Ультразвуковой преобразователь

,к 81,в 1 2 73 А 1 50 4 С 01 И 29 ч1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОО ОС ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса(56) Авторское свидетельство СССР У 539265, кл. 6 01 И 29/00, 1975.Авторское свидетельство СССР Р 595880 кл. С 01 И 29/00, 1976,(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к областиультразвуковой (УЗ) техники и можетбыть использовано при акустическихизмерениях. Целью изобретения является увеличение пространственной селек тивности и умен ьшение длительности переходного процесса преобразования за счет излучения торцовойповерхностью преобразователя плоской УЗ волны и оптимизации затуханияпаразитных УЗ колебаний. Электрод 2нанесен на боковую поверхность спиральной канавки треугольного сечения на торце пьезоэлектрическогостержня 1. Электрод 3 нанесен нагладкую торцовую поверхность стержня 1. УЗ волна, распространяющаясяот торцовой поверхности внутрь стержня 1, затухает в пьезокерамике идемпфере 4. Демпфирование боковыхповерхностей спиральной канавкиуменьшает амплитуду УЗ волны, изучаемой этой поверхностью и гаситее. 3 пл.Изобретение относится к ультразвуковой (УЗ) технике и может бытьиспользовано при акустических измерениях, например, в медицинской диагностике, дефектоскопии, толщино-5метрии.Целью изобретения является увеличение пространственной селективности и уменьшение длительности переходного процесса преобразованияза счет излучения торцовой поверхностью преобразователя плоской УЗволны и оптимизации затухания пара-.зитных колебаний,На фиг. 1 представлен УЗ-преобразователь, сечение по оси; нафиг. 2 - сечение А-А фиг. на 1; нафиг. 3 - узел 1 на фиг. 1.УЗ-преобразователь содержит поляризованный по длине пьезоэлектрический стержень 1 со спиральной канавкой треугольного сечения на торцеи электроды 2 и 3. Электрод 2 нанесен на боковую поверхность стержня1, а электрод 3 - на гладкую торцовую поверхность стержня 1, противоположную торцу с канавкой. УЗ-преобразователь также содержит демпфер 4,например, из эпоксидной смолы снаполнителем, позволяющим приблизить 30волновое сопротивление демпфера 4к волновому сопротивлению пьезокерамики стержня 1. Демпфер 4 акустически связан с поверхностью канавкистержня 1.35 УЗ-преобразователь работает следующим образом.При подаче импульса электрического напряжения на электроды 2 и 340 ,между ними возникает электрическое поле, силовые линии которого пока,заны на фиг. 3. При этом источниками УЗ-волн являются покрытые, электродами 2 и 3 торцовые и боковые по 45 верхности канавки стержня 1. УЗ-волны, изучаемые торцовой поверхностью стержня 1, имеют максимальные зна-. чения амплитуды колебания вследствие совпадения направления поляризации Р с силовыми линиями электрического поля Е, УЗ-волна, распространяющаяся от торцовой поверхности внутрь стержня 1, частично затухает в пьезокерамике, а частично в демпфере 4. Амплитуда колебательного давления УЗ-волны, излучаемой боковой поверх- ностью канавки стержня 1 в пьезокерамику, равна А =Ь П 2/2+2) а волны, излучаемой в демпфер А = Ьэ, 0 22 + 2),где Ь - пьезоэлектрическая постоянЗ 1ная;электрическое смещение,волновое сопротивлениепьезокерамики стержня 1и материала демпфера 4 соответственно,Демпфирование боковых поверхностей спиральной канавки стержня 1уменьшает амплитуду УЗ-волны, распространяющейся в пьезокерамику, атакже обеспечивает прохождениеУЗ-волн из пьезокерамики в демпфер,предотвращая накопление УЗ-энергиив пьезокерамическом стержне 1. Врезультате работы из преобразователя в исследуемую среду излучаетсяплоская УЗ-волна.Электрическое согласование УЗ-преобразователя с генератором осуществляется не только шагом электродовв спиральной канавке, но и величинойи расположением электродов, Сплошноепокрытие торцовой поверхности электродом позволяет использовать УЗпреобразователь в агрессивных средах.В предлагаемом УЗ-преобразователесоздаются условия оптимального использования демпфера как для поглощения волны, излучаемой вовнутрьпьезопреобразователя торцовой поверхностью, так и для электрического согласования входного импеданса пьезопреобразователя с генератором, Применение УЗ-преобразователя в дефектоскопии и медицинской диагностикепозволяет увеличить разрешающую способность и точность применяемых приборов. Непараллельное расположениеэлектродов на боковой поверхностиспиральной канавки треугольного сечения предртвращает возникновениерезонансных колебаний в поперечномнаправлении. формула изобретения Ультразвуковой преобразователь,содержащий поляризованный по длине пьезоэлектрический стержень со спиральной канавкой на торце, электроды, нанесенные на торцовую поверхность стержня и боковую поверхность канавки, и демпфер, о т ли ч а ющ и Й с я тем, что, с целью увеличения пространственной селективности и уменьшения длительности переходного процесса преобразования, канавка выполнена треугольного сечения на,торце, противоположном электроду, адемпфер акустически связан с поверх ностью канавки1273788 Составитель В,ГондаревскийРедактор Л.Веселовская Техред А,Кравчук Корректор Л.Патай Заказ 6469/40 Тираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4