Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3ЕТЕНИП ИЭОБР ДЕТЕПЬСТ тииз ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Р.Й.Ю.Кажис, А.И,Лукощявнчус,А.В,Тамулис, П.Б.Милюс. Эксперимен -тальное исследование пьезопреобразователей с неоднородным электрическим полем - Дефектоскопия, 1973,с, 9-83, Р 10,Н.А,Вгеагеа 1 е, Г,Р,Магг 1 п,В.В 1 асЕЬцгп, Кер 1 у Со "Кай 1 аг.1 опраг.гегп оЕ рагТга 11 у е 1 есггойедр 1 екое 1 есгг 1 сгапзйцсегз", - Л.Асоизг. Яос, Ашег 1981, 70, 6,р1789-1793.(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение может быть использовано для измерения скорос а 1 Б 29/04, Н 04 К 17/О тухания ультразвуковых колебанш вмедицинской диагностике, в ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии, Целью изобретения являетсяувеличение точности преобразованияультразвуковых колебаний в широкомдиапазоне частот. Па торцовых поверхностях дискового пьезоэлементананесены тыльный электрод 2 и меньший по площади излучающий электрод3. Вокруг излучающего электрода поконцентрическим окрулностям выполнены канавки 4 треугольного профиля,глубина которых линейно увеличивается от центра преобразователя к периферии, Глубина первой и последнейканавок равна соответственно длиневолны верхней и нижней преобразуемых частот, что приводит к рассеиванию паразитных поверхностных и объемных волн в широком диапазоне частот и уменьшает время остаточныхколебаний, 1 ил.Заказ 997/55 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1 12Изобретение относится к акустическим измерениям, а точнее к измерителям скорости и затухания ультразвуковых колебаний, медицинской диагностике, ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии,Целью изобретения является увеличение точности преобразования ультразвуковых колебаний в широком диапазоне частот.На чертеже схематически изображен ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь.11 реобразователь состоит из дискового пьезоэлемента 1, электрода тыльной поверхности 2 пьезоэлемента, электрода излучающей поверхности 3 пьезоэлемента и канавок треугольного профиля 4. Площадь тыльного электрода 2 больше площади излучающего электрода 3, канавки треугольного профиля 4 расположены по концентрической окружности вокруг излучающего электрода.,3, глубина которых линейно увеличивается по направлению от центра преобразователя к периферии. Глубина первой канавки равна длине волны высшей преобразуемой частоты, а глубина последней канавки равна длине волны низшей преобразуемой частоты.Пьезоэлектрический преобразователь работает следующим образом.При подаче на электроды 2 и 3 импульса электрического напряжения между. ними создается электрическое поле, Из-за неодинаковых размеров электродов напряженность электрического поля будет больше около излучающего электрода, т.к. оп имеет меньшую площадь, поэтому в области этого электрода будут возбуждаться как основная волна продольных колебаний, так и паразитные поверхностные волны, которые увеличивают уровень остаточных колебаний.Для рассеивания паразитных волни выполнены канавки треугольного профиля, глубина которых согласована с длиной волны, поскольку волны лучше рассеиваются у препятствий с размерами порядка длины волны.Переменная глубина канавок обеспечи- О вает рассеивание волн в широком диапазоне частот и уменьшает время остаточных колебаний.Описанный преобразователь имеетбольшую точность преобразования 5 ультразвуковых колебаний в широкомдиапазоне частот в режиме излучения и приема благодаря тому, что ради-, альные канавки обеспечивают быстрое рассеивание поверхностных и объем ных волн на торцевой поверхностипреобразователя Ф о р и у л а изобретения 25 Ультразвуковой пьезоэлектрическийпреобразователь, состоящий из пьезоэлемента, выполненного в видедиска, торцовые поверхности которого покрыты электродами, причем ЗО площадь электрода излучающей поверхности пьезоэлемента меньше площади электрода тыльной поверхности,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности преобразования в широком диапазоне частот,вокруг излучающего электрода поконцентрическим окружностям выполнены канавки треугольного профиля,глубина которых липейно увеличивается по направлению от центра преобразователя к периферии, причемглубина первой и последней канавокравна соответственно длине волныверхней и нижней преобразуемыхчастот.