CS258196B1 - Piezoelektrická impulsová sonda - Google Patents

Abstract

Řešení se týká piezoelektrické impulsové sondy určené pro prostředí s menším akustickým odporem než má piezoelektrický měnič. Podstata spočívá v tom, že mezi piezoelektrickým měničem a zatěžovacím prostředím na přední straně a tlumicím prostředím na zadní straně piezoelektrického měniče jsou tři planparalelní vrstvy o tlouštoe menší než je polovina vlnové délky ultrazvukové vlny v příslušné vrstvě. Akustický odpor střední vrstvy je vždy větší než akustický odpor zatěžovacího prostředí i tlumicího prostředí. Akustické odpory obou krajních vrstev jsou menší než akustické odpory střední vrstvy.

Description

Vynález se týká piezoelektrické impulsové sondy určené pro prostředí s menším akustickým odporem než má piezoelektrický měnič.

V ultrazvukové měřicí technice a zejména v defektoskopii se používají piezoelektrické sondy pro impulsové vysíláni a příjem ultrazvukových vln. Měnič vysílá a přijímá na své přední straně do zatěžovaciho prostředí, zatímco na zadní straně je tlumicí prostředí pro dosažení potřebné šířky frekvenčního pásma. Prostředí tzv. zatěžovací, do kterého měnič vysílá má u některých druhů sond měrný akustický vlnový odpor menší než je odpor měniče.

Jde o sondy úhlové fokusující a podobně, kde sonda do zatěžovaciho prostředí vysílá, před předsádku jako je plexisklo a také kapalina u sond imerzních nebo pro měřicí účely. Potom akustické odpory prostředí na obou stranách měniče jsou menší než odpor měniče. Nevýhodou tohoto jednoduchého uspořádání, kdy prostředí na obou stranách jsou přilepena pouze jednou vrstvou jiného prostředí je poměrně malá šířka frekvenčního pásma při určité citlivosti. Příčinou je nedostatečné přizpůsobení mechanických impendancl měniče a prostředí.

Uvedené nevýhody odstraňuje piezoelektrická impulsová sonda podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že mezi přední stranou piezoelektrického měniče a zatěžovacím prostředím a mezi zadní stranou piezoelektrického měniče a tlumicím prostředím jsou umístěny tři planparalelní vrstvy o tloušťce menší než je polovina vlnové délky ultrazvukové vlny v příslušné planparalelní vrstvě. Akustický odpor střední planparalelní vrstvy je vždy větší než akustický odpor zatěžovaciho i tlumicího prostředí. Akustické odpory obou krajních planparalelnich vrstev jsou menší než akustické odpory střední planparalelní vrstvy.

Uspořádáním piezoelektrické impulzové sondy podle vynálezu se zvýši šířka frekvenčního pásma i citlivost sondy.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněno uspořádání piezoelektrické impulznf sondy podle vynálezu.

Piezoelektrický měnič 1^ obvykle z piezokeramiky, má akustický odpor z^. Na jedné nebo na obou stranách k piezoelektrickému snímači 2 postupně přiléhají planparalelní vrstvy 2., J3, ý, 2, 3', 4' s akustickými odpory z^, z^, z', z^, zí^ a s tlouštkami d₂, d^, d^, dj, d^, d^ podle materiálu z něhož jsou vyrobeny a které jsou menší než je polovina vlnové délky As ultrazvukové vlny v příslušné planparalelní vrstvě. Dále jedna z krajních planparalelnich vrstev 2, 2' nebo druhých krajních planparalelnich vrstev ý, 4' má tloušťku menší než je desetina délky /\ultrazvukové vlny v této vrstvě. Tlumicí prostředí 5' a zatěžovací prostředí 5 jsou z hlediska šíření ultrazvukových vln nekonečné, to jest případné echo od jejich konce neinterferuje a tlouštky planparalelnich vrstev z jedné strany piezoelektrického měniče se vyjádří takto

Claims (2)

1. předmEt vynálezu •

   1. Piezoelektrická impulsová sonda určená pro prostředí s menším akustickým odporem než má piezoelektrický měnič, vyznačující se tím, že mezi přední stranou piezoelektrického snímače (1) a zatěžovacím prostředím (5) jsou umístěny tři planparalelní vrstvy (2, 3, 4) a mezi zadní stranu piezoelektrického měniče (1) a tlumicím prostředím (5') jsou umístěny tři planparalelní vrstvy (2', 3', 4) o tlouštce menší než je polovina vlnové délky ultrazvukové vlny v příslušné planparalelní vrstvě, přičemž akustický odpor .střední planparalelní vrstvy (3, 3') je vždy větší než akustický odpor zatěžovacího prostředí (5) i tlumicího prostředí (5*), 2atímco akustické odpory obou krajních planparalelních vrstev (2, 4, 2, 4') jsou menší než akustické odpory střední planparalelní vrstvy (3, 3').
2. 2. Piezoelektrická impulsová sonda podle bodu 1 vyznačující se tím, že tlouštka některé z krajních planparalelních vrstev (2, 2') nebo druhých planparalelních vrstev (4, 4') má tlouštku menší než je desetina délky ultrazvukové vlny v této vrstvě.