Составной пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь

Номер патента: 1176972

Авторы: Гительман, Головченко, Дворкин

ZIP архив

Текст

(19) 51)а В 06 В 1 06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ/ /рОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ченк институтностроения ССР7.Р140279,ЭЛ ЕКТРИ ПРЕОБРА(71) Научно- исследовательскитехнологии криогенного маш(54) (57) СОСТАВНОЙ ПЬЕЗОЧЕСКИЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЗОВАТЕЛЬ, содержащий пьезоэлемент с расположенными на его торцах волноводом и накладкой, отличаюи(ийся тем, что, с целью увеличения эффективности излучения, накладка выполнена из аморфного материала, упругость которого не менее чем в 100 раз больше упругости материала волновода, и скорость распространения звука в нем не менее чем в 1,8 раза меньше, чем в материале волновода, при этом толщина накладки 5 удовлетворяет условию 5)С-,2 где Т - период колебаний пьезоэлектрика; С - скорость распространения звука в накладке.,оставнтсчь Н Ьрбело Редактор Ск Черниченко скрсд И. Верее Корректор Е. Рогнко Заказ 543 ,6 1 нраж 452 1 одпнсное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - -35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к ультразвуковой технике, в частности к возбуждению колебаний ультразвуковой частоты.Целью изобретения является увеличение эффектив ности излу чения.На цертеже изображен предлагаемый преобразователь.Преобразователь состоит из пьезоэлемента 1, ца противоположных торцах которого установлены волновод 2 и накладка 3, причем волновод 2 выполнен из стали и закреплен на пьезоэлементе со стороны рабочего торца. Накладка 3 закреплена на нерабочем торце пьезоэлемента и выполнена из аморфного материала, упругость которого не менее чем в 100 раз больше упругости материала волновода, а скорость звука в нем не менее чем в 1,8 раз меньше, чем в материале волновода. Зтим условиям удовлетворяет, например, эбонит. Толп 1 ица накладки выбирается из условия 5)С 3-, где Т - период колебаний пьезоэлектрика; С - скорость распространения звука в накладке.Возбуждающее напряжение на йьезоэлемент подается на электроды 4 и 5 от генератора (це показан).Устройство работает следующим образом.При подаче ца электроды 4 и 5 пьезоэлемента 1, возбуждающего напряжения такой частоты, при которой по толщине пакета укладывается четное число полуволц, происходит знакопеременное изменение его геометрических размеров, т. е. оц начинает колебаться. На фазе расширения пьезоэлемента один из его торцов передает волну деформации волноводу и далее в окружаюцее прострацство. Одновременно другой торец пьезоэлемента передает волну деформации упругой накладке. При этом соотношение излучаемой преобразователем частоты и скорости распространения звука в материале накладки выбрано таковым, цтобы за время половины периода колебаний пьезоэлемента - от фазы его наибольшего сжатияТ2до фазы его наибольшего расширения фронт волны деформации прошел в толщу накладки минимальный путь. В этом случае энергия 10 упругой деформации концентрируется тольков прилегающем к пьезоэлементу тонком слое материала накладки, что не позволяет ей существенно погаситься в толще последуюших слоев, Кроме того, поскольку фронт волны деформации успевает продвинуться лишь в прилегающие слои накладки, исключается его сквозной проход через ее толщину в присоединенную массу окружающео поверхность накладки воздуха.На фазе сжатия пьезоэлемента накладкав силу своих упругих свойств начинает оказывать ца пьезоэлемент давление упругой, гибкой отдачи, что вызывает его дополни.тельное сжатие практически синфазно со сжатием самого пьезоэлемента. В результате его геометрические размеры уменьшаются 25 на некоторую величину, что эквивалентноувеличению амплитуды его колебаний.Применение в накладке материала с низкой скоростью прохождения звука позволяет существенно уменьшить ее толщину, что целесообразно в смысле увеличения усилий гибкой упругой отдачи.Предлагаемая конструкция преобразователя позволяет увеличить эффективность излуцсция на 20 - ЗОЯ.

Смотреть

Заявка

3238580, 12.01.1981

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИИ КРИОГЕННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

ДВОРКИН БОРИС МИХАЙЛОВИЧ, ГОЛОВЧЕНКО ЮРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ГИТЕЛЬМАН АЛЕКСАНДР ИСААКОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B06B 1/06

Метки: пьезоэлектрический, составной, ультразвуковой

Опубликовано: 07.09.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/2-1176972-sostavnojj-pezoehlektricheskijj-ultrazvukovojj-preobrazovatel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Составной пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь</a>

Похожие патенты