Ультразвуковой преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик951111(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 100130 .(21) 2870516/25-28с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 150882, Бюллетень М 30Дата опубликования описания 150882 151) М.Кп з 6 01 М 29/04псударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля качества материалов и изделий, в частности, для ультразвукового контррля тонких проволок.Известен ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезоэлемент, выполненный в виде конуса, имеющего общее основание с акустической ловушкой, и электроды, один из которых нанесен в виде кольца на боковую поверхность конуса, второй - на основание конуса, а пьезоэлемент поляризован так, что степень поляризации плавно убывает от максимума 15 у электрода на основании конуса до нуля у второго электрода, на его боковой поверхности (.1.Недостатком такого преобразователя является высокий уровень акустических помех, обусловленных переотражением сдвиговых колебаний, возникающих. у основания конуса.Эффективное затухание колебаний в объеме конуса происходит при большом отношении длины конуса к ширине его основания, что значительно увеличивает конструкцию преобразователя. Преобразователь отличается сравнительно сложной тонологией изготовления,связанной с поляризацией пьезоэлемента, а затем деполяризацией его, кроме того, известный преобразовательне допускает непосредственного акустического контакта с изделием, например, при.контроле тонких проволок. Целью изобретения является улучшение помехоэащищенности ультразвукового преобразователя и упрощение технологии его изготовления,Поставленная цель достигается тем,что в ультразвуковом преобразователе,содержащем пьезоэлемент, выполненномв виде конуса, имеющего общее. основание с акустической ловушкой, и электроды, один из которых в виде кольцананесен на боковую поверхность конуса, пьезоэлемент выполнен в видеусеченного конуса с прямым угломпри вершине, а второй электрод нанесен на усеченную часть конуса, атакже за счет того, что кольцевойэлектрод на боковой поверхностивыполнен разделенным на четыре сектора,.На фиг. 1 схематично изображенаконструкция преобразователя и расположение электродов на нем; нафиг. 2 - преобразователь и положение951111 ной ао и крутильной Со мод колеба-ний и аналогично по осй У - антисимметричной а с и симметричной 5 О мод. Соединение двух электродов 3 по осям Х и У вместе обеспечивает одновременное возбуждение мод 5 О и Со.Таким образом, выполнение преобразователя в виде усеченного конуса и с секционированным расположением электродов улучшает помехозащищенность и упрощает технологию изготовления,1. Ультразвуковой преобразователь,содержащий пьезоэлемент, выполненный в виде конуса, имеющего общее ос"нование с акустической ловушкой, иэлектроды, один из которых в видекольца нанесен на боковую поверхностьконуса, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения помехозащищенности и упрощения технологииизготовления, пьезоэлемент выполненв виде усеченного конуса с прямымуглом при вершине, а второй электроднанесен на усеченную часть конуса.2. Преобразователь по п. 1,отличающийся тем, чтокольцевой электрод на боковой поверхности выполнен разделенным на четыресектора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 509826, кл. 6 01 й 29/04, 1976(прототип). 87 Подписное ВНИИПИ Эака Проектная, 4 лиал ППП "Патент", г, Ужгород контролируемой проволоки относительно него, вид сверху.Преобразователь содержит акустическую ловушку 1, закрепленный на ней пьезоэлемент 2, кольцевой электрод 3 и электрод 4, контактирующий 5 с контролируемой проволокой 5. На фиг. 1 сплошными линиями обозначено направление поляризации и заштрихована поляризованная .область между электродами, пунктирными 10 линиями - направление распространения акустических помех.Преобразователь работает следующим образом,После подачи на электроды 3 и 4 возбуждающего напряжения в заполяризованной зоне пьезоэлемента 2 возникают механические колебания, которые отражаются на боковую поверхность усеченного конуса пьезоэлемента; при угле при вершине конуса, равном 90 О, эти колебания не попадают на электроды 3 и 4, а отражаются в акустическую ловушку 1.Для возбуждения ультразвуковых колебаний в контролируемой проволоке 5 в трех взаимно-перпендикулярных направлениях используется кольцевой электрод 3; Выполнение электрода 3 и взаимное расположение электродов 3 .и 4 обеспечивает такое направление общего вектора поляризации, при котором он имеет свои проекции в трех взаимно-перпендикулярных направлениях относительно оси проволоки 5, На" пример, включение в схему электродов 35 4 и сектора электрода по оси Х обеспечивает возбуждение антисимметрича Формула изобретения