EP0838271B1 - Ultraschallwandler - Google Patents

Ultraschallwandler Download PDF

Info

Publication number
EP0838271B1
EP0838271B1 EP97117979A EP97117979A EP0838271B1 EP 0838271 B1 EP0838271 B1 EP 0838271B1 EP 97117979 A EP97117979 A EP 97117979A EP 97117979 A EP97117979 A EP 97117979A EP 0838271 B1 EP0838271 B1 EP 0838271B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piezoelectric body
ultrasonic transducer
longitudinal direction
area
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97117979A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0838271A2 (de
EP0838271A3 (de
Inventor
Joachim Dipl.Ing. Ritter
Bernd Dipl.Ing. Rueckelt
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.)
IntelligeNDT Systems and Services GmbH and Co KG
Original Assignee
IntelligeNDT Systems and Services GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IntelligeNDT Systems and Services GmbH and Co KG filed Critical IntelligeNDT Systems and Services GmbH and Co KG
Publication of EP0838271A2 publication Critical patent/EP0838271A2/de
Publication of EP0838271A3 publication Critical patent/EP0838271A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0838271B1 publication Critical patent/EP0838271B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
    • B06B1/0648—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element of rectangular shape
    • 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
    • G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • 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
    • G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/32—Sound-focusing or directing, e.g. scanning characterised by the shape of the source

Definitions

  • the invention relates to an ultrasonic transducer a piezoelectric expanded in a longitudinal direction Body.
  • EP 0 688 610 A2 describes a wide-beam test head for the Ultrasonic testing technology known to suppress this Amplitude increase in the area of its narrow sides with a Hole or a side incision is provided.
  • the invention is based on the object of an ultrasonic transducer with one extended in a longitudinal direction Specify piezoelectric body in which an amplitude increase is largely suppressed at the oscillator ends.
  • an ultrasonic transducer contains one piezoelectric body extended in a longitudinal direction, which is provided in the edge area with a recess whose Depth is smaller than the thickness of the piezoelectric Body, so that its cross-sectional area is perpendicular to this longitudinal direction is smaller in an edge area than in a central area.
  • This measure is the active volume of the piezoelectric Body reduced in the area of the end faces, so that in an edge area the reception sensitivity and the of the electrical excitation generated across the entire width average vibration amplitude of the piezoelectric body is reduced.
  • a recess preferably a groove
  • an ultrasonic transducer contains one piezoelectric body extended in a longitudinal direction, the one on its flat sides, at least in its middle area each with a coherent electrically conductive Layer is provided on at least one of these flat sides the edge area adjacent to an end face Partial surface of the piezoelectric body covers. In this case, too, is in the edge area Reception sensitivity and that of electrical excitation generated on the entire width of the piezoelectric body related mean vibration amplitude reduced.
  • the ultrasound transducers reproduced in the independent patent claims is based on the idea in the marginal area of a piezoelectric vibrator extended in the longitudinal direction occurring acoustic exaggeration effects reduce that from the amplitude of the electric field, that with the electrical excitation of the transducer in the volume of the piezoelectric body is generated via the entire cross-sectional area integral formed in the edge area of the piezoelectric body is smaller than in the central area.
  • an ultrasonic transducer contains one in one Longitudinal direction 1 extended narrow piezoelectric body 2, preferably a piezoceramic body attached to its Flat sides with electrically conductive layers 6 and 8 is provided.
  • the electrode 8 covers in the illustrated embodiment the entire flat side of the piezoelectric Body 2.
  • the piezoelectric body 2 In the area of its perpendicular to the longitudinal direction 1 oriented end faces 10 and 12, i.e. in its edge area, is the piezoelectric body 2 each with one Provide recess. In the exemplary embodiment, this is a V-shaped Groove 14 and 16, respectively, in one of the two flat sides parallel to the end faces 10 and 12 of the piezoelectric Extend body 2.
  • the grooves 14 and 16 can be produced, for example, by sawing become. For technical reasons, it is advantageous the grooves 14 and 16 in the piezoelectric body 2 to bring after this with the conductive layer 6th is provided so that the conductive layer 6 spatially in three and electrically separated areas 6a, 6b and 6c is divided.
  • a cross-sectional area A R drawn in dashed lines perpendicular to the longitudinal direction 1 in the area of the groove 14 is smaller than a cross-sectional area A M also shown in dashed lines in the central area.
  • the actively oscillating volume of the piezoelectric body 2 is smaller in the edge region than in the center region.
  • This effect is reinforced by the fact that only the inner conductive layer 6b and the conductive layer 8 are activated as electrodes, so that when the piezoelectric body 2 is electrically excited, the amplitude of the electric field and thus also the vibration amplitude in the edge region is lower than in the central region ,
  • a further embodiment is shown in a side view in FIG shown in which a groove 18 in one and a further groove 20 in the opposite flat side of a piezoelectric body 22 are arranged.
  • the production the grooves 20, 18 preferably takes place after the Flat sides with electrically conductive layers 24 and 26 are coated.
  • Layers 24 and 26 are each electrically in two divided areas 24a and 24b or 26a and 26b, each of which is the conductive layers 24a and 26a starting from an inner edge of the groove 20 or 18 extend to the edge of the piezoelectric body 22.
  • a piezoelectric body 28 is provided, the one on a flat side in its edge area with a groove 30 and 32 provided with a rectangular cross section is.
  • too Flat side three electrically and spatially separated electrically conductive layers 6a, 6b and 6c are formed.
  • a piezoelectric Body 34 in its front edge areas each provided with a recess 36, starting from a dashed drawn basic body with rectangular flat sides for example by sawing off the corners is so that the piezoelectric body 34 is a hexagonal, honeycomb-like shape.
  • FIG. 5 is an oval piezoelectric Body 38 shown, in which recesses 40th provided in the edge area, which are rounded.
  • Such rounded Recesses 40 can by etching the corners of a also shown in dashed lines with a rectangular body Cross section can be produced.
  • the removal takes place at already coated with an electrically conductive layer 45 piezoelectric body 42 only up to its surface, d. H. up to one of the layer thickness D of this layer 45, so that in this area the recess 44 only through a complete removal of the electrically conductive layer 45 is formed.
  • an electrically conductive layer 45 piezoelectric body 42 only up to its surface, d. H. up to one of the layer thickness D of this layer 45, so that in this area the recess 44 only through a complete removal of the electrically conductive layer 45 is formed.
  • a partial area of the end faces 102 and 122 adjacent edge region of the piezoelectric Body 42 of the electrically conductive layer 45 covered.
  • a zone is formed that is not one of them electrically conductive layer is covered.
  • an electrically conductive layer 48 on a flat side of a piezoelectric body 46 each in the edge area provided a groove 50 which is only up to the surface of the piezoelectric body 46 extends and the electrical conductive layer 48 in three electrically and spatially apart divides separate areas 48a, 48b and 48c.
  • the middle electrically conductive layer 48b extends analogously for the exemplary embodiment according to FIG. 1 not up to the end faces 52, 54 and therefore does not cover the entire flat side of the piezoelectric body 46.
  • the immediately below volumes located in the electrical layers 48a and 48c of the piezoelectric body 46 is thus both in the receiving as well as not or at least not immediately in the case of transmission active when the received signal comes about or involved in the transmitted ultrasonic wave.
  • the curve a is the sensitivity of a Ultrasonic transducer according to that explained in more detail with reference to Figure 1 Embodiment against itself in its longitudinal direction extending coordinate x plotted.
  • This Curve shape a is measured when the ultrasonic transducer successively over a stationary in a test object, echo generating interferer is moved away. If the ultrasound transducer with its edge on the narrow side the mistake Once reached, the level of the echo pulse begins to rise steeply, then reaches a plateau and falls in the area the opposite edge of the transducer steeply.
  • a curve b is also entered for comparison, which with an ultrasonic transducer known from the prior art same dimensions. It can be spotted, that there is a dashed cant b, almost in the ultrasonic transducer according to the invention is completely eliminated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraschallwandler mit einem in einer Längsrichtung ausgedehnten piezoelektrischen Körper.
Aus Krautkrämer, Werkstoffprüfung mit Ultraschall", 5. Auflage, 1986, Springer Verlag Berlin, Seiten 207 bis 209, ist es bekannt, zum Abtasten eines großen Prüflings sogenannte Breitstrahlprüfköpfe zu verwenden, mit denen eine Prüfbahn bis zu einer Breite von 100 mm auf einmal erfaßt werden kann. In einem solchen Breitstrahlprüfkopf ist ein langer und schmaler rechteckförmiger Ultraschallwandler eingebaut. Mit zunehmender Länge des Ultraschallwandlers, d.h. mit zunehmender Breite der Prüfbahn, wird es jedoch zunehmend schwieriger, eine homogene Schallfeldverteilung zu erzielen. Lange, schmale Ultraschallwandler erzeugen nämlich eine Schallcharakteristik, bei der an den schmalseitigen Schwingerenden bedingt durch Schallreflexion eine signifikante Amplitudenüberhöhung auftritt. Diese Amplitudenüberhöhung kann dabei mehrere Dezibel betragen.
Aus der EP 0 688 610 A2 ist ein Breitstrahlprüfkopf für die Ultraschallprüftechnik bekannt, der zur Unterdrückung dieser Amplitudenüberhöhung im Bereich seiner Schmalseiten mit einem Loch oder einem seitlichen Einschnitt versehen ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Ultraschallwandler mit einem in einer Längsrichtung ausgedehnten piezoelektrischen Körper anzugeben, bei dem eine Amplitudenüberhöhung an den Schwingerenden weitgehend unterdrückt ist.
Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einem Ultraschallwandler mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 6.
Gemäß Patentanspruch 1 enthält ein Ultraschallwandler einen in einer Längsrichtung ausgedehnten piezoelektrischen Körper, der im Randbereich mit einer Ausnehmung versehen ist, deren Tiefe kleiner ist als die Dicke des piezoelektrischen Körpers, so dass dessen Querschnittsfläche senkrecht zu dieser Längsrichtung in einem Randbereich kleiner ist als in einem Mittenbereich. Durch diese Maßnahme ist das aktive Volumen des piezoelektrischen Körpers im Bereich der Stirnseiten verringert, so daß in einem Randbereich die Empfangsempfindlichkeit und die bei der elektrischen Anregung erzeugte, auf die gesamte Breite des piezoelektrischen Körpers bezogene mittlere Schwingungsamplitude verringert ist.
Insbesondere ist im Randbereich des piezoelektrischen Körpers eine Ausnehmung, vorzugsweise eine Nut, vorgesehen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Nut auf einer Flachseite des piezoelektrischen Körpers angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausnehmung an den Ecken des piezoelektrischen Körpers vorgesehen.
Gemäß Patentanspruch 6 enthält ein Ultraschallwandler einen in einer Längsrichtung ausgedehnten piezoelektrischen Körper, der an seinen Flachseiten zumindest in seinem Mittenbereich jeweils mit einer zusammenhängenden elektrisch leitfähigen Schicht versehen ist, die auf wenigstens einer dieser Flachseiten den einer Stirnfläche benachbarten Randbereich der Oberfläche des piezoelektrischen Körpers nur teilweise abdeckt. Auch in diesem Fall ist im Randbereich die Empfangsempfindlichkeit und die bei der elektrischen Anregung erzeugte, auf die gesamte Breite des piezoelektrischen Körpers bezogene mittlere Schwingungsamplitude verringert.
Den in den unabhängigen Patentansprüchen wiedergegebenen Ultraschallwandlern liegt die Idee zugrunde, die im Randbereich eines in Längsrichtung ausgedehnten piezoelektrischen Schwingers auftretenden akustischen Überhöhungseffekte dadurch zu verringern, daß ein aus der Amplitude des elektrischen Feldes, das bei der elektrischen Anregung des Schwingers im Volumen des piezoelektrischen Körpers erzeugt wird, über die gesamte Querschnittsfläche gebildetes Integral im Randbereich des piezoelektrischen Körpers kleiner ist als im Mittenbereich.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnung verwiesen, in deren
  • Figur 1 ein Ultraschallwandler gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht schematisch veranschaulicht ist.
  • Figuren 2 und 3 zeigen weitere Ausgestaltungen eines Ultraschallwandlers gemäß der Erfindung jeweils in einer Seitenansicht und in
  • Figuren 4 und 5 sind in einer Draufsicht weitere vorteilhafte Ausgestaltungen eines Ultraschallwandlers gemäß der Erfindung dargestellt.
  • Figuren 6 und 7 veranschaulichen jeweils in einer Seitenansicht weitere Ausführungsformen gemäß der Erfindung. In
  • Figur 8 ist die Amplitude eines mit einem Ultraschallwandler gemäß der Erfindung empfangenen Echos in Abhängigkeit einer in Längsrichtung des Ultraschallwandlers sich erstreckenden Ortskoordinate dargestellt.
    • Gemäß Figur 1 enthält ein Ultraschallwandler einen in einer Längsrichtung 1 ausgedehnten schmalen piezoelektrischen Körper 2, vorzugsweise ein piezokeramischer Körper, der an seinen Flachseiten mit elektrisch leitfähigen Schichten 6 und 8 versehen ist. Die Elektrode 8 überdeckt im dargestellten Ausführungsbeispiel die gesamte Flachseite des piezoelektrischen Körpers 2. Im Bereich seiner senkrecht zur Längsrichtung 1 orientierten Stirnseiten 10 und 12, d.h. in seinem Randbereich, ist der piezoelektrische Körper 2 jeweils mit einer Ausnehmung versehen. Im Ausführungsbeispiel ist dies eine v-förmige Nut 14 bzw. 16 , die sich in einer der beiden Flachseiten parallel zu den Stirnseiten 10 und 12 des piezoelektrischen Körpers 2 erstrecken.
    Die Nuten 14 und 16 können beispielsweise durch Sägen hergestellt werden. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es vorteilhaft, die Nuten 14 und 16 in den piezoelektrischen Körper 2 einzubringen, nachdem dieser mit der leitfähigen Schicht 6 versehen ist, so daß die leitfähigen Schicht 6 in drei räumlich und elektrisch voneinander getrennte Bereiche 6a, 6b und 6c aufgeteilt ist.
    Die Tiefe t der Nuten 14 und 16 beträgt vorzugsweise wenigstens 50% der Dicke h des piezoelektrischen Körpers 2. Sie sind vorzugsweise in einem Abstand d von der Schwingerkante angeordnet, der wenigstens 0,1mm, insbesondere wenigstens 0,5mm beträgt. In einem konkreten Ausführungsbeispiel hat der piezoelektrische Körper 2 eine Länge 1 = 20mm, eine Höhe h = 1mm und Breite b = 3mm. Die Nuten 4 befinden sich in einem Abstand d = 1mm von der Schingerkante und haben eine Breite von e = 0,1mm und eine Tiefe von t = 0,6mm.
    In der Figur ist zu erkennen, daß eine gestrichelt gezeichnete Querschnittsfläche AR senkrecht zur Längsrichtung 1 im Bereich der Nut 14 kleiner ist als eine ebenfalls gestrichelt gezeichnete Querschnittsfläche AM im Mittenbereich. Dadurch ist im Randbereich das aktiv schwingende Volumen des piezoelektrischen Körpers 2 kleiner als im Mittenbereich. Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, daß nur die innere leitfähige Schicht 6b und die leitfähige Schicht 8 als Elektroden angesteuert werden, so daß bei der elektrischen Anregung des piezoelektrischen Körpers 2 die Amplitude des elektrischen Feldes und damit auch die Schwingungsamplitude im Randbereich niedriger ist als im Mittenbereich.
    In Figur 2 ist in einer Seitenansicht eine weitere Ausführungsform dargestellt, in der eine Nut 18 in der einen und eine weitere Nut 20 in der gegenüberliegenden Flachseite eines piezoelektrischen Körpers 22 angeordnet sind. Die Herstellung der Nuten 20, 18 erfolgt vorzugsweise, nachdem die Flachseiten mit elektrisch leitfähigen Schichten 24 und 26 beschichtet sind. Durch die Nuten 18 und 20 werden diese Schichten 24 und 26 jeweils in zwei elektrisch voneneinader getrennte Bereiche 24a und 24b bzw 26a und 26b aufgeteilt, von denen sich jeweils die leitfähigen Schichten 24a und 26a ausgehend von einer innenliegenden Kante der Nut 20 bzw. 18 bis zum Rand des piezoelektrischen Körpers 22 erstrecken.
    Gemäß Figur 3 ist ein piezoelektrischer Körper 28 vorgesehen, der auf einer Flachseite in seinem Randbereich jeweils mit einer Nut 30 und 32 mit rechteckförmigem Querschnitt versehen ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel werden auf einer Flachseite drei elektrisch und räumlich voneinander getrennte elektrisch leitfähige Schichten 6a, 6b und 6c gebildet.
    In Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist ein piezoelektrischer Körper 34 in seinen stirnseitigen Randbereichen jeweils mit einer Ausnehmung 36 versehen, die ausgehend von einem gestrichelt eingezeichneten Grundkörper mit rechteckigen Flachseiten beispielsweise durch Absägen der Ecken hergestellt ist, so daß der piezoelektrische Körper 34 eine sechseckige, wabenähnliche Form erhält.
    Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist ein ovaler piezoelektrischer Körper 38 dargestellt, bei dem Ausnehmungen 40 im Randbereich vorgesehen, die abgerundet sind. Solche abgerundeten Ausnehmungen 40 können durch Abätzen der Ecken eines ebenfalls gestrichelt eingezeichneten Grundkörpers mit rechteckigem Querschnitt hergestellt werden.
    In Anlehnung an die Ausführungsbeispiele gemäß Figuren 4 und 5 sind im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 die Ecken eines piezoelektrischen Körpers 42 nicht vollständig sondern nur ausgehend von einer Flachseite bis zu einer Tiefe t abgetragen, so daß die entstehenden dreieckförmigen oder abgerundeten Ausnehmungen 44 einen Absatz bilden.
    In einer vereinfachten Ausführungsform erfolgt der Abtrag bei bereits mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 45 beschichteten piezoelektrischen Körper 42 nur bis zu seiner Oberfläche, d. h. bis zu einer der Schichtdicke D dieser Schicht 45, so daß in diesem Bereich die Ausnehmung 44 lediglich durch einen vollständigen Abtrag der elektrisch leitfähigen Schicht 45 gebildet ist. Somit ist nur ein Teilbereich des den Stirnflächen 102 und 122 benachbarten Randbereiches des piezoelektrischen Körpers 42 von der elektrisch leitfähigen Schicht 45 abgedeckt. An den Ecken des piezoelektrischen Körpers 42 wird auf diese Weise eine Zone gebildet, die nicht von einer daraufliegenden elektrisch leitfähigen Schicht abgedeckt ist. Auf diese Weise wird auch dann, wenn kein Material des piezoelektrischen Körpers 42 abgetragen ist, beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die elektrisch leitfähigen Schichten die elektrische Feldstärke im Randbereich des piezoelektrischen Körpers 42 und damit die erzeugte mechanische Schwingungsamplitude gegenüber seinem Mittenbereich reduziert.
    In der weiter vereinfachten Ausführungsform gemäß Figur 7 ist eine elektrisch leitfähige Schicht 48 auf einer Flachseite eines piezoelektrischen Körpers 46 jeweils im Randbereich mit einer Nut 50 versehen, die sich nur bis zur Oberfläche des piezoelektrischen Körpers 46 erstreckt und die elektrisch leitfähige Schicht 48 in drei elektrisch und räumlich voneinander getrennte Bereiche 48a, 48b und 48c aufteilt. Die mittlere elektrisch leitfähige Schicht 48b erstreckt sich analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 nicht bis zu den Stirnseiten 52, 54 und deckt somit nicht die gesamte Flachseite des piezoelektrischen Körpers 46 ab. Das unmittelbar unter den elektrischen Schichten 48a und 48c befindliche Volumen des piezoelektrischen Körpers 46 ist somit sowohl im Empfangs- als auch im Sendefall nicht oder zumindest nicht unmittelbar aktiv am Zustandekommen des Empfangssignals oder der gesendeten Ultraschallwelle beteiligt.
    In Figur 8 ist der Kurvenverlauf a der Empfindlichkeit eines Ultraschallwandlers gemäß dem anhand von Figur 1 näher erläuterten Ausführungsbeispiel gegen eine sich in seine Längsrichtung erstreckende Ortskoordinate x aufgetragen. Dieser Kurvenverlauf a wird gemessen, wenn der Ultraschallwandler sukzessive über einen ortsfest in einem Prüfling befindlichen, echoerzeugenden Störer hinweg bewegt wird. Wenn der Ultraschallwandler mit seiner Kante an der Schmalseite den Fehler erreicht beginnt die Höhe des Echoimpulses steil anzusteigen, erreicht dann ein Plateau und fällt bei im Bereich der gegenüberliegenden Schwingerkante steil ab. In der Figur ist zum Vergleich außerdem ein Kurvenverlauf b eingetragen, der sich mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Ultraschallwandler gleicher Abmessungen ergibt. Es ist zu erkennen, daß dort eine gestrichelt eingetragene Überhöhung b auftritt, die bei dem Ultraschallwandler gemäß der Erfindung nahezu vollständig eliminiert ist.

    Claims (5)

    1. Ultraschallwandler mit einem in einer Längsrichtung (1) ausgedehnten piezoelektrischen Körper (2; 22; 28; 42), der im Randbereich mit einer Ausnehmung (14, 16; 18, 20; 30, 32; 44) versehen ist, deren Tiefe (t) kleiner ist als die Dicke (h) des piezoelektrischen Körpers (2), so dass dessen Querschnittsfläche (AR, AM) senkrecht zu dieser Längsrichtung (1) in einem Randbereich des Körpers kleiner ist als in einem Mittenbereich.
    2. Ultraschallwandler nach Anspruch 1, bei dem als Ausnehmung eine Nut (14, 16; 18, 20; 30, 32) vorgesehen ist.
    3. Ultraschallwandler nach Anspruch 2, bei dem die Nut (14, 16; 30, 32) auf einer Flachseite des piezoelektrischen Körpers (2; 28) angeordnet ist.
    4. Ultraschallwandler nach Anspruch 1, bei dem die Ausnehmung (36; 40; 44) an den Ecken des piezoelektrischen Körpers (34; 38; 42) vorgesehen ist.
    5. Ultraschallwandler mit einem in einer Längsrichtung (1) ausgedehnten piezoelektrischen Körper (2; 22; 28; 42; 46), der an seinen Flachseiten zumindest in seinem Mittenbereich jeweils mit einer zusammenhängenden elektrisch leitfähigen Schicht (6b; 24a, 24b; 45; 48b) versehen ist, die auf wenigstens einer dieser Flachseiten den einer Stirnfläche (10; 12; 102; 122) benachbarten Randbereich der Oberfläche des piezoelektrischen Körpers (2; 22; 28; 42; 46) nur teilweise abdeckt.
    EP97117979A 1996-10-28 1997-10-16 Ultraschallwandler Expired - Lifetime EP0838271B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19644762 1996-10-28
    DE19644762 1996-10-28

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0838271A2 EP0838271A2 (de) 1998-04-29
    EP0838271A3 EP0838271A3 (de) 2000-07-19
    EP0838271B1 true EP0838271B1 (de) 2004-01-07

    Family

    ID=7810215

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP97117979A Expired - Lifetime EP0838271B1 (de) 1996-10-28 1997-10-16 Ultraschallwandler

    Country Status (2)

    Country Link
    EP (1) EP0838271B1 (de)
    DE (1) DE59711179D1 (de)

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CN101279318A (zh) * 2007-04-06 2008-10-08 广州市新栋力超声电子设备有限公司 一种超声弯曲振动装置

    Families Citing this family (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JP3485904B2 (ja) 2001-04-24 2004-01-13 松下電器産業株式会社 音響変換器

    Family Cites Families (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JP3094717B2 (ja) * 1993-02-09 2000-10-03 株式会社村田製作所 圧電共振部品
    US5481154A (en) * 1993-09-28 1996-01-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezo-resonator
    DE59504040D1 (de) * 1994-06-21 1998-12-03 Krautkraemer Gmbh Breitstrahlprüfkopf für die Ultraschallprüftechnik

    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CN101279318A (zh) * 2007-04-06 2008-10-08 广州市新栋力超声电子设备有限公司 一种超声弯曲振动装置
    CN101279318B (zh) * 2007-04-06 2011-01-26 广州市新栋力超声电子设备有限公司 一种超声弯曲振动装置

    Also Published As

    Publication number Publication date
    EP0838271A2 (de) 1998-04-29
    DE59711179D1 (de) 2004-02-12
    EP0838271A3 (de) 2000-07-19

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    DE2541492C3 (de) Ultraschallwandler
    DE2115367B2 (de) Vorrichtung zur elektronischen aufnahme des augenblicklichen ortes einer abtastsonde auf der oberflaeche einer platte
    DE68907189T2 (de) Verfahren zum Testen von Bauteilen eines impulsgesteuerten Tröpfchenaufzeichnungsgerätes.
    DE2411810C3 (de) Vorrichtung zum Synchronisieren der Tröpfchenbildung mit der Tröpfchenaufladung in einem Tintenstrahlschreiber
    DE3505872A1 (de) Ultraschallwandler
    DE2749987B2 (de) Elektrostatischer Schallwandler
    DE3732410A1 (de) Ultraschallwandler mit astigmatischer sende-/empfangscharakteristik
    DE2537788B2 (de) Ultraschallwandler
    DE3732412A1 (de) Ultraschallwandler mit astigmatischer sende-/empfangscharakteristik
    DE3540610C2 (de)
    EP0838271B1 (de) Ultraschallwandler
    EP0655156B1 (de) Ultraschallwandler
    EP0038043B1 (de) Signalgeber zur Erzeugung eines akustischen Signals
    EP1145772A2 (de) Ultraschallwandler und Verfahren zur Herstellung eines Ultraschallwandlers
    DE3401979C2 (de)
    DE3014878A1 (de) Ultraschallwandleranordnung
    DE4007631C2 (de)
    EP1111351A2 (de) Prismen-Lambwellensensor
    EP0557780A1 (de) Ultraschallwandler mit piezoelektrischer Polymerfolie
    DE102021133906A1 (de) Ultraschallwandler mit Gehäuse
    DE2353586C3 (de) Vorrichtung zum Überwachen fadenförmiger Gebilde
    DE2251193C3 (de)
    EP0688610B1 (de) Breitstrahlprüfkopf für die Ultraschallprüftechnik
    DE102020114777A1 (de) Ultraschallwandler und Verfahren zum Betrieb eines Ultraschallwandlers
    DE2613614A1 (de) Ultraschall-schwinger, geeignet zur fluessigkeitszerstaeubung

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A2

    Designated state(s): BE DE FR SE

    PUAL Search report despatched

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A3

    Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20000818

    AKX Designation fees paid

    Free format text: BE DE FR GB

    RBV Designated contracting states (corrected)

    Designated state(s): BE DE FR SE

    RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

    Owner name: INTELLIGENDT SYSTEMS & SERVICES GMBH & CO KG

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 20020705

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAS Grant fee paid

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): BE DE FR SE

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20040107

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 59711179

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20040212

    Kind code of ref document: P

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: SE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20040407

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: BE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20041031

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed

    Effective date: 20041008

    EN Fr: translation not filed
    BERE Be: lapsed

    Owner name: *INTELLIGENDT SYSTEMS & SERVICES G.M.B.H. & CO. K.

    Effective date: 20041031

    BERE Be: lapsed

    Owner name: *INTELLIGENDT SYSTEMS & SERVICES G.M.B.H. & CO. K.

    Effective date: 20041031

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20101223

    Year of fee payment: 14

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20120501

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 59711179

    Country of ref document: DE

    Effective date: 20120501