Ультразвуковой пьезопреобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (И) 0400 И 29/ ИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ МУ СВ АВ . функциональных возможност счет одно продольных азвуковой п ряит пьезо поляризова ным сечени ньезопрееменного образователя з преобразования ных волн. Ульт 18хнический инсчкуса и п е ьезопреоблемент вного сте разователь со виде продольн ня с прямоуго пьезоэлементо аж м торых нан один из льство СССР29/04, 1982.п 1 апа Ггеццеп-,йеЬапй р 1 езоеСИ поп-цпх 1 п 1 егпаИопаХитЬегасИопе", Саз 1 ер. 3-4. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свидетеУ 1019322, кл. С 01 ИКагуз В.-,7. Тгапз 1 есу гезропзез оГ ФИе1 есСИс СгапзЫсегз л.Гога е 1 есСгс ГхеЫ.зушроза "Щап Ыо 1 оду апй шеИс 1 пВепИагйзЬгцпп. 1980,(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения скорости изатухания ультразвука, ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии.Целью изобретения является расширение сен на торцовую поверхность, а четыре других - на боковые поверхности, При этом два электроца, расположенные на двух противоположных боковых поверхностях, закорочены, а на два других подается напряжение противоположной полярности. Для излучения продоль" ных волн подается эмпирическое напря- а жение между двумя закороченными электродами и электродом, установленным на торцовой поверхности. Для излучения сдвиговых волн между электродом, С расположенным на торцовой поверхности, н незакороченными электродами на боковых поверхностях подаются электрические напряжения противоположной полярности, при этом торцовый электрод заземлен. 2 ил.Изобретение относится к неразгушающему контролю и может быть исльзовано для измерения скорости и затухания ультразвука, упьтразвуковойспектроскопии и дефектоскопии.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпьезопреобразователя за счет одновре-,менного преобразования продольных и 10поперечных волн,На фиг. 1 изображен ультразвуковойпьезопреобразователь; на фиг, 2 - тоже, вид сверху.Ультразвуковой пьезопреобразова тель содержит пьезоэлемент 1 в виде продольно поляризованного стержня, два закороченных электрода 2 и 3, нанесенные на противоположные боко - вые стороны, и один электрод 4 на 20 торцовой поверхности, Дополнительно установлены электроды 5 и 6 для преобразования поперечных колебаний, Активной поверхностью, излучающей и принимающей продольные и поперечные 25 колебания, является поверхность, расположенная на плоскости ХХ и частично покрытая электродом 4.Ультразвуковой пьезопреобразователь работает. следующим образом. 30Для излучения продольных волн между параллельно соединенными электродами 2, 3 и электродом 4 подается электрическое напряжение, возбуждающее неоднородное электрическое поле в пьезоэлементе, На торцовой поверхности, покрытой электродом 4, напряженность электрического поля составляется в основном компонентом Е Следовательно, ввиду пьезоэффекта 40 для пьезоматериалов с гексагональной симметрией класса СУ (в частнос.и, для пьезокерамики 1 ТС) эта поверхность будет излучать продольные колебания (за счет деиствия пьезоэлектри ческой постоянной е. ). На торцовой поверхности, покрытой электродом (об,ласти между электродом 4 и электродами 2 и 3) напряженность электрического поля в основном составляется компонентом Е, Однако направление электрического поля в области между электродами 2 и 4 имеет знак, противоположный электрическому полю в области между электродами 3 и 4, Поэто 55 му за счет действия пьезоэлектрической постоянной е =е, данные поверхности будут излучать сдвиговые волны противоположной попярности и их сумма в окружающей среде на оси, перпендикулярной торцовой поверхности пьезоэлемента, будет равна нулю.Дпя излучения сдвиговых волн между электродами 5, 4 и 6 4 подаются электрические напряжения противоположной полярности, причем торцовый электрод 4 заземлен. В данном случае электрическая напряженность на торцовой поверхности, покрытой электродом тоже будет в основном составляться компонентом Е. Однако в данном случае направление электрического поля в половине этой поверхности (в сторону электрода 5) будет противоположно направлению электрического поля в другой половине. Поэтому отдельные половины торцовой поверхности, покрытой электродом, будут излучать продольные волны противоположного знака (или фазы), а их сумма в окружающей среде на оси преобразователя будет равна нулю. Напряженность электрическдго поля в зонах, не покрытых электродом (у торцовой поверхности), будет составляться в основном компонентом Е, имеющим одинаковый знак во всей области. Следовательно, данная поверхность будет излучать сдвиговыеколебания, поляризованные по оси Х, В режиме приема прохождение продольной волны через преобразователь будет вызывать механическое напряжение с компонентой Т, которая ввиду пьезоэффекта (за счет действия пьезоэлектрической компонентой е ) будет возбуждать компоненту напряженности электрического поля Е и, следовательно, электрическое напряжение между параллельно соединенными электродами 2 и 3 и заземленным электродом 4. Однако напряжение между электродами 5, 6 будет равно нулю из-за отсутствия компоненты напряженности электрического поля Е, В, случае приема поперечной волны, поляризованной по направлению оси Х, будет возбуждаться компонента напряженности электрического поля Е (за счет действия пьезоэлектрической постоянной е, ) и, следовательно, будет возбуждаться электрическое напряжение между электродами 5 и 6, а напряжение между электродами 2, 3 и 4 будет равно нулю.Формула изобретенияУльтразвуковой пьезопреобразователь, содержащий пьезоэлемент в виде139604 2 оставитель Г.Федороехред М.Дидык ктор М. Бандура Коррект ник Заказ 2489/45 Тираж 84ВНИИПИ одпис Государственного комитета ССлам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д по 13035,/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная продольно поляризованного стержня с прямоугольным сечением, два закороченных электрода, нанесенных на противоположные боковые стороны стержня,5 и один электрод, нанесенный на торцовую поверхность, о т л и ч а ю - щи й с я тем, что, с целью расшире 44ния функциональных возможностей пьезопреобраэователя за счет одновременного преобразования продольных и поперечных волн, он снабжен двумя дополнительными электродами, нанесенными на две другие противоположные боковые стороны стержня.