Пъезоэлектрический преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G01N29/00 

I

ИзоЬретение относится к контрольно-испытательной технике и может быть использовано в ультразвуковых дефектоскопах и толщиномерах.

Известны пьезоэлектрические преобразователи, содержащие пьезоэлемент, поляризованный равномерно в направлении, перпендикулярном осно ваниям, и два электрода, нанесенные на его основаниях 1 .

Недостатком таких преобразователей является невозможность формирования коротких одиночных импульсов ультразвука. Они имеют низкую точность и разрешающую способность контроля. Подобные преобразователи не обеспечивают оптимальности их согласования с электронной частью приемно-излучающей аппаратуры.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пьезоэлектрический преобразователь, содержащий пьезоэлемент, нанесенные на erci

противоположные основания два плоскопараллельных электрода и демпфер. Преобразователь формирует короткие одиночные ультразвуковые импульсы , что повышает точность и разрешающую способность контроля 2.

Однако этот преобразователь также не обеспечивает электрическое разделение цепей озбуждения и приема ультразвуковых колебаний, что ограничивает область его функцио- нального использования.

Цель изобретения - расширение области функционального использования за счет разделения электрических трактов излучения и приема колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлектрический преобразователь снабжен допог1нительным электродом, размещенным на боковой поверхности пьезоэлемента, который поляризован равномерно в направлеНИИ, перпендикулярном его основаниям.

На чертеже изображен пьезоэлектрический преобразователь, разрез.

Преобразователь содержит пьезоэлемент 1, поляризованный равномерно в направлении, перпендикулярном его основаниям, нанесенные на его противолежащих основаниях электроды 2 и 3 и размещенный на боковой поверхности дополнительный электрод . На одном из оснований прикреплен демпфер 5. Стрелками показаны направление и структура электрического поля между электродами 3 и , которые используются для возбуждения ультразвуковых колебаний.

Пьезоэлектрический преобразователь работает следующим образом.

Подключение генератора (не показан) к электродам 3 и создает в пьезоэлементе 1 неоднородное электрическое поле. Это приводит к тому, что ультразвуковые волны излучает только область, прилегающая к электроду 3. Многократные отражения ультразвукового импульса, сужающие полосу частот пьезоэлектрического преобразователя, устраняются демпфером 5о В результате обеспечивается широкополосность преобразователя, позволяющая формировать короткие ультразвуковые импульсыi

Электроды 2 и 3 используются для подключения пьезоэлектрического преобразователя к приемному усилителю, тем самым достигается разделение электрических трактов излучения и приема ультразвуковых колебаний и возможность более оптимального согласования пьезоэлектрического преобразователя с электронной частью приемно-излучающей вппаратуры.

Вследствие этого обеспечивается расширение области функционального

использования пьезоэлектрического преобразователя, а также достигается увеличение чувствительности приемно-излучающего тракта. Кроме того, данный преобразователь может изготавливаться из любого пьезоэлектрического материала в отличие от известного преобразователя, материал которого должен обеспечить возможность частичной деполяризации.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический преобразователь.

содержащий пьезоэлемент, нанесенные на его противолежащие основания два плоскопараллельных электрода и демпфер, отличающийся тем, что, с целью расширения области функционального использования за счет разделения электрических трактов излучения и приема колебаний, он снабжен дополнительным электродом, размещенным на боковой поверхности пьезоэлёмента, который поляризован равномерно в направлении, перпендикулярном его основаниям.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. М., Советская энциклопедия, 1979, с. 289.

Zo Авторское свидетельство СССР № 381021, кл. G 01 N , 1973 (прототип).