Пьезоэлектрический преобразователь

Союз СоввтскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М 4 Я 17/О ез с 29/О осудврствеииый комитетСовета Иикистров СИРво делам изебретеиийи отирвгтий(54) П ЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬосится к неразр а Изобретение шим метоцам ко пользовано, в ча вой цефектоскоп роля и может быть исности, цля ультразвукои медицинской циагносмента 11, 21. пъезопреобразоватевие согласующего печивающего соглая пьезоэлемента с 15 сопротивлениями аппаратуры, чтонтроля исследуемых Недостатком этих лей является отсутст трансформатора, обес сование сопротивлени входным и выходным приемно-передающей снижает точность ко материалов,изобретенияй способност и устройства.тем, что пЪезоэле ласующий трансфорпьеэоактивного ма й конструкции с т решаю остигается мент, цемпфер и сог матор выполнены из териала в виде един цовым и токонесуши элемента и торцовым родами согласующего при этом один толщи 20 Наиболее ности к прец электрический щий пьезоэле ший трансфор й супеэо- ержаблизким по техническ оженному является и преобразователь, со мент, аемпфер и еогл чатор (3,лектроцами пъезоолшинными электансформатора,нный од соттики.Известны ультразвуковые датчики, содержащие активный пъезоэлемент и демпфер, выполненный заодно с активным пьезоэлементом в виде поглощающего Недостатком известного устройстваявляется низкая точность контроля, вызванная малой крутизной переднего фрон-,та импульса и малым цекраментом затухания колебаний в пьеэопластике.Применение различных композитных демпферов, например выполненных из смесивольфрамового порошка с эпоксидной смолой,не приводят к полному поглощениюколебаний, излучаемых нерабочей поверхностью пЬезоэлементе, а помещения согласующего трансформатора в корпус и ьеэопреобразователя приводит к увеличениюгабаритов и веса ультразвукового датчика,Цель - увеличение раз621 13ласующего трансформатора соединен стоконесущим электродом пьезоэлемента,а другой его толщинный электрод с заземленным электродом пьезоэлемента.На чертеже схематично изображенопредлагаемое устройство.Пьезоэлектрический преобразовательсодержит торцовой 1 и кольцевой 2электроды пьезоэлемента 3, толщинные4, 5 и концевой 6 электроды пьеэотрансформаторв 7.,1 ОПреобразователь работает следующимобразом.При подключении генератора радиоимпульсов к зажимам а-б "в пьеэотрансформаторе возбуждаются продольные колебания, которые преобразуются в электрический сигнал, снимаемый с толщинногоэлектрода 4. Коэффициент трансформациипьезоэлектрического трансформатора 7выбирается оптимальным для согласования входного сопротивления пьезоэлемента 3 а выходным сопротивлением генеЪ .ратора электрических сигналов. Частотащ.заяолЪения радиоимпульсов подаваемыхна пеотрансформатор выбирается равной его резонансной частоте. Электрический сигнал с пьезотрансформатора 7поступает на кольцевой электрод 2, возбуждает ультразвуковой сигнал, которыйизлучается в рабочую среду торцовым 30электродом 1, В случае оптимальногосогласования пЬезоэлемента 3 с генератором электрического напряжения амплитуда излучаемого ультразвукового сигнала является максимальной. Ультрвзвуко- З 5вая волна, распространяющаяся в стержне, поглощается демпфером, выполненнымзаодно с активным пьезоэлементом в виде пьезоэлектрического трансформатора,Таким образом, в предлагаемом пьезо преобразовагеле .производится согласование активного пьезоэлемента с приемопередающей аппаратурой и тем самымувеличивается т очность контроля пврамет 35 4ров исследуемого материала. При помощи согласованного с пьезопреобразователем демпфера обеспечивается режимбегущей волны в пьеэопреобраэователе,т.е, увеличивается его широкополосность,в тем самым крутизна переднего фронта излучаемого ультразвукового импульса.Воэможность применения монолитныхпьезоэлектриков позволяет упроститьтехнологию изготовления таких пьеэопреобрвзователей и достичь хорошей повторяемости параметров, так квк отсутствуют такие. ответственные операции, какклейка демйферв и изготовление согласующего трансформатора,Формула иэобретениПьезоэлектрический преобразователь,содержащий пЬезоэлемент, демпфер и согласующий. трансформатор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения разрешакнцей способности устройства, пьезоэлемент, демпфер и согласующий трансформатор выполнены из пъезоактивного материала в виде единой конструк-.ции с торцовым и токонесущим электродами пьезоэлемента и торцовым и толщинными электродами согласующего трансформатора, при этом один толщинный электрод согласующего трансформатора соединен с токонесущим электродом пЬезоэлемента, а другой его толщинный электрод соединен с заземленным электродом пьезоэлемента.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельствоИо 539265 кл, С 01 Й 29/00 1975,2. Авторское свидетельствоМ 434623, кл, Н С 4 Р 17/00, 1972.3. Авторское свидетельствоМо 423033, кл, Я 01 И 29/04, 1974.