Акустический преобразователь
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИ АЛ ИСТИЧ Е СКИРЕСПУБЛИК П 9) ( 1) 29/24(,1 Яфд",1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬСТВУ повышение чувстви го преобразователя терь ультразву акустическом преоб линдрический карпу онной жидкостью 7,рез коаксиальный9 подаются на и нт 3, закреплен Ультразвуковые луч мента проходят чере 4, закрепленную на границе ультразвук онная жидкость, пр онную жидкость шарик 6 и фокусир проводящего шари ясь, катится по пов тела 11, 2 э,п. ф-лы че ки ме измерительльзовано для риалов с поовых колебаобретение относится к нике и может быть испо ования и анализа мате звуковых и ультразву в точке контакта звукопроводящего с контролируемым изделием при ном положении преобразователя;3 - ход элементарного луча пучка уковых колебаний, выходящий из щей поверхности ультразвуковой ри фокусировке в центр звукопровошарика.тический преобразователь состоит о цилиндрического корпуса 1, помев него демпфера 2, на котором запьезоэлектрический элемент 3. На ктрическом элементе 3 закреплена ская линза 4. В тог це корпуса 1 с ю прижимной головки 5 закреплен сировке шарика нормаль на фиг. ультразв излучаю линзы и дя щего ния - расширение облаповышение чувствительго преобразователя эа потерь ультразвуковой ИЗ ПОЛОГ щенного креплен пьезоэле акустичепомощь ий преобд элеменвуковых ющей попри фокуустическ ИГ, 2 - хо ультраз з излуча й линзы зан а,научкащийвуко ГОСУДЛРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. М.К, Янгеля(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляконтроля материалов с помощью звуковыхи ультразвуковых колебаний. Цель изобреия - расширение области применения и нои техисследмощьюний.Цель изобретести применения иности акустическсчет уменьшенияэнергии.На фиг. 1 покразователь, разретарного луча иколебаний, выходверхности ультраз тельности акустическоза счет уменьшения поковой энергии. В разователе полый цис 1 заполнен иммерсиэлектрические сигналы раэьем 10 и проводниьезоэлектрический эленый на демпфере 2. и, выходя из пьезоэлез ультразвуковую линзу нем, преломляются на овая линза - иммерсиоходят через иммерси - звукопроводящий уются в объеме звукока 6, который, вращаерхности исследуемого ,3 ил.=2 й зи арика 6; диус звукопроводя5 ПЯ Сзв жз 1 п а Сш.ж - скорость звукти 7;в.ш - скорость звуарике 6,Зп СзвлСзв,ж где Сзв жидкосСз щем ш иммерсионной в звукопроводя л - ск эвукопроводящий шарик 6 с возможностью вращения. Корпус преобразователя 1 заполнен иммерсионной жидкостью 7, Для предотвращения вытекания жидкости 7 установлено уплотнительное кольцо 8, Электрические сигналы снимаются и подаются на пьезоэлемент 3 через проводники 9 посредством коаксиального разъема 10. Звукопроводящий шарик б находится в акустическом контакте с контролируемым твердым телом 11.Форма преломляющей поверхности ультразвуковой линзы рассчитана таким образом, чтобы с учетом акустических сопротивлений материала линзы, жидкости, эвукопроводящего шарика, диаметра звуко- проводящего шарика и расстояния от линзы до звукопроводящего шарика ультразвуковые лучи фокусировались в объеме эвукопроводящего шарика 6.Ультразвуковые лучи могут фокусироваться в точке контак 1 а звукопроводящего шарика 6 с контролируемым иэделием 11 при нормальном положении преобразователя.Для расчета формы преломляющей поверхности ультразвуковой линзы 4 для каждой точки с координатами х,у (фиг, 2) рассчитывается коэффициент наклона касательной к линзе: кх-з - .:.й. хуозф Сэв, орость звукалинзе 4.Применение ультразвуковой линзы с формой преломляющей поверхности, позволяющей фокусировать ультразвуковые лучи в точке контакта звукопроводящего шарика 6 с контролируемым изделием 11 при нормальном положении преобразователя, позволяет уменьшить потери ультразвуковой энергии эа счет уменьшения рассеивания ультразвуковых колебаний звукопроводящим шариком, что повышает чувствительность.Ультразвуковые лучи могут также фокусироваться в центре звукопроводящего шарасчета формы преломляющей поверхности ультразвуковой линзы 4 (фиг, 3) решается уравнение, выражающее расстояние точки на линзе до цен, ра эвукопроводящего шарика в зависимости от угла рсг К - зп ргде К -з и а сзв.лз 1 п Сзв.жСзв.л - скорость звука в ультразвуковой линзе 4;Сзв.ж - скорость звука в иммерсионной жидкости 7,С - постоянная, определяющая местоположение ультразвуковой линзы 4 и определяемая из соотношения С=1(К);1 - расстояние от центра звукопроводящего шарика б до центральной точки на поверхности ультразвуковой линзы 4.Применение ультразвуковой линзы с формой преломляющей поверхности, позволяющей фокусировать ультразвуковые лучи в центре зоукопрооодящего шарика, позволяет расширить область применения акустического преобразователя эа счет возможности изменения угла наклона преобразователя относительно контролируемого изделия без изменения величины вводимой ультразвуковой энергии,Акустический преобразователь работает следующим образом,При исследовании твердого тела 11 акустический преобразователь перемещают по его поверхности. При этом эоукопроводящий шарик 6, закрепленный в корпусе 1 с помощью прижимной головки 5, катится по поверхности контролируемого твердого тела 11, находясь в постоянном акустическом контакте с ним, Электрические сигналы через коаксиальный разъем 10 и проводники 9 подаются на пьезоэлектрический элемент 3, который преобразует их в акустические колебания, создавая равномерное давление на рабочей поверхности пьезоэлемента 3. Ультразвуковые лучи, выходя из пьезоэлемента 3 параллельным пучком, проходят через акустическую линзу 4, преломляются на границе акустическая линза 4 - иммерсионная жидкость 7, проходят через иммерсионную жидкость 7, преломляются на границе иммерсионная жидкость 7 - эвукопроводящий шарик 6 и фокусируются в объеме звукопроводя щего шарика б. Далее через точку акустического контакта звукопроводящего шарика б и контролируемого твердого тела 11 ультразвуковые лучи попадают в контролируемое твердое тело 11.Таким образом, данный акустический преобразователь позволяет повысить чувст 1670593вительность и расширить область применения, а именно работать наклонным преобразователем в труднодоступных местах,Формула изобретения 1. Акустический преобразователь, содержащий полый цилиндрический корпус, заполненный иммерсионной жидкостью, установленные в нем пьезоэлектрический элемент с демпфером. звукопроводящий шарик, закрепленный в торце корпуса с возможностью вращения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения чувствительности за счет уменьшения потерь ультразвуковой энергии, он снабжен акустической линзой,закрепленной на рабочей поверхности пьезоэлектрического элемента и выполненной с таким фокусным расстоянием, чтобы ультразвуковые лучи фокусировались в обьеме 5 звукопроводящего шарика.2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в нем линза выполнена с таким фокусным расстоянием, чтобы ультразвуковые лучи фокусировались в точке, пред назначенной для контакта звукопроводящегошарика с контролируемым изделием.3, Преобразователь по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в нем линза выполнена с таким фокусным расстоянием, чтобы ульт раэвуковые лучи фокусировались в центреэвукоп роводя щего шарика.1670593 Составитель С. КрючковаТехред М.Моргентал Корректор С. Шевкун Редактор Т. Клюкина Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2747 Тираж 377 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5
СмотретьЗаявка
4721008, 19.07.1989
ХАРЬКОВСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ ИМ. АКАД. М. К. ЯНГЕЛЯ
КОЛЬЦОВ ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ, КУРЦЕВ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ, ЛОЙКО СЕРГЕЙ ЭДУАРДОВИЧ, РАПОПОРТ ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, СНУРНИКОВ МИХАИЛ ЯКОВЛЕВИЧ, ФРЕЙДИН БОРИС ГЕРШЕНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01N 29/24
Метки: акустический
Опубликовано: 15.08.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1670593-akusticheskijj-preobrazovatel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Акустический преобразователь</a>
Предыдущий патент: Пьезоэлектрический преобразователь и способ его изготовления
Следующий патент: Неподвижная жидкая фаза для газовой хроматографии
Случайный патент: Устройство для упрочнения поверхности цилиндрических деталей а. с. n1504075