирующими соответственно две части пьезопластины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе : 1.Гоноровский И. С. Радиотехника, ч. 1,1964, с. 3 - 37. 2.Авторское свидетельство СССР № 506799. кл. G 01 N 29/Oit, 1976 (прототип).

ген. 1