Широкополосный пьезопреобразователь

Союз Советскими Сециапистическиз РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ оц 847525(61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 31.10. 79 (21) 2834773/18-10с присоединением заявкм Нов(23) Приоритет -Опубликовано 1507.81, бюллетень 8926Дата опубликования описания 150781 р 1)м. кл,зН 04 й 17/00 С 01 И 29/04 Госуяарствеввмй комнтет СССР но яелам взобретевнй н открытнй(54 ) ШИРОКОПОЛОСНЬЙ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛ змеК матически иэображеьезопреобразовааспределения изского давления наности.состоит из двухи 2, поляризован Изобретение относи к ультравуковой технике и мо найти принение в области ультразвуковогоонтроля материалов и изделий.Известен широкополосный пьезопреобразователь для неразрушающегоконтроля, выполненный в виде пьезоэлемента с компланарными электродами Г 1,Однако этот преобразователь не-достаточно чувствителен.Наиболее близким по техничЕскойсущности к изобретению является широкополосный пьезопреобразователь,содержащий компланарные электродыи пьезоэлемент, поляризованныйперпендикулярно электродам Г 2 .Недостатками этого устройстваявляются невысокий коэффициент электромеханического преобразователя,а также большие боковые лепесткидиаграммы направленности. Под разными электродами преобразователявозникает акустическое давлейиеразных знаков. В результате этипротивофазные волны давления послеизлучения в исследуемый объект ивозвращения на преобразователь частично компенсируются. Это приводитк уменьшению коэффициента преобразования. Кроме того, (также из-за противофаэности излучаемых волн давления) диаграмма направленности имеет большие боковые лепестки. В результате ухудшаются основные параметры тех приборов, где применяется этот пьезопреобразователь.Цель изобретения - повышение коэф.фициента электромеханического преобразования и уменьшение уровня боковых лепестков диаграммы направленности.Поставленная цель достигаетсятем, что пьезоэлемент выполнен в ви-.де двух параллелепипедов, поляризованных во взаимно противоположных направлениях и скрепленных друг с другом по боковой поверхности, причем электроды парами нанесены на тор цы параллелепипедов в виде параллельных полос, которые попарно через один электрически замкнуты накоротко.На чертеже схе на - предлагаеьый птель, б - график рлучаемого акустичеего рабочей поверхПреобразовательпараллелепипедов 1847525 формула изобретения 30 ИПИ Заказ 5529/86 ТИраж 69 писно филиал ППППАтентф, г, Ужгород, ул.Проектная,4 ных, как показано стрелками, во взаимно противоположных направленияхи разделенных слоем клея 3. Две парыэлектродов 4,5 и б, 7 соединеныпопарно и нанесены на рабочую поверхность преобразователя,ПреобразоватеЛь работает следующим образом,После передачи на электроды электрического напряжения на рабочей поверхности пьезоэлемента за счет пье"эоэффекта возникает акустическоедавление, график распределения которого представлен на фиг. 1 б. Синфазная волна давления максимальной амплитуды, возникающего в центральнойчасти преобразователя под электродами 5 и 6, излучается в исследуемыйобъект, отражается там, напримерот внутреннего дефекта, и возвращается на эти же электроды. Посколькуэто давление синфазно и поэтому взаимно не компенсируется, преобразователь обладает большим коэффициентомэлектромеханического преобразования,Волна давления значительно меньшейамплитуды и противоположной полярности, возникающая под электродами4 и 7, "фокусирует" основную волну,возникающую йод электродами 5 и б,,.в более узкую и слоборасходящуюся,В результате сужается основной лепесток и уменьшаются боковые лепестки диаграммы направленности. Клеевойзазор 3 препятствует прохождению сдвиговых волн из правой полонины преобразователя в левую, что резко уменьшает амплитуду помех, затрудняющих обнаружение основного сигнала. Широкополосный пьезопреобразователь, содержащий компланарные электроды и пьезоэлемент, поляризованныйперпендикулярно электродам, о тл и ч а ю щ и й с я тем,что, сцелью повышения коэффициента электромехайического преобразователя иуменыаения уровня боковых лепесткондиаграммы направленности, пьезоэлемент выполнен в виде двух параллелепипедов, поляризованных во взаимно противоположных направлениях искрепленных друг с другом по боковой поверхности, причем электродыпарами нанесены на торцы параллелепипедов в виде параллельных полос,которые попарно через один электрически замкнуты накоротко.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 652808, кл. О 01 М 29/04, 1978.2. Королев С.В. Пьезоэлектричес"кие преобразователи с поверхностным возбуждением. - "Дефектоскопия",1978, М 9, с. 13-19,