Ультразвуковой преобразователь

(57) Изобретенирольно-измерителбыть использова ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПОфДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 1) 4204049/24-10(56) Вгоип А.Р, Асонз 1 с чае орсз;РЬ)(з, ВиП, ч.34, 1983, р.473-476,ВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ относится к контьной технике и может о в дефектоскопии,технической и медицинской ультразвуковой диагностике, Целью изобретения является расширение зоны с раномерным коэффициентом преобразования вдоль оси пьезопреобразователяи уменьшение боковых лепестков вдиаграмме направленности. Для этогопреобразователь выполненв видедиска с плоскопараллельными поверхностями, одна из сторон которого поностью покрыта электродом, а тыпьнаповерхность имеет кольцевой срез,на котором нанесен электрод, внутрений край которого имеет Форму эллипса. 2 ил.Илобретение относится к коцтрольно-измерительной технике и можетбыть использовано н дефектоскопии,технической и медицинской диагностике 5Цель изобретения - расширение зоны с равномерным коэффициентом преобразования вдоль оси пьезопреобразователя и уменьшение боковых лепестков в диаграмме направленности. 10На Аиг.1 представлен ультразвуко вой преобразователь; ца фиг.2 - схема, поясняющая концентрацию излучения.Преобразователь содержит дисковый 15пьезоэлемент 1, Кроме того, ца фиг.1обозначены: 2 - сплошной торцовыйэлектрод 3 - поверхность кольцевогосреза, ч - электрод на тыльной сторо"не пьезоэлемента, 5 - край электрода 20н Форме эллипса,Преобразователь работает следующимобразом.При подаче ца электрод преобразователя электрического напряжения 25возбуждаются колебания. Суммарноезвуковое поле можно найти, разбивкольцевой электрод ца множество сегментов и сложив вь,ходы от каждогосегмента с учетом Фазовых сдвигов. 30При этом звуковое поле на оси излучателя имеет минимумы и максимумы,1положение и острота которых зависят отширины кольцевого электрода. Известно,что увеличение ширины кольцевогоэлектрода расширяет указанные максимумы, однако ухудшает поперечную разрешающую способность - основную издостоинств кольцевых цьезопреобразователей. Лкустическое поле, созданае 40мое отдельным сегментом, по своейструктуре вдоль оси аналогично акустическому полю кольцевого преобразователя. Поскольку каждьп сегментимеет свою ширину по радиусу, распо" 15ложецие максимумов и минимумов в создаваемом им поле отличается от расположения минимумов и максимумов полядругих сегмецтон, При суммировании они перекрывают друг друга, что приводит к слиянию максимумов. Применение электрода с эллипсным внутренним краем позволяет обеспечить равномерную зону. Для расширения зоны равномерного коэффициента преобразования в сторону излучающей поверхности на дисковом пьезоэлементе выполнен кольцевой срез. В таком преобразователе акустический сигнал, нозбужденньп 1 в зоне эллипсоидного электрода, после нескольких отражений в области, среза излучается в окружающую среду с Фронтом, аналогичным основной волне, но имеющим меньший диаметр (Фиг.2). Вследствие этого зона равномерного коэффициента расширяется в сторону преобразователя без ее изменения в дальнем поле.Выполнение кольцевого среза на тыльной стороне пьезоэлемента определяет неоднородную структуРу возбуждающего электрического поля, Вви-/ ду этого амплитуда возбуждаемых колебаний в зоне кольцевого электрода является неравномерной. Это исключает излучение плоской волны и, следовательно, снижает уронень боковых лепестков н дпаграмме направленности предлагаемого преобразователя.Ф о р м у л а изобретенияУльтразвуковой преобразонатель, содержащий пьезоэлемент н виде диска, одна из поверхностей которого полностью покрыта электродом, а на другую нанесен кольцевой электрод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения осевой концентрации излучения за счет большей равномерности поля ца оси излучателя и уменьшения боковых лепестков, ца поверхности пьезоэлементов с кольцевым электродом выполнен кольцевой срез, ца который нанесен электрод с внутренним краем в форме эллипса.1432802 СоставиТехред ль Д.РасторгуеА,Кравчук Редактор Н.Тупи рректор ши 6/ 6 Зак дписное о комитета ССй и открытий ская наб. дприят Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, Производственно-полиграфическое твенн брете 35, Р г. Ужгород, ул. Проектная, 4