DE2936672C2 - Kontaktierung für einen Ultraschall-Wandler. - Google Patents
Kontaktierung für einen Ultraschall-Wandler.Info
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktierung für
einen Ultraschall-Wandler nach Patent P 25 41 492, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben
ist.
Aus der DE-OS 25 41 492 Ist ein Ultraschall-Wandler
nach Fig. 1 bekannt, der aus einem Piezokörper 1, nämlich einer Scheibe aus piezoelektrischer Keramik,
einer Schaumstoffplatte 2 und einem Beschwerungsring 3 aus beispielsweise Aluminium besteht. Der Piezokörper
1 ist an seinen beiden Scheibenflächen mit je einer Elektrode 10 und 11 versehen, die als Schichten auf dem
Material des Piezokörpers 1 aufgebracht sind. Hierfür ist insbesondere Einbrennsilber verwendet. Als Schaumstoff
wird z.B. Scotch-Ply XP241-36 der Firma 3 M verwendet.
Diese Bemessungen und der Aufbau des Ultraschall-Wandlers nach der DE-OS 25 41 492 sind so gewählt,
daß die Schaumstoffplatte 2 nicht nur als Anpassungsschicht zwischen dem Material des Piezokörpers 1 und
der angrenzenden Luft, in die die Ultraschall-Strahlung abzustrahlen ist, wirksam ist, sondern zusammen mit
dem Beschwerungsring 3 ergibt sich eine Schwingungsform des ganzen Wandlers, die zu einem besonders
geringen Öffnungswinkel der Strahlungsquelle führt. Die abstrahlende Oberfläche 21 der Schaumstoffplatte 2
weist im Prinzip eine relativ weitgehende Gleichphasigkeit der Schwingung auf.
Ein gewisses Problem bei einem Ultraschall-Wandler obiger Art ist die Kontaktierung, d. h. der elektrische
Anschluß der Elektroden 10 und 11," und zwar insbesondere der Elektrode 10, deren gesamte Fläche
von der mit dieser Elektrode 10 fest verbundenen Schaumstoffplatte 2 bedeckt ist Die Schaumstoffplatte
2 besteht aus elektrisch nichtleitendem Material und sie ist bisher im Regelfall mit Hilfe einer Klebschicht mit
dem Piezokörper 1 verbunden worden. In diese Klebschicht sind zum elektrischen Anschluß der
Elektrode 10 ein oder mehrere Drähte oder Drahtgitter eingelegt worden. Es ist auch mit elektrisch leitfähigen
Klebstoffen gearbeitet worden. Im Regelfall ist noch eine galvanische Verbindung zwischen der Elektrode 10
und dem Beschwerungsring 3 aus beispielsweise Aluminium vorgesehen worden, und es ist dann der
Beschwerungsring mit einer Anschlußleitung verbunden worden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine technisch möglichst einfache und auch zuverlässigere
Kontaktierung für die innenliegende Elektrode 10 eines Ultraschall-Wandlers nach dem oben erörterten Stand
der Technik zu finden.
Diese Aufgabe wird mit einer Kontaktierung gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist
Gemäß der Erfindung ist somit vorgesehen, zumindest die Verbjndungsfläche zwischen dem Piezokörper
1 und der Schaumstoffplatte 2, insbesondere aber die ganze (in der F i g. 1 untere) Fläche der Schaumstoffplatte
2, an der weitere Teile des Ultraschall-Wandlers anzubringen sind, mit einem metallischen Überzug,
speziell durch stromloses Vernickeln, zu versehen. Gemäß einer Weiterbildung kann dieser metallische
Überzug noch durch Aufbringung weiteren Metalls, z. B.
JO durch Galvanisierung, verstärkt sein.
Vorzugsweise wird die gesamte Oberfläche der Schaumstoffplatte, also auch die Abstrahlfläche 21, in
dieser Weise vernickelt. Damit erhält das Material der Schaumstoffplatte 2 einen Überzug, der das Kunststoffes
material z. B. gegen Dämpfe organischer Lösungsmittel schützt. Außerdem läßt sich damit eine elektrische
Oberflächenbeladung des Kunststoffmaterials verhindern. Es ist nämlich zu berücksichtigen, daß solche
Ultraschall-Wandler in der Luft frei aufgehängt werden und zumindest im Industriebereich stark verstauben.
F ig. 2 zeigt einen Wandler entsprechend der Fig. 1,
der jedoch gemäß der Erfindung mit einem metallischen Überzug 22 versehen ist. Die in der F i g. 2 entnehmbare
Dicke dieses Überzuges 22 ist lediglich der Erkennbarkeit halber übertrieben groß wiedergegeben. Die
Dicken von metallischen Überzügen aus stromloser Vernickelung liegen etwa in der Größenornung von 1
bis 5 μιη.
Mit 23 ist ein Beispiel eines Anschlusses einer elektrischen Zuführungsleitung bezeichnet. Mit 123 ist
eine zum Anschluß 23 alternative Anschlußmöglichkeit wiedergegeben. Im ersteren Falle führt die Anschlußleitung
23 direkt an den metallischen Überzug 22. Im zweiten Falle ist der metallische Beschwerungsring 3
kon taktiert.
Die Kontaktierung der Elektrode 11 erfolgt in an sich
bekannter Weise, z. B. durch eine Anschlußleitung 24.
Eine gemäß der Erfindung mit metallischem Überzug 22 versehene Schaumstoffplatte 2 weist an ihrer
Oberfläche, d. h. auch an der Fläche, an der der Piezokörper 1 und der Beschwerungsring 3 angebracht
sind, eine noch so große Oberflächenrauhigkeit auf, daß eine zur Verbindung der Schaumstoffplatte 2 mit dem
Piezokörper 1 und mit dem Beschwerungsring 3 verwendete Klebschicht 4 (in der Figur als dickere Linie
dargestellt) an so vielen Stellen und so stark durchstoßen wird, daß ein ausreichender elektrischer
Kontakt zwischen diesem metallischen Überzug 22 der
mstoffplatte 2 und der Elektrode 10 einerseits und Metall des Beschwerungsrings 3 andererseits
L Gegebenenfalls wird darauf geachtet, daß die lache des Schaumstoffes eine Oberflächenrauhigder
Größenordnung 10 μίτι hat
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Kontaktierung für einen Ultraschall-Wandler
nach Patent P 25 41 492 mit einer Schaumstoffplatte und einem an dieser durch eine Klebschicht
befestigten Piezokörper, bei dem eine innere Elektrode einen Kontakt zu einem äußeren Anschluß
hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffplatte (2) zumindest an derjenigen
ihrer Flächen, an der der Piezokörper (1) und der Beschwerungsring (3) anzubringen sind, mit einem
metallischen Überzug (22) versehen ist
2. Kontaktierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
dadurch, daß der metallische Überzug durch (22) stromloses Vernickeln hergestellt wird.
3. Kontaktierung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der metallische Überzug
(22) die gesamte Oberfläche der Schaumstoffplatte (2) bedeckt
4. Kontaktierung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß für die mit dem
Überzug (22) zu versehende Fläche der Schaumstoffplatte (2) eine Oberflächenrauhigkeit in der
Größenordnung von ca. 10 μπι vorliegt.
5. Kontaktierung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere elektrische
Anschluß (23) an diesem metallischen Überzug (22) angebracht ist.
6. Kontaktierung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß der äußere Anschluß
(123) an dem Beschwerungsring (3) angebracht ist.
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