SU1432802A1 - Ультразвуковой преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в дефектоскопии, технической и мед1щинской ультразвуковой диагностике. Целью изобретени   вл етс  расширение зоны с равномерным коэффициентом преобразовани  вдоль оси пьезопреобразовател  и уменьшение боковых лепестков в диаграмме направленности. Дл  этого преобразователь выполнен в виде диска с плоскопараллельными поверхност ми , одна из сторон которого полностью покрыта электродом, а тыльна  поверхность имеет кольцевой срез, на котором нанесен электрод, внутренний край которого имеет форму эллипса . 2 ил.

Description

О9 ГС 00

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в дефектоскопии, технической и медицинской диагностике

Цель изобретени  - расширение зоны с равномерным коэффициентом преобразовани  вдолтз оси пьезопреобра- зовател  и уменьшение боковых лепестков в диаграмме направленности.

На фиг.1 представлен ультразвуковой преобразователь; на фиг.2 - схема , по сн юща  концентрацию излучени .

Преобразователь содержит дисковый пьезоэлемент 1. Кроме того, на фиг.1 обозначены; 2 - сплошной TopiiiOBbui электрод 3 - поверхность кольцевого среза, 4 - электрод на тыльной стороне пьезоэлемента, 5 - край электрода в форме эллипса.

Преобразователь работает следующ1ад образом.

При подаче на электрод преобразовател  электрического напр жени  возбуждаютс  колебани . Суммарное звуковое поле можно найти, разбив кольцевой электрод на множество сегментов и сложив выходы от каждого сегмента с учетом фазовых сдвигов. При этом звуковое поле на оси излучател  шеет минимумы и максимумы, положение и острота которых завис т о ширины кольцевого электрода. Известно что увеличение ширины кольцевого электрода расшир ет указанные максимумы , однако ухудшает поперечную разрешающую способность - основную из достоинств кольцевых пьезопреобразо- вателей. Мустическое поле, создавае мое отдельным сегментом, по своей структуре вдоль оси аналоги -пю акустическому полю кольцевого преобразовател . Поскольку каждьш сет мент имеет свою ширину по радиусу, распо- ложение максимумов и минимумов в создаваемом им поле отличаетс  от расположени  минимумов и максимумов пол  других сегментов. При суммировании

они перекрывают друг друга., что приводит к сли нию максимумов. Применение электрода с эллипсным внутренним краем позвол ет обеспечить равномерную зону. Дл  расширени  зоны равномерного коэффициента преобразовани  в сторону излучающей поверхности на дисковом пьезоэлементе выполнен кольцевой срез. В таком преобразователе акустический сигнал, возбужден- ньш в зоне эллипсоидного электрода, после нескольких отражений в области среза излучаетс  в окружающую среду с фронтом, аналогичным основной волне , но имеющим меньший диаметр (фиг.2), Вследствие этого зона равномерного коэффициента расшир етс  в сторону преобразовател  без ее изменени  в дальнем поле.

Выполнение кольцевого среза на тыльной стороне пьезоэлемента определ ет неоднородную структуру возбуждающего электрического пол . Ввиду этого амшштуда возбуждаемых колебаний в зоне кольп,евого электрода  вл етс  неравно 1ерной. Это исключает излучение плоской волны и, следовательно , снижает уровень боковых лепестков в диаграм-ге направленности предлагаемого преобразовател , :

Claims (1)

1. Формула из.обретени 

   Ультразвуковой преобразователь, содержащий пьезоэлемент в виде диска , одна из поверхностей которого полпостью покрыта электродом, а на другую нанесен кольцевой электрод, о т л и ч а ю щ и, и с   тем, что, целью повышени  осевой концентрации излучени  за счет большей равномерности пол  па оси излучател  и уменшени  боковых лепестков,- па поверхности пьезоэлементов с кольцевым электродом выполнен кольцевой срез, на который нанесен электрод с внутренним краем в форме эллипса.

   А

   1)г

   Фиг.2