EP0307799A2 - Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden - Google Patents

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EP0307799A2
EP0307799A2 EP88114685A EP88114685A EP0307799A2 EP 0307799 A2 EP0307799 A2 EP 0307799A2 EP 88114685 A EP88114685 A EP 88114685A EP 88114685 A EP88114685 A EP 88114685A EP 0307799 A2 EP0307799 A2 EP 0307799A2
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EP
European Patent Office
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cylinder
damping body
slots
ultrasonic pulse
transducer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP88114685A
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English (en)
French (fr)
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EP0307799A3 (de
Inventor
Zdenke Dipl.-Ing. Figura Csc
Peter Kunik
Pater Dipl.-Ing. Kirica
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VYSKUMNY USTAV MECHANIZACIE A AUTOMATIZACIE ODBOROVA VYSKUMNOVYROBNA JEDNOTKA
Original Assignee
VYSKUMNY USTAV MECHANIZACIE A AUTOMATIZACIE ODBOROVA VYSKUMNOVYROBNA JEDNOTKA
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Filing date
Publication date
Application filed by VYSKUMNY USTAV MECHANIZACIE A AUTOMATIZACIE ODBOROVA VYSKUMNOVYROBNA JEDNOTKA filed Critical VYSKUMNY USTAV MECHANIZACIE A AUTOMATIZACIE ODBOROVA VYSKUMNOVYROBNA JEDNOTKA
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Publication of EP0307799A3 publication Critical patent/EP0307799A3/de
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/002—Devices for damping, suppressing, obstructing or conducting sound in acoustic devices

Definitions

  • the invention relates to a preferably cylindrical damping body for ultrasonic pulse probes.
  • damping bodies which are used in ultrasonic pulse probes, usually consist of two materials with different acoustic impedance, the outer part having a lower impedance than the inner part.
  • the separating surface between the two materials has a shape which ensures such multiple reflection and refraction of the ultrasound beam, so that re-penetration into the examined object is avoided.
  • This effect is achieved with bitumen as a damping material, the inner and outer part of the damping body differing in that it contains a filler made of metal dust.
  • a disadvantage of this solution is that a certain acoustic impedance of the damping body is difficult to achieve, which corresponds to the acoustic impedance of, in particular, piezoceramic transducers made of zirconates.
  • Another disadvantage is the multiple pouring of different bitumen materials to the damping body and the sometimes necessary adaptation of the acoustic impedance to the impedance of the damping body by wave transducers.
  • the object of the invention is to provide a damping body for ultrasound that overcomes these disadvantages can be manufactured more easily and its damping behavior can be specifically changed in a simple manner.
  • This object is achieved in that at least two slots are skewed against each other in a cylinder, which enclose an angle of up to 45 ° with the longitudinal axis of the cylinder.
  • the slots in the cylinder are made as incisions only from its peripheral jacket. Switching conductors of piezoceramic transducers can also be arranged in the slots.
  • the damping body according to the invention can not only by casting but also z. B. can be produced by machining. A very good reproducibility of the vapor properties is achieved.
  • the manufacture of ultrasonic pulse probes is significantly accelerated and simplified.
  • Another advantage of the invention is that the switching conductors of the piezoceramic transducers arranged in the slots do not impair the appearance of the ultrasonic pulse probes.
  • the damping body of a pulse probe shown in the drawing consists of a cylinder 1, on the end face of which a piezoceramic transducer 5 is glued. On cylinder 1 there are two slant bxw slanted against each other. Grooves 2a, 2b are executed, which enclose an angle of up to 40 ° with the longitudinal axis 4 of the cylinder 1 and extend to the longitudinal axis 4 of the cylinder 1 according to FIG. 1.
  • the incision of the slots 2 is made from the circumferential surface of the cylinder 1. In the example shown, the depth of the slots 2a, 2b extends to the longitudinal axis 4 of the cylinder, with their base lines 6a, 6b intersecting in the center. Otherwise, the slot depth should be at least a third of the cylinder diameter.
  • Switching conductors 3, which are connected to the piezoceramic transducer 5, can be arranged in the slots 2.
  • this damping body of an ultrasonic pulse probe is as follows.
  • the ultrasonic waves emanating from the inner end wall of the piezoceramic transducer 5 strike, for example, the wall surface of the first slot 2, from which they are reflected and impinge on the outer surface of the cylinder 1.
  • the ultrasonic waves hit another wall surface of a slot 2 and after multiple reflections in the direction of the free base area and back, the ultrasonic waves are completely damped.
  • the elongated path of the ultrasonic waves ensures one sufficient damping also in the event that the damping cylinder 1 is made of metallic material with low self-damping of the ultrasonic waves, which enables a choice of the material with an acoustic impedance of the piezoceramic transducer corresponding acoustic impedance.
  • the damping body can also be designed as a composite body and have a shape other than the cylindrical shape.

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Abstract

Zylinderförmiger Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden in welchem wenigstens zwei gegeneinander windschief liegende mit der Längsachse 4 des Zylinders 1 einen Winkel bix 45° einschließende Schlitze 2a, 2b ausgeführt sind, welche vom Umfangsmantel des Zylinders ausgeführt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen vorzugsweise zylindrischen Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden.
  • Derzeit bekannte Dämpfkörper, die bei Ultraschall-Impuls­sonden angewendet werden, bestehen üblich aus zwei Mate­rialien mit unterschiedlicher akustischer Impedanz, wobei der äußere Teil eine geringere Impedanz besitzt als der innere Teil. Die Trennfläche zwischen beiden Materialen hat eine Form, die eine derartige vielfache Reflexion und Refraktion des Ultraschallstrahles sichert, so daß ein Wiedereindringen in den untersuchten Gegenstand vermieden wird. Dieser Effekt wird durch Bitumen als Dämpfmaterial erzielt, wobei sich der innere vom außeren Teil des Dämpf­körpers dadurch unterscheidet, daß er ein Füllmaterial aus Metallstaub enthält. Ein Nachteil dieser Lösung beruht darin, daß eine bestimmte akustische Impedanz des Dämpf­körpers schwierig zu erzielen ist, die der akustischen Impedanz von insbesondere piezokeramischen Wandlern aus Zirkonaten entspricht. Nachteilig sind ferner das mehr­fache Gießen verschiedener Bitumenmaterialien zum Dämpf­körper und das mitunter notwendige Anpassen der akusti­schen Impedanz an die Impedanz des Dämpfkörpers durch Wellenumformer.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen diese Nachteile über­windenden Dämpfungskörper für Ultraschall zu schaffen, der einfacher hergestellt und in seinem Dämpfungsverhalten auf einfache Weise gezielt verändert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Zylinder wenigstens zwei Schlitze gegeneinander windschief ausgeführt werden, welche mit der Längsachse des Zylinders einen Winkel bis 45° einschließen.
  • Die Schlitze im Zylinder werden als Einschnitte lediglich von dessen Umfangsmantel aus ausgeführt. In den Schlitzen können ferner Umschaltleiter von piezokeramischen Wandlern angeordnet werden.
  • Die erfindungsgemäßen Dämpfkörper können nicht nur durch Gießen sondern auch z. B. durch spanabnehmendes Bearbeiten hergestellt werden. Es wird eine sehr gute Reproduktions­fähigkeit der Dämpfeigenschaften erzielt. Die Herstellung von Ultraschall-Impulssonden wird wesentlich beschleunigt und vereinfacht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die in den Schlitzen angeordneten Schaltleiter der piezokeramischen Wandler das Aussehen der Ultraschall-Im­pulssonden nicht beeinträchtigen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels entnehmen. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Dämpfkörper in perspektivischer Darstellung,
    • Fig. 2 einen Schnitt A - A in Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Schnitt B - B in Fig. 1.
  • Der in der Zeichnung dargestellte Dämpfkörper einer Im­pulssonde besteht aus einem Zylinder 1, an dessen Stirn­fläche ein piezokeramischer Wandler 5 aufgeklebt ist. Am Zylinder 1 sind zwei gegeneinander windschiefe Schlitze bxw. Nuten 2a, 2b ausgeführt, die mit der Längsachse 4 des Zylinders 1 einen Winkel bis 40° einschließen und gemäß Fig. 1 bis zur Längsachse 4 des Zylinders 1 reichen. Der Einschnitt der Schlitze 2 ist vom Umfangsmantel des Zylinders 1 ausgeführt. Bei dem dargestellten Beispiel reicht die Tiefe der Schlitze 2a, 2b bis zur Längsachse 4 des Zylinders, wobei sich ihre Grundlinien 6a, 6b im Zentrum schneiden. Ansonsten sollte die Schlitztiefe wenigsten ein Drittel des Zylinderdurchmessers betragen.
  • In den Schlitzen 2 können Schaltleiter 3 angeordnet sein, welche an den piezokeramischen Wandler 5 angeschlossen sind.
  • Die Wirkungsweise dieses Dämpfkörpers einer Ultraschall-­Impulssonde ist folgende. Die von der inneren Stirnwand des piezokeramischen Wandlers 5 ausgehenden Ultraschall­wellen treffen zum Beispiel auf die Wandfläche des ersten Schlitzes 2 auf, von welcher sie reflektiert werden und auf die Mantelfläche des Zylinders 1 auftreffen. In diesem Punkt kommt eine Reflexion von einer gedachten Tangente des Zylindermantels in Richtung zu einem weiteren Teil des Zylindermantels zustande. Nach mehrfacher Reflexion von der Mantelfläche des Zylinders 1 treffen die Ultraschall­wellen auf eine weitere Wandfläche eines Schlitzes 2 auf und nach mehrfacher Reflexion in Richtung zur freien Grundfläche und zurück kommt es zu einer vollkommenen Dämpfung der Ultraschallwellen. Die auf diese Weise verlängerte Bahn der Ulraschallwellen sichert eine ausreichende Dämpfung auch für den Fall, daß der Dämpfungszylinder 1 aus metallischem Material mit geringer Eigendämpfung der Ultraschallwellen ausgeführt ist, was eine Wahl des Materials mit einer akustischen Impedanz des piezokeramischen Wandlers entsprechenden akustischen Impe­danz ermöglicht. Zusätzlich kann der Dämpfkörper jedoch auch als Verbundkörper ausgeführt sein und andere als die zylindrische Form haben.

Claims (4)

1. Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden, die durch einen Zylinder gebildet werden, an dessen einer Stirn­seite ein Ultraschallerzeuger befestigbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Zylinder (1) wenigstens zwei gegeneinander windschief liegende Schlitze (2a, 2b) ausgeführt sind, die zur Längsachse (4) des Zylinders (1) einen Winkel bis 45° einschließen und vom Umfangsmantel des Zylinders (1) ausgehen.
2. Dämpfkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tiefe der Schlitze (2a, 2b) wenigstens ein Drittel des Zylinderdurchmessers beträgt.
3. Dämpfkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Grundlinien (6a, 6b) der Schlitze (2a, 2b) im Zentrum des Zylinders (1) schneiden.
4. Dämpfkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Schlitzen (2) des Zylinders (1) Schaltleiter (3) des piezokeramischen Wandlers (5) angeordnet sind.
EP88114685A 1987-09-14 1988-09-08 Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden Withdrawn EP0307799A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS6648/87 1987-09-14
CS876648A CS265541B1 (en) 1987-09-14 1987-09-14 Damping body for ultrasonic pulse probe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0307799A2 true EP0307799A2 (de) 1989-03-22
EP0307799A3 EP0307799A3 (de) 1990-07-11

Family

ID=5414041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88114685A Withdrawn EP0307799A3 (de) 1987-09-14 1988-09-08 Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden

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EP (1) EP0307799A3 (de)
CS (1) CS265541B1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3403271A (en) * 1966-02-09 1968-09-24 Hewlett Packard Co Ultrasonic transducer with absorptive load
FR2251149A1 (en) * 1973-11-14 1975-06-06 Commissariat Energie Atomique Piezoelectric transducer damping device - has shaped piece of high energy dissipating rate material to attenuate pulses

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3403271A (en) * 1966-02-09 1968-09-24 Hewlett Packard Co Ultrasonic transducer with absorptive load
FR2251149A1 (en) * 1973-11-14 1975-06-06 Commissariat Energie Atomique Piezoelectric transducer damping device - has shaped piece of high energy dissipating rate material to attenuate pulses

Also Published As

Publication number Publication date
CS664887A1 (en) 1989-02-10
CS265541B1 (en) 1989-10-13
EP0307799A3 (de) 1990-07-11

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