Ультразвуковой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 41126 д) 4 С 01 й 2904 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и /2 ЕЛЬ азЙ ПРЕОБРАЗОВАТ тносится к нер и может быть тразвуковом ко ния является п ости преобразо ния боковой по(54) УЛЬТРА ЗВУКОВО (57) Изобретение рушающему контрол пользовано при ул ле. Целью изобрет шение чувствитель ля за счет выполи и нтро овыверхГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свидетельство ССУ 509826, кл. Я .01 К 29/04, 1976Ультразвуковые преобраэоватеПод. ред, Е.Кикучи. И.: Мир, 19с,323-324,ности.преобразователя вогнутой. Пьезоэлемент ультразвукового преобразователя представляет собой диск, боковая поверхность которого выполнена симметрично вогнутой либо в форме треугольника, либо в форме сегмента. При работе ультразвукового преобразователя, работающего на частоте первого радиального резонанса, он излучает упругие волны в направлении, перпенди" кулярном плоскости его радиальных колебаний. В случае симметрично вогнутой боковой образующей сечения пьезоэлемента при совпадении мод первой и третьей распределение колебаний становится более равномерным, при этомколеблется вся активная площадь пьезоэлемента, вследствие чего чувствительность профилированного резонансного преобразователя становится выше. 3 ил. СУльтразвуковой преобразователь работает следующим образом,На электроды подается переменное электрическое напряжение, под действием которого в пьезоэлементе возбуждаются упругие волны. 35 12411Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле.Целью изобретения является повышение чувствительности преобразователя путем выполнения боковой поверхности преобразователя вогнутой.На фиг.1 изображены два примера вы полнения пьезвэлемента ультразвукового преобразоватеур,; на фиг,2 в част О ная зависимостьимпеданса ультразвукового преббразователя; на фиг,3 нормированные, распределения колебаний на активной поверхности пьезоэлемента по его диаметру, 15Пьезоэлемент ультразвукового.преобразователя представляет собой диск радиусом г и высотой 3 , боковая поверхность которого выполнена симметрично вогнутой. Причем профиль бо-20 ковой поверхности может быть выполнен в форме треугольника с высотой(фиг. 16) или в форме сегмента. с радиусом к (фиг.1 а).Этот пьезоэлементимеет резонансный пик первой (основной) ра диальной моды 1, резонансный пик тол; щинной моды 2 ирезонансные пики второй и третьей радиальных мод 3 и 4. Распределение колебаний поповерхности пьезоэлемента представлено кривой 5. 26 Ъ2 он имеет ряд других резонансных частот (мод) 3 и 4, на которых может эффективно колебаться. Это высшие 1 1связанные модыколебаний,частота которых зависит от отношения радиусак толщине о пьезоэлемента, Высшие "связанные" моды колебаний особенно прояв" ляются при отношении Ь/3 порядка единиц. Если боковая поверхность выполнена симметрично профилированной, то частоты высших "связанных" мод 3 и 4 становятся меньше, причем при определенном значении параметров про. филя, 1 и й частота моды 3 становится равной частоте основного радиального резонанса 1 и амплитуда суммарного резонансного пика возрастает. Это обьясняется тем, что распределения колебаний по активной поверхности дискового пьезоэлемента для первой (основной), радиальной моды 1 и выс- . шей "связанной" моды 3 являются неравномерными и разными, в частности на частоте первого (основного) радиального резонанса сильнее колеблется центральная часть активной поверхности,а на частоте моды 3 сильнееколеблется периферийная зона активной поверхности, В случае симметрично вогнутой боковой образующей сечения пьезоэлемента при совпадении частот мод 1 и 3, распределение колебаний становится более равномерным (кривая 5), при этом колеблется вся активная площадь пьезоэлемента, вследствие чего чувствительность профилированного резонансного преобразователя становится выше.При работе ультразвукового преобразователя, работающего на частоте первого (основного) радиального резонанса, он излучает (принимает) ультразвуковые волны в направлении, перпендикулярном плоскости его радиальных колебаний. При этом если пье)зоэлемент ультразвукового преобразователя является дисковым (цилиндрическим), то кроме основного радиаль. ного и толщинного резонансов(мод)1 и 40 формула изобретения Ультразвуковой преобразователь,содержащий дисковый пьезоэлемент иэлектроды, расположенные на торцо 45 вых поверхностях пьезоэлемента, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения чувствительности преобразователя, боковая поверхность пьезоэлемента выполнена симметрично вогнутои,1241126 Составитель Г,Федоровктор А. Лежнина Техред Л.Олейник Корректор Е. Сирохмаь оизводственно-полиграфицеское предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 3481/38 Тираж 778 ВЯИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская