DE2262492C3

DE2262492C3 - Ultrasonic transducer

Info

Publication number: DE2262492C3
Application number: DE19722262492
Authority: DE
Inventors: Robert Massy Saglio (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1972-12-20
Publication date: 1976-05-26

Description

Durchgangs durch die Bohrung im Wandlerkörper 15 aufweisenden Reflektor für Ultraschallenergie, dessenPassage through the bore in the transducer body 15 having reflector for ultrasonic energy, its

in einer zu dessen Symmetneebene senkrechten reflektierende Oberfläche eine solche Form aufweist,has such a shape in a reflecting surface perpendicular to its plane of symmetry,

Ebene im wesentlichen gleichen Querschnitt auf- daß der reflektierte Ultraschallstrahl an der StelleLevel essentially the same cross-section that the reflected ultrasonic beam at the point

weist wie die Bohrung im Wandlerkörper, da- seines Durchgangs durch die Bohrung im Wandler-like the bore in the converter body, that its passage through the bore in the converter

durch gekennzeichnet, daß der Re- körpei in einer zu dessen Symmetneebene senkrechtencharacterized in that the body is in a plane perpendicular to its plane of symmetry

flektor (4) an mindestens einem der Bohrung (8) 20 Ebene im wesentlichen den gleichen Querschnitt auf-reflector (4) on at least one of the bore (8) 20 level has essentially the same cross-section.

im Wandlerkörper (6) gegenüberstehenden Teil- weist wie die Bohrung im Wandlerkörper,in the transducer body (6) opposite part - points like the hole in the transducer body,

bereich ein Plättchen (15) aus piezoelektrischem Ein Ultraschallwandler dieser Art ist in der US-PSarea a plate (15) made of piezoelectric An ultrasonic transducer of this type is in the US-PS

Material aufweist. 25 65 159 beschrieben. Bei diesem bekannten WandlerHaving material. 25 65 159 described. In this known converter

2. Ultraschallwandler nach Anspruch 1, dadurch ist im Zentrum eines durch Zuführung von elektrischer gekennzeichnet, daß der konvergente Wandler- 25 Energie zu Ultraschallschwingungen anregbaren Wandkörper (6) und der Reflektor (4) Rotationssym- lerkörpers von halbkugelförmiger Gestalt ein akustimetrie aufweisen und der Durchmesser des reflek- scher Spiegel aus dünnem Aluminiumblech angetierenden Bereichs des Reflektors klein gegen den ordnet, und diesem Spiegel axial gegenüber enthält Außendurchmesser des Wandlerkörpers und etwa der Wandlerkörper eine durch einen Gummistopfen gleich dem Durchmesser der Bohrung (8) im 30 verschlossene öffnung, an die axial nach außen ein Wandlerkörper ist. Rohr anschließt, das ebenso wie das hohle Innere des2. Ultrasonic transducer according to claim 1, characterized in the center of an electrical supply characterized in that the convergent transducer 25 energy to ultrasonic vibrations excitable wall body (6) and the reflector (4) rotational symmetry body of hemispherical shape an acoustimetry and the diameter of the reflective mirror made of thin aluminum sheet tending towards it The area of the reflector is small against the order, and contains this mirror axially opposite Outside diameter of the transducer body and about the transducer body one through a rubber stopper equal to the diameter of the bore (8) in the 30 closed opening, to the axially outward one Transducer body is. Pipe, which as well as the hollow interior of the

3. Ultraschall wandler nach Anspruch 1 oder 2, Wandlerkörpers mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (4) als Koppelmedium für die vom Wandlerkörper konvex und parabolisch ausgebildet ist und sein abgestrahlten Ultraschallwellen dient. An seiner Brennpunkt (F) mit dem des konvergenten Wand- 35 offenen Seite ist der Wandlerkörper anschließend an lerkörpers (6) zusammenfällt. den Spiegel durch ein Gehäuse abgeschlossen, das auf3. Ultrasonic transducer according to claim 1 or 2, transducer body is filled with a liquid, characterized in that the reflector (4) is designed as a coupling medium for the transducer body convex and parabolic and its emitted ultrasonic waves is used. At its focal point (F) with that of the convergent wall-open side, the transducer body then coincides with the transducer body (6). the mirror closed by a housing that is on

4. Ultraschallwandler nach Anspruch 1 oder 2, seiner Innenseite mit einem akustischen absorbierend dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (4) wirkenden Material ausgekleidet ist.4. Ultrasonic transducer according to claim 1 or 2, its inside with an acoustic absorbing characterized in that the reflector (4) is lined with acting material.

eben ausgebildet und vom Wandlerkörper (6) um Bei elektrischer Erregung seines Wandlerkörpersflat design and from the transducer body (6) to When electrical excitation of its transducer body

eine etwa dessen Brennweite entsprechende Strecke 40 strahlt der bekannte Wandler Ultraschall in Formthe known transducer emits ultrasound in the form of a distance 40 approximately corresponding to its focal length

entfernt angeordnet ist. eines parallelen Strahlenbündels in das außen an-is located away. a parallel bundle of rays into the outside

5. Ultraschallwandler nach Anspruch 1 oder 2, gesetzte Rohr ab, wobei der geometrische Aufbau dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (4) aus eine Energieverstärkung durch Energiekonzentration einer konkaven und parabolischen Platte (28) und bewirkt. Dank dieses Effekts läßt sich der bekannte einer darauf aufgeklebten Spiegellinse (29) be- 45 Wandler mit Erfolg als Ultraschallsender betreiben; steht (F i g. 4). seine Verwendung als Ultraschallempfänger jedoch ist5. Ultrasonic transducer according to claim 1 or 2, offset tube, wherein the geometric structure characterized in that the reflector (4) consists of an energy gain through energy concentration a concave and parabolic plate (28) and causes. Thanks to this effect, the well-known a mirror lens (29) glued to it can be used to operate the transducer successfully as an ultrasonic transmitter; stands (Fig. 4). however, its use as an ultrasonic receiver is

6. Ultraschall wandler nach einem der Ansprüche eben wegen dieses gleichen Effekts ausgeschlossen, da 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischen- bei umgekehrter Ausbreitungsrichtung für den Ultraraum zwischen der aktiven Oberfläche (2) des schall an Stelle einer Energiebündelung eine Energie-Wandlerkörpers (6) und dem Reflektor (4) von 50 trennung auftritt, die eine wirksame Ausnutzung eineinem Material (16, 26) mit gutem Leitvermögen fallender Ultraschallenergie unmöglich macht.6. Ultrasonic transducer according to one of the claims excluded precisely because of this same effect, there 1 to 5, characterized in that the intermediate with reverse direction of propagation for the ultra-space Between the active surface (2) of the sound, instead of a bundling of energy, an energy converter body (6) and the reflector (4) of 50 separation occurs, which makes effective use of one Material (16, 26) with good conductivity makes falling ultrasonic energy impossible.

für Ultraschallwellen erfüllt ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,for ultrasonic waves is met. The invention is therefore based on the object

7. Ultraschallwandler nach Anspruch 2, dadurch einen Ultraschallwandler der eingangs erwähnten Art gekennzeichnet, daß der konvergente Wandler- in der Weise auszubilden, daß er den angestrebten körper aus einem zylindrischen Ring aus einem 55 Energieverstärkungseffekt sowohl bei einem Einsatz Ultraschallwellen gut absorbierenden Material als Ultraschallsender als auch bei einem Einsatz als besteht, dessen eine Grundfläche konkav aus- Ultraschallempfänger zeigt.7. Ultrasonic transducer according to claim 2, characterized in an ultrasonic transducer of the type mentioned characterized in that the convergent transducer to train in such a way that it the desired body made of a cylindrical ring made of a 55 energy amplification effect both in one use Material absorbing ultrasound waves well as an ultrasound transmitter and when used as a consists, whose one base shows concave from ultrasonic receiver.

gebildet und mit einer Schicht aus piezoelektrischem Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurchformed and with a layer of piezoelectric The object is set according to the invention

Material überzogen ist. gelöst, daß der Reflektor an mindestens einem derMaterial is coated. solved that the reflector on at least one of the

8. Ultraschallwandler nach einem der An- 60 Bohrung im Wandlerkörper gegenüberstehenden Teilsprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bereich ein Plättchen aus piezoelektrischem Material konvergente Wandlerkörper (2, 6) und der Reflek- aufweist.8. Ultrasonic transducer according to one of the sub-claims opposing the bore in the transducer body 1 to 7, characterized in that the area is a plate made of piezoelectric material convergent transducer body (2, 6) and the reflector.

tor (4) in einem dicht abgeschlossenen Gefäß (20) Bei einem Einsatz des erfindungsgemäß ausgebiluntergebracht sind, das eine der Bohrung (8) im deten Ultraschallwandlers als Ultraschallsender kon-Wandlerkörper (6) gegenüberstehende öffnung (22) 65 vergieren die vom Wandlerkörper ausgehenden Ultraaufweist, die durch eine Ultraschallwellen nur ge- schallwellen am Ultraschallreflektor, und der reflekringfügig absorbierende nachgiebige Membran (24) tierte Ultraschallstrahl verläßt den Wandler durch verschlossen ist, und daß das Gefäß (20) mit einer die Bohrung im Wandlerkörper hindurch. Der erfin-gate (4) housed in a tightly sealed vessel (20) when using the embodiment according to the invention are, the one of the bore (8) in the deten ultrasonic transducer as an ultrasonic transmitter kon transducer body (6) the opposite opening (22) 65, which has an ultrasound emanating from the transducer body, the ultrasonic waves only sound waves at the ultrasonic reflector, and the reflector slightly absorbing resilient membrane (24) oriented ultrasonic beam leaves the transducer is closed, and that the vessel (20) with a hole in the transducer body therethrough. The inven-

iungsgemäß ausgebildete Ultraschallwandler läßt «ich aber auch als Ultraschallempfänger verwenden. Die einfallenden Ultraschallwellen gehen dann durch die Bohrung im konvergenten Wandlerkörper hindurch und werden von dem auf dem Reflektor angeordneten piezoelektrischen Plättchen aufgefangen, das seinerseits die Rolle des Empfängers spielt.I can also use properly trained ultrasound transducers as ultrasound receivers. The incident ultrasonic waves then pass through the bore in the convergent transducer body and are caught by the piezoelectric plate arranged on the reflector, which in turn plays the role of the recipient.

Dieser zweite Punkt ist sehr wichtig, da ohne dieses zweite piezoelektrische Plättchen der Wandler als Empfänger nur eine sehr geringe Funktionstüchtigkeit aufweisen würde. Wenn der Wandler nämlich bei der Emission ohne dieses zweite Plättchen eine gute Verstärkung der Intensität des Ultraschallsignals ergibt, würde beim Empfang von Ultraschallsignalen eine Verminderung von deren Intensität um einen Faktor auftreten, der in etwa dem Verstärkungsfaktor bei der Ultraschallemission entspräche.This second point is very important without it second piezoelectric plate of the transducer as a receiver only has a very low functionality would exhibit. If, in fact, the converter has a good gain on emission without this second plate of the intensity of the ultrasound signal, when receiving ultrasound signals a Reduction of their intensity by a factor that is approximately the gain factor at the Ultrasonic emission would correspond.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen der kon /ergente Wandlerkörper und der Reflektor Rotationssymmetrie auf und ist der Durchmesser des reflektierenden Bereichs des Reflektors klein gegen den Außendurchmesser des Wandlerkörpers und etwa gleich dem Durchmesser der Bohrung im Wandlerköiper.In a preferred embodiment of the invention, the con / ergent transducer body and the Reflector has rotational symmetry and is the diameter of the reflective area of the reflector small compared to the outer diameter of the transducer body and approximately equal to the diameter of the bore in the Wandlerköiper.

Bezeichnet man dabei mit D den Außendurchmesser des konvergenten Wandlerkörpers und mit d den Durchmesser der Bohrung im Wandlerkörper, die im wesentlichen gleich dem Durchmesser des reflektierten Uitraschallstrahls ist, so erfährt die Intensität des Ultraschallfeldes eine Multiplikation um etwa den FaktorIf D denotes the outer diameter of the convergent transducer body and d denotes the diameter of the bore in the transducer body, which is essentially the same as the diameter of the reflected ultrasonic beam, the intensity of the ultrasonic field is multiplied by approximately the factor

tf-d¹ tf-d ¹

bildenden fokussierten piezoelektrischen Platte 2 und einem als Reflektor für Ultraschall wirkenden Parabolspiegel 4 zusammen. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist die aktive Oberfläche der piezoelek-forming focused piezoelectric plate 2 and a parabolic mirror acting as a reflector for ultrasound 4 together. In a preferred embodiment, the active surface of the piezoelectric

trischen Platte 2 eine Kugelkalotte, und der Brennpunkt des Wandlers liegt im Zentrum der entsprechenden KJgel. Der Brennpunkt F des Spiegels 4 fällt mit dem Brennpunkt der piezoelektrischen Platte 2 zusammen. Die piezoelektrische Platte 2 ist auf einemtric plate 2 has a spherical cap, and the focal point of the transducer is in the center of the corresponding KJgel. The focal point F of the mirror 4 coincides with the focal point of the piezoelectric plate 2. The piezoelectric plate 2 is on one

ίο Träger 6 befestigt, der den Körper des Wandlers bildet. Die Platte 2 und der Träger 6 werden entlang ihrer Symmetrieachse von einer zylindrischen Bohrung» durchquert. Dabei weist die piezoelektrische Platte 2 einen Außendurchmesser D auf, während die Boh-ίο attached carrier 6, which forms the body of the transducer. The plate 2 and the carrier 6 are traversed by a cylindrical bore along their axis of symmetry. The piezoelectric plate 2 has an outer diameter D , while the drilling

rung8 einen Durchmesser d besitzt. Das Bündel der von der piezoelektrischen Platte 2 abgestrahlten Ultraschallwellen 10 konvergiert im Brennpunkt/" des Spiegels 4, und es wird an diesem reflektiert, wobei ein reflektierter Ultraschallstrahl 12 entsteht, der dention8 has a diameter d . The bundle of the ultrasonic waves radiated from the piezoelectric plate 2 converges at the focal point / ″ of the mirror 4, and it is reflected on this, whereby a reflected ultrasonic beam 12 is produced, which the

ao Wandler durch die Bohrung 8 hindurch verläßt. Die von einem solchen Ultraschallwandler abgestrahlte Ultraschallenergie ist im wesentlichen gleich der von ei; em Wandler mit dem Durchmesser if abgegebenen Ultraschallenergie multipliziert mit dem Faktorao transducer through the bore 8 leaves. the Ultrasonic energy emitted by such an ultrasonic transducer is essentially equal to that of egg; The ultrasonic energy emitted by the transducer with the diameter if multiplied by the factor

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Reflektor konvex und parabolisch ausgebildet, und sein Brennpunkt fällt mit dem des konvergenten Wandlerkörpers zusammen.In a first embodiment of the invention, the reflector is convex and parabolic, and its focus coincides with that of the convergent transducer body.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Reflektor eben ausgebildet und vom Wandlerkörper um eine etwa dessen Brennweite entsprechende Strecke entfernt angeordnet, wobei der Abstand des Reflektors vom Wandlerkörper eine Einstellung von dessen Brennweite ermöglicht.In a second embodiment of the invention, the reflector is flat and off the transducer body by a distance corresponding approximately to its focal length, the distance of the Reflector from the transducer body allows an adjustment of its focal length.

Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung besteht der Reflektor aus einer konkaven und parabolischen Platte und einer darauf aufgeklebten Spiegellinse.In a third embodiment of the invention, the reflector consists of a concave and a parabolic one Plate and a mirror lens glued to it.

Im übrigen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.Furthermore, advantageous developments and refinements of the invention are contained in further subclaims marked.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele veranschaulicht; dabei zeigt in der ZeichnungIn the drawing, the invention is illustrated using a few exemplary embodiments; shows in the drawing

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Grundprinzips für einen Ultraschallwandler mit Energieverstärkung durch Energiekonzentration,F i g. 1 a schematic representation of the basic principle for an ultrasonic transducer with energy amplification through energy concentration,

F i g. 2 einen nach diesem Prinzip aufgebauten Wandler mit Feststoffkopplung,F i g. 2 a converter built according to this principle with solid coupling,

F i g. 3 einen entsprechenden Wandler mit Flüssigkeitskopplung undF i g. 3 a corresponding converter with fluid coupling and

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel für einen als Ultraschallempfänger verwendbaren Ultraschallreflektor.F i g. 4 shows an exemplary embodiment for an ultrasonic receiver usable ultrasonic reflector.

Die Prinzipdarstellung in F i g. 1 veranschaulicht die Verstärkung des Ultraschallsignals bei der Emission. Der dargestellte Ultraschallwandler mit Energiesetzt sich aus einer die aktive Oberfläche if The schematic diagram in FIG. 1 illustrates the amplification of the ultrasonic signal during emission. The illustrated ultrasonic transducer with energy consists of an active surface if

Werden beispielsweise D zu 80 mm und d zu 20 mm bemessen, so ergibt sich ein Multiplikationsfaktor von 15.For example, if D is measured as 80 mm and d as 20 mm, the result is a multiplication factor of 15.

Wenn der Brennpunkt für das von der piezoelektrischen Platte 2 abgestrahlte Ultraschallbündel nicht mit dem Brennpunkt F für den Reflektor 4 zusammenfällt, so wird der auftretende Ultraschall 12 entweder konvergent oder divergent.If the focal point for the ultrasound beam emitted by the piezoelectric plate 2 does not coincide with the focal point F for the reflector 4, the ultrasound 12 which occurs becomes either convergent or divergent.

Man kann ebensogut einen Spezialfall des Parabolspiegels, nämlich einen ebenen Spiegel, verwenden. Wenn dieser ebene Spiegel zwischen der piezoelektrischen Platte 2 und dem Brennpunkt F angeordnet wird, so wird der reflektierte Ultraschall konvergent. Wird dagegen der ebene Spiegel jenseits des Brennpunktes F angeordnet, so wird der reflektierte Ultraschallstrahl 12 divergent. In diesem Falle muß mit Rücksicht auf die lichte Weite der Bohrung 8 der öffnungswinkel des von der piezoelektrischen Platte abgestrahlten Ultraschallbündels relativ gering sein, und der Spiegel 4 muß an einer dem Brennpunkt F ziemlich nahe gelegenen Stelle angeordnet werden.A special case of the parabolic mirror, namely a plane mirror, can just as well be used. When this plane mirror is placed between the piezoelectric plate 2 and the focal point F , the reflected ultrasound becomes convergent. If, on the other hand, the plane mirror is arranged beyond the focal point F , the reflected ultrasound beam 12 becomes divergent. In this case, the opening angle of the ultrasound beam emitted by the piezoelectric plate must be relatively small in view of the clear width of the bore 8, and the mirror 4 must be arranged at a location fairly close to the focal point F.

In F ι g. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Wandler mit Energieverstärkung dargestellt, der sowohl als Sender als auch als Empfänger für Ultraschallenergie dienen kann. Die dargestellte Anordnung 55 weist eine Zylindersymmetrie zur Achse XX' auf, so daß sich die Einrichtung an Hand des m F i g. 2 dargestellten ebenen Schnittes vollständig beschreiben läßt. Auch in F i g. 2 gibt es wieder eine piezoelektrische Platte 2, die auf einen Träger 6 aufgeklebt ist, 6o der als Dämpfer für Ultraschallwellen wirkt, also aus einem Ultraschallwellen absorbierenden Material besteht. Der Träger 6 weist entlang der Symmetrieachse XX' eine Bohrung 8 auf. Ebenso gibt es wieder einen Parabolspiegel 4, der ebenfalls auf einen als Dämpfer 65 wirkenden Träger 14 aufgeklebt ist und in seinem zentralen Abschnitt ein piezoelektrisches Plättchen trägt. Der Brennpunkt F des Parabolspiegels 4 fällt mit dem Brennpunkt des Ultraschallwandlers zu-In FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of a converter with energy amplification which can serve both as a transmitter and as a receiver for ultrasonic energy. The arrangement 55 shown has a cylindrical symmetry to the axis XX ' , so that the device can be seen on the basis of the m F i g. 2 can be fully described planar section. Also in Fig. 2 there is again a piezoelectric plate 2, which is glued to a carrier 6, 6o which acts as a damper for ultrasonic waves, that is to say consists of a material which absorbs ultrasonic waves. The carrier 6 has a bore 8 along the axis of symmetry XX '. There is also a parabolic mirror 4 again, which is also glued to a carrier 14 acting as a damper 65 and has a piezoelectric plate in its central section. The focal point F of the parabolic mirror 4 coincides with the focal point of the ultrasonic transducer.

sammen. Der in F i g. 2 dargestellte Ultraschallwand- beispiele lassen sich selbstverständlich auch unter Verier ist daher ein fokussierender Wandler, und es ist Wendung eines Ultraschallreflektors ausführen, wie er ohne weiteres klar, daß man genau die gleiche Ein- in F i g. 4 dargestellt ist.together. The in F i g. The ultrasonic wall examples shown in 2 can of course also be found under Verier is therefore a focusing transducer, and it is turning an ultrasonic reflector to perform like him without further ado it is clear that one has exactly the same input in FIG. 4 is shown.

richtung mit einer ebenen piezoelektrischen Platte her- Bei den oben beschriebenen und in der Zeichnung stellen kann, indem man auf diese Platte eine konver- 5 dargestellten speziellen Ausführungsbeispielen weist gente Linse aufklebt. Die Kombination aus dem der Ultraschallwandler mit Energieverstärkung Ro-Spiegel 4 und der piezoelektrischen Platte 2 ist in ein tationssymmetrie auf, es sei jedoch nochmals betont, Feststoffmilieu 16 eingebettet, das Ultraschallwellen daß dieser Wandler grundsätzlich nur eine Symmetrienur geringfügig absorbiert und damit als Koppel- ebene zu besitzen braucht. So können beispielsweise medium wirkt. Der so erhaltene Wandler läßt sich als io die Umrisse für den konvergenten Wandler und den Sender und als Empfänger schalten. Dazu sind an der Reflektor unbeschadet der Spiegeloberfiäche rechtpiezoelektrischen Platte 2 elektrische Anschlüsse 18 eckig sein. Bei dieser Ausführungsvariante ergibt sich für die Abstrahlung von Ultraschallwellen und am dann ein verstärkter Ultraschallstrahl von rechteckipiezoelektrischen Plättchen 5 elektrische Anschlüsse 19 gern Querschnitt,
für den Empfang von Ultraschallwellen angebracht. 15 Ein Vorteil des dargestellten Ultraschallwandlersdirection with a flat piezoelectric plate. In the case of those described above and in the drawing, a special embodiment shown has a convergent lens by gluing it onto this plate. The combination of the ultrasonic transducer with energy amplification Ro mirror 4 and the piezoelectric plate 2 is in a station symmetry, but it should be emphasized again, solid medium 16 embedded, the ultrasonic waves that this transducer basically only absorbs one symmetry and thus as a coupling plane needs to own. For example, medium can have an effect. The transducer obtained in this way can be switched as the outlines for the convergent transducer and the transmitter and as the receiver. For this purpose, without prejudice to the mirror surface, the right piezoelectric plate 2 electrical connections 18 are angular on the reflector. In this embodiment variant, electrical connections 19, like a cross-section, result for the emission of ultrasonic waves and then an amplified ultrasonic beam from rectangular piezoelectric plates 5,
attached for receiving ultrasonic waves. 15 An advantage of the ultrasonic transducer shown

In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für einen liegt vor allem darin, daß man bei seiner Verwendung Ultraschallwandler mit Energieverstärkung unter Ver- als Sender und Empfänger die gleiche Information Wendung eines flüssigen Koppelmediums dargestellt. zweimal — an dem piezoelektrischen Plättchen 15 Der gesamte Aufbau dieses Wandlers ist in einem und an der piezoelektrischen Platte 2 — mit unterdicht abgeschlossenen Gefäß 20 untergebracht, das 20 schiedlicher Amplitude und zeitlich versetzt erhält, wiederum Drehsymmetrie zu einer Symmetrieachse JA" Dies ermöglicht jede gewünschte Informationsveraraufweist und eine der Bohrung 8 im Träger 6 gegen- beitung wie beispielsweise eine Aufzeichnung mit zwei überstehende öffnung 22 enthält. Diese öffnung 22 verschiedenen Schwellen, eine erste Aufzeichnung geist nur durch eine nachgiebige Membran 24 ver- maß einer JA-NEIN-Entscheidung und eine zweite schlossen, die Ultraschallwellen nur geringfügig ab- 25 Aufzeichnung mit proportionaler Registrierung oder sortiert und die Herstellung eines Kontaktes zu einem die Verwendung des zuerst eintreffenden Signals — an zu untersuchenden Werkstück gestattet. Das dichte dem piezoelektrischen Plättchen 15 — zur Synchro-Gefäß 20 und die Membran 24 definieren auf diese nisation für das an zweiter Stelle — an der piezoelek-Weise ein abgeschlossenes Volumen, das von einer taschen Platte 2 — eintreffende Signal für die Infor-Koppelflüssigkeit 26 erfüllt wird, als die sich Vorzugs- 30 mationsverarbeitung.
weise Wasser eignet. Bei den in F i g. 2 und 3 dargestellten Ultraschall-In Fig. 3 is an exemplary embodiment for one lies in the fact that when using an ultrasonic transducer with energy amplification, using the same information as a transmitter and receiver, a liquid coupling medium is shown. twice - on the piezoelectric plate 15 The entire structure of this transducer is housed in one and on the piezoelectric plate 2 - with a vessel 20 which is sealed under tightly and which has 20 different amplitudes and staggered in time, again rotational symmetry to an axis of symmetry YES "This enables any desired information processing and one of the boreholes 8 in the carrier 6, such as, for example, a recording with two protruding openings 22. This opening 22 contains different thresholds, a first recording only through a flexible membrane 24 measured a YES-NO decision and a second concluded, the ultrasound waves were only marginally recorded with proportional registration or sorted and the establishment of a contact with one of the first incoming signals allowed - on the workpiece to be examined. The tightness of the piezoelectric plate 15 - with the synchro-vessel 20 and the membrane 24 define en on this nization for the second - in the piezoelek way a closed volume, which is fulfilled by a pocket plate 2 - incoming signal for the information coupling liquid 26, as the preferential processing.
wise water is suitable. With the in F i g. 2 and 3 shown ultrasonic

Bei einer in F i g. 4 veranschaulichten Ausführungs- wandlern kann der dort verwendete ParabolspiegelIn the case of one shown in FIG. The parabolic mirror used there can converters illustrated in FIG

Variante für den Parabolspiegel eines als Sender und durch einen ebenen Spiegel oder einen KugelspiegelVariant for the parabolic mirror as a transmitter and with a flat mirror or a spherical mirror

Empfänger brauchbaren Ultraschallwandlers besteht ersetzt werden. Außerdem können die piezoelektrischeReceiver usable ultrasonic transducer is to be replaced. Also, the piezoelectric

dieser Spiegel aus einer piezoelektrischen Platte 28, 35 Platte 2 und das piezoelektrische Plättchen 15 au;this mirror consists of a piezoelectric plate 28, 35 plate 2 and the piezoelectric plate 15 au;

auf die eine Spiegellinse 29 aufgebracht ist. Diese Aus- jedem beliebigen Material mit piezoelektrischem Verto which a mirror lens 29 is applied. This made of any material with piezoelectric Ver

führungsvariante ermöglicht eine Vergrößerung des halten bestehen, wobei die spezielle Materialwahl vorExecution variant enables an enlargement of the hold, with the special choice of material before

Sigoal-Rausch-Verhältnisses. den Einsatzbedingungen und insbesondere der BeSigoal to noise ratio. the conditions of use and in particular the Be

Die in F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungs- triebstemperatur abhängt.The in F i g. 2 and 3 shown execution temperature depends.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

1 2 liquid (26) is filled with high conductivity for ultrasonic waves (Fig. 3). Patent claims:

1. Ultrasonic transducer with a transducer- 5
body of convergent form with a plane of symmetry, the one continuous.

and at its active surface opening hole The invention relates to an ultrasonic

tion contains, and with one of the active surface transducer with a transducer body of convergent

of the transducer body opposite and the xo and eice plane of symmetry having the shape, the

the same plane of symmetry as this one having a continuous and on its active surface

Reflector for ultrasonic energy, whose reflective bore contains, and with one of the ac-

animal surface has such a shape that tiven surface of the transducer body opposite-

the reflected ultrasound at the point of its standing and the same plane of symmetry as this