Пьезоэлемент для ультразвуковых измерений

сОюз сОВет скихСОЦИАЛ И С ТИЧ Е СКРЕСПУБЛИК н 1)5 6 01 Ч 29/24 ескии институ инялга и В.С.Зваство СССР/08, 6 01 М 29/О Я УЛЬТРАЗВу оится к ультразительной тех ляется повыш ости измерен к,за ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ РИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) 1490616(72) С,Й.Саяускас, В.Л.Мнорюс53) 620.179.16 (088.8)56) Авторское свидетельК. 1490616, кп, 6 01 Н 111988,54) ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТ ДВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ57) Изобретение относвой контрольно-измерЦелью изобретения явточности и чувствительн Изобретение относится к ультразвуковой,уз) контрольно-измерительной технике и может быть использовано в уз преобразователях при реализации акустических методов неразрушающего контроля,Цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерений за счет формирования симметричной диаграммы направленности и увеличения площадй излучения/приема.На чертеже схематично изображен пьезоэлемент для уз измерений.Пьезоэлемент для уз измерений содержит два аналогичных по материалу и толщине пьезоэлектрических кольца 1 и 2 с размеценными на их плоских поверхностях счет формирования симметричной диаграммы направленности и увеличения площади излучения приема. При подаче на размещенные на плоских поверхностях двух аналогичных по материалу и толщине пьезоэлектрических колец 1 и 2 электродов, которые на одинаковых сторонах колец 1 и 2 соединены между собой. кольца 1 и 2 совершают механические колебания. Благодаря тому, что центр внутреннео отверстия 3 кольца 1 смещен относительно центра кольца 1, кольцо 2 установлено в отверстии 3 кольца 1, центр кольца 2 совмещен с центром отверстия 3 кольца 1, а центр отверстия 4 кольца 2 совмещен с центром кольца 1. Радиальные колебания в пьезоэлементе отсутствуют и он осуществляет излучение и прием широкополосных ультразвуковых импульсов с меньшими искажениями. 1 ил. электродами. Центр внутрен него отверстия 3 кольца 1 смегцен относительно центра кольца 1 на величину д. Величина смещения д, радиус г внутреннего отверстия 3 кольца 1, радиус г 2 внутреннего отверстия 4 кольца 2 и внешний радиус Н 2 кольца 2 еьбраны из условий0д г 1, д г 1 В 1 - д 1; Б 2 г 1, д г 2 Н 2-д,где В 1 - внешний радиус кольца 1.Кольцо 2 установлено в отверстии 3 кольца 1, Центр кольца 2 совмещен с центром отверстия 3 кольца 1. Центр отверстия 4 кольца 2 совмещен с центром кольца 1. Односторонние электроды колец 1 и 2 соединены.1649422 Составитель В.Гондаревскехред МЛоргентал Редактор Н.Федорова Т Корректор В.Гирня Заказ 1868 Тираж 401 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4(5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Пьезоэлементдля уз измерений работает следующим образом. При подаче на электроды электрического напряжения кольца 1 и 2 совершают механические колебания с частотой, определяемой толщиной колец 1 и 2. Поскольку центры отверстий 3 и 4 не совпадают с центрами колец 1 и 2, соответственно радиальные колебания каждого из колец 1 и 2 практически отсутствуют. Поскольку кольца 1 и 2 акустически изолированы один от другого, также отсутствуют радиальные колебания всего составного пьезоэлемента. Таким образом при возбуждении пьезоэлемента короткими импульсами с широким частотным спектром искажения импульсов за счет наложения радиальных колебаний отсутствуют, Поскольку материалы и толщины колец 1 и 2 идентичны, они создают в пространстве осесимметричное акустическое поле, представляющее собой сумму диаграмм направленности каждого из колец 1 и 2, Вследствие выбора зазора между кольцами 1 и 2 минимальной величины эта.суммарная диаграмма направленности тождественна диаграмме направленности симметричного кольца с внешним радиусомй и радиусом г 2 отверстия.Осесимметричность диаграммы направленности повышает точность про 5 странственного зондирования дефектовпри неразрушающем уз контроле изделий.Наличие внутреннего кольца увеличиваетобщую излучающую и принимающую площадь пьезоэлемента, что повышает его чув 10 ствительность,Формула изобретенияПьезоэлемент для ультразвуковых измерений по авт. св. % 1490616, о т л и ч а ющ и й с я тем. что, с целью повышения15 точности и чувствительности измерений, онснабжен дополнительным пьезоэлектрическим кольцом с размещенным на его плоских поверхностях электродами, аналогичным по материалу и толщине основному20 кольцу и установленным в отверстии основного кольца таким образом, что центр дополнительного кольца совмещен с центромотверстия основного кольца, а центр отверстия дополнительного кольца совмещен с25 центром основного кольца, причем односторонние электроды основного и дополнительного колец соединены между собой,