JPS58147644A - 超音波検査装置 - Google Patents
超音波検査装置Info
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- JPS58147644A JPS58147644A JP58018262A JP1826283A JPS58147644A JP S58147644 A JPS58147644 A JP S58147644A JP 58018262 A JP58018262 A JP 58018262A JP 1826283 A JP1826283 A JP 1826283A JP S58147644 A JPS58147644 A JP S58147644A
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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
- B06B1/0688—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 with foil-type piezoelectric elements, e.g. PVDF
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/005—Testing or calibrating of detectors covered by the subgroups of G01H3/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/10—Amplitude; Power
- G01H3/12—Amplitude; Power by electric means
- G01H3/125—Amplitude; Power by electric means for representing acoustic field distribution
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は超音波送波器と、圧電フォイルを具える超音波
受波器とを有する超音波検査装置に関する。
受波器とを有する超音波検査装置に関する。
超音波検査用装置は特にウエルス(Wellg )着の
文献: 「Physical Pr1nciples
of Ultra80niODiagnosis J
(1969年、第88貞)の記載から公知である。そこ
に開示されている装置は超音波の送波と受波とを同一の
超音波変換装置を用い・て行なうものである。このよう
な装置は、例えば。
文献: 「Physical Pr1nciples
of Ultra80niODiagnosis J
(1969年、第88貞)の記載から公知である。そこ
に開示されている装置は超音波の送波と受波とを同一の
超音波変換装置を用い・て行なうものである。このよう
な装置は、例えば。
西ドイツ公開1180g4995号によれば、送波方向
と受波方向とが同一であるようなある検査方法に望まし
い特性をもっている。しかしながら送波効率と受渡感度
とに関して妥協を計りながら周波数特性とか空間分解能
とかを考慮する必要がある。
と受波方向とが同一であるようなある検査方法に望まし
い特性をもっている。しかしながら送波効率と受渡感度
とに関して妥協を計りながら周波数特性とか空間分解能
とかを考慮する必要がある。
別個の超音波送波器と別個の超音波受波器とを有する本
明細書の最初の部分に説明した種類の装置においてはこ
のような妥協を回避することが出来る。西ドイツ出願公
告第2417748号から公知の装置のような場合には
、スコロ7(80kOIOV )管が超音波受波器とし
て作動し、そこでは超音波場の空間分布を圧電重合体の
機械的及び電気的に予め処運されたフォイルによって電
荷分布に変換する#S威となっている。そしてこの電荷
分布を電子ビームによって走査する。このような装置に
おいては、at波を受波する方向を超音波送波方向と一
致させることが出来ない。
明細書の最初の部分に説明した種類の装置においてはこ
のような妥協を回避することが出来る。西ドイツ出願公
告第2417748号から公知の装置のような場合には
、スコロ7(80kOIOV )管が超音波受波器とし
て作動し、そこでは超音波場の空間分布を圧電重合体の
機械的及び電気的に予め処運されたフォイルによって電
荷分布に変換する#S威となっている。そしてこの電荷
分布を電子ビームによって走査する。このような装置に
おいては、at波を受波する方向を超音波送波方向と一
致させることが出来ない。
本発明の目的は送受波特性に妥協する必要なくして送波
方向と受波方向とを一致するように構成した、この明細
書の最超の部分に記載したような種類の超音波検査製電
を提供することにある。
方向と受波方向とを一致するように構成した、この明細
書の最超の部分に記載したような種類の超音波検査製電
を提供することにある。
この目的の達成を図るため、本発明によれば、超音波送
波器と圧IE7オイルを具える超音波受波器とを有する
超音波検査製蓋において、該圧電フォイルの動作領域上
に超音波によって発生された電圧及び電荷をピックアッ
プするための電極を備え、前記超音波送波器及び前記超
音波受波器は該超音波送波器によって発生された超音波
が前記圧電フォイルを通過するように互いに関して配置
されて成ることを特鹸とする。
波器と圧IE7オイルを具える超音波受波器とを有する
超音波検査製蓋において、該圧電フォイルの動作領域上
に超音波によって発生された電圧及び電荷をピックアッ
プするための電極を備え、前記超音波送波器及び前記超
音波受波器は該超音波送波器によって発生された超音波
が前記圧電フォイルを通過するように互いに関して配置
されて成ることを特鹸とする。
これに関連し留意すべきことは、超音波受波器は文献=
「J、ムocoust、Joc、Am、 69 (8)
J(1981年8月第868〜859号)の記載から公
知であり、この従来の超音波受波器はポリ弗化ビニル又
はポリ弗化ビニリデンのような、ある牛結晶性重・合体
の圧電フォイルを具えてtlて、該フォイルのN−械的
及び電気的前処理によって活性化された領域上に超音波
によって発生された電圧及び電荷をピックアップするた
めの電極を有している。
「J、ムocoust、Joc、Am、 69 (8)
J(1981年8月第868〜859号)の記載から公
知であり、この従来の超音波受波器はポリ弗化ビニル又
はポリ弗化ビニリデンのような、ある牛結晶性重・合体
の圧電フォイルを具えてtlて、該フォイルのN−械的
及び電気的前処理によって活性化された領域上に超音波
によって発生された電圧及び電荷をピックアップするた
めの電極を有している。
本発明は斯様な超音波受波器は超音波場を実質的に変え
ないので、この受波器をそれ□自体、超音波送波器の送
波方向に配置出来るという事実を用いている。従って、
この受波器は放射された超音波パルスと反射超音波パル
スとを測定することが出来る。放射超音波によって電極
に生じた電荷を反射超音波の測定の開始時に、例えばこ
の測定に先立って電極rtfi4111させることによ
って、確実に泥出させるようにする。
ないので、この受波器をそれ□自体、超音波送波器の送
波方向に配置出来るという事実を用いている。従って、
この受波器は放射された超音波パルスと反射超音波パル
スとを測定することが出来る。放射超音波によって電極
に生じた電荷を反射超音波の測定の開始時に、例えばこ
の測定に先立って電極rtfi4111させることによ
って、確実に泥出させるようにする。
以下%図面につき本発明を説明する。
嬉1811に示すように、超音波送波器8を右側が開い
ている回転対称のハウジング1に配設する。
ている回転対称のハウジング1に配設する。
この超音波送波器8によってハウジ“ング1が振動・を
起すのを防止するため音響絶縁体8を設ける。
起すのを防止するため音響絶縁体8を設ける。
この超音波送波器2をいずれかの任意の構成のものとし
得る。例えばこの送波器をウエルス(fells)の文
献「’Physical princ:tples O
f Ultrasoni。
得る。例えばこの送波器をウエルス(fells)の文
献「’Physical princ:tples O
f Ultrasoni。
DiagnO8iB J (1969年)の第88頁、
第2゜4図に記載の送波器としてもよい。
第2゜4図に記載の送波器としてもよい。
好適な結晶重合′体、例えばポリ弗化ビリニデンから成
るフォイル4を超音波受波器として図面及び回転軸に直
交する方向にこのハウジング1に適切に緊張させて設け
る。そしてこのフォイルの両側部に互いに対向させて点
状電極6を備える。フォイルを伸張させかつこの7オイ
ルの電極の領域に高温で強い電界強度を与えるようにし
て、7゛オイル上の活性(又は動作)領域を発生させる
。その際文献「Journal of Accoust
ical 5ooietyムmerioa Jから既知
のように電極に直流電圧を印加し電極間に約I HvA
flの電界強度が形成されるようにする。電極の形状及
び大きさによって超音波受波器の空間分解能が決まる。
るフォイル4を超音波受波器として図面及び回転軸に直
交する方向にこのハウジング1に適切に緊張させて設け
る。そしてこのフォイルの両側部に互いに対向させて点
状電極6を備える。フォイルを伸張させかつこの7オイ
ルの電極の領域に高温で強い電界強度を与えるようにし
て、7゛オイル上の活性(又は動作)領域を発生させる
。その際文献「Journal of Accoust
ical 5ooietyムmerioa Jから既知
のように電極に直流電圧を印加し電極間に約I HvA
flの電界強度が形成されるようにする。電極の形状及
び大きさによって超音波受波器の空間分解能が決まる。
電極はもとより給電用リード線を7オイル上に蒸着する
が、その・場合り゛−ド纏が互いに重なり合わないよう
にする。
が、その・場合り゛−ド纏が互いに重なり合わないよう
にする。
単層フォイルを使用する代わりに、前述の文献の特にV
SS図に示されているような二個の相互接続された7オ
イルの檀層体を使用してもよい。
SS図に示されているような二個の相互接続された7オ
イルの檀層体を使用してもよい。
ハウジングlの右側を薄いフォイルの形態の音響gsに
よって閉成する。この窓はその内側と外側との間の圧力
差を受信する。この窓5と7才イル番との間並びに7オ
イル4と超音波送波器2との間の中間の空間に好適な液
体、例えば水とか或いはシリコン・オイルを入れておく
。
よって閉成する。この窓はその内側と外側との間の圧力
差を受信する。この窓5と7才イル番との間並びに7オ
イル4と超音波送波器2との間の中間の空間に好適な液
体、例えば水とか或いはシリコン・オイルを入れておく
。
Ili雪波送波送波器って送出される超f波パルスはこ
の薄いフォイル(10μll程度の厚さの7オイル)及
び音響窓によっては実質的な影響を受けず、従って何ら
Lされることなく被検体に達するこ、とが出来る。との
趙f波パルスの強度をパルスの送出の聞フォイル番で構
成された超音波受波器によって常に測定することが出来
る。超音波送波パルスによって7オイルの鎖環に発生し
た圧力は被検体からの反射エコーパルスによって発生し
た圧力より本質的に大であるので、適切に例えば電極6
゜・を短絡することによって、エコーパルスがフォイル
4に到達し得る前に超音波送波パルスによって電極6に
発生した電荷キャリアが流れ去るように確実になすこと
が必要である。フォイル番に電極6を設けた構成を有す
る超音波受波器のすぐれた送波特性に基づいて、著しく
広い周波数範囲にわたり正確な測定がoJ能となる。
の薄いフォイル(10μll程度の厚さの7オイル)及
び音響窓によっては実質的な影響を受けず、従って何ら
Lされることなく被検体に達するこ、とが出来る。との
趙f波パルスの強度をパルスの送出の聞フォイル番で構
成された超音波受波器によって常に測定することが出来
る。超音波送波パルスによって7オイルの鎖環に発生し
た圧力は被検体からの反射エコーパルスによって発生し
た圧力より本質的に大であるので、適切に例えば電極6
゜・を短絡することによって、エコーパルスがフォイル
4に到達し得る前に超音波送波パルスによって電極6に
発生した電荷キャリアが流れ去るように確実になすこと
が必要である。フォイル番に電極6を設けた構成を有す
る超音波受波器のすぐれた送波特性に基づいて、著しく
広い周波数範囲にわたり正確な測定がoJ能となる。
超音波送受波装置を、液体充満タンク中又は、この装置
が常に液体で取り囲まれているような状態で使用する場
合には、ハウジング1を使用する10代わりに適切な取
り付は装置を用いることも出来るし、音響窓5を省略す
ることも出来る0第2図は別の電極構造を示し、この場
合には中央の点状電極をこれと同心的に数個の環状電極
によって取り凹み、これら[6へのリード線が互いに交
差しないように構成している。この電極構造によって回
転対称に分布した圧力をピックアップすることが@能と
なる。
が常に液体で取り囲まれているような状態で使用する場
合には、ハウジング1を使用する10代わりに適切な取
り付は装置を用いることも出来るし、音響窓5を省略す
ることも出来る0第2図は別の電極構造を示し、この場
合には中央の点状電極をこれと同心的に数個の環状電極
によって取り凹み、これら[6へのリード線が互いに交
差しないように構成している。この電極構造によって回
転対称に分布した圧力をピックアップすることが@能と
なる。
第8図は液体内で定常的に使用するのに適したように構
成した超音波送受波装置tri:示すIIA図であ、・
・・る。どの装置はフレーム8を具え、このフレームを
取り付は装置oに結合すると某にこのフレームには圧電
フォイル番を張って設けている。このフォイル上には共
通線上に位置する複数個の電極6が存在しているので、
少なくとも一方向の超音波場をピックアップすることが
出来るoMi音波送波器Sなこれら電極の背後に配設し
、この送波器2を第1WJの送波器と同一構成とし得る
が、これを複数個のfIIi青波送波器”を−列に配置
させて構成してもよい。両側向上に互いに対向させて設
けた電極6rt有する単層7オイルを使用する場合には
、電極に対するリード線は交差したり互いに重なり合っ
たりしないようにし得る。このようにするため、電極が
形成する!!線に対しある角度例えば直角にリード線を
設ける必要がある。すなわち、一方の側面上のリード線
は破@7aで示すように下側から電[I6に至り、他方
のfIArIIJ上のリード線は実II!で示すように
上側から電極6に至るようにすることが出来る。第8a
図に示すように、点状電極パターンを用いる代わりに、
帯状電極パターン・を使用することも出来る。
成した超音波送受波装置tri:示すIIA図であ、・
・・る。どの装置はフレーム8を具え、このフレームを
取り付は装置oに結合すると某にこのフレームには圧電
フォイル番を張って設けている。このフォイル上には共
通線上に位置する複数個の電極6が存在しているので、
少なくとも一方向の超音波場をピックアップすることが
出来るoMi音波送波器Sなこれら電極の背後に配設し
、この送波器2を第1WJの送波器と同一構成とし得る
が、これを複数個のfIIi青波送波器”を−列に配置
させて構成してもよい。両側向上に互いに対向させて設
けた電極6rt有する単層7オイルを使用する場合には
、電極に対するリード線は交差したり互いに重なり合っ
たりしないようにし得る。このようにするため、電極が
形成する!!線に対しある角度例えば直角にリード線を
設ける必要がある。すなわち、一方の側面上のリード線
は破@7aで示すように下側から電[I6に至り、他方
のfIArIIJ上のリード線は実II!で示すように
上側から電極6に至るようにすることが出来る。第8a
図に示すように、点状電極パターンを用いる代わりに、
帯状電極パターン・を使用することも出来る。
第4a図及び第4b図に示す電極の配置と第8図に示す
電極の配置との相違は、第8図の場合には7レー五8に
張られたフォイル上の電極は互いに平行な[l[上に位
置しているが、第4a図に示す配置における直線は一個
のフレーム側片と平行であり、第4b図に示す配置にお
ける直線はフレーム側片とθ〜909内のある角度をな
しでいることにある。従って、第4a図の配置において
は、リード線はフレーム側片及び電極6を結ぶfilに
対し夫&θ°以外の角度をなして延在しており、第4b
図の配置においては、リード線はフレーム側片に対し平
行に延在することか出来る。第4c図及び第4d図は第
4b図及び第4a図に夫々対応する電極配置を示すが、
電極に対するリード線は1個の電極に対するリード線が
常にフレームの一万の側片で終端するように設けである
。
電極の配置との相違は、第8図の場合には7レー五8に
張られたフォイル上の電極は互いに平行な[l[上に位
置しているが、第4a図に示す配置における直線は一個
のフレーム側片と平行であり、第4b図に示す配置にお
ける直線はフレーム側片とθ〜909内のある角度をな
しでいることにある。従って、第4a図の配置において
は、リード線はフレーム側片及び電極6を結ぶfilに
対し夫&θ°以外の角度をなして延在しており、第4b
図の配置においては、リード線はフレーム側片に対し平
行に延在することか出来る。第4c図及び第4d図は第
4b図及び第4a図に夫々対応する電極配置を示すが、
電極に対するリード線は1個の電極に対するリード線が
常にフレームの一万の側片で終端するように設けである
。
第5図に示す実施例によれば、第4a図及び第4b図に
示す電極配置を使用して二次元フィールドを検出するこ
とが出来る。この場合、測定中)・オイ#;4を有する
7レーム9を7オイル平面内を電極を結ぶ直線方向とは
異なる一方向に移動させる。超音波送波器2から繰返し
く同様の)パルスな送出し及び電極はこれが偶然に存在
する領域で戻り超音波を濶定する。しかしながらこの方
法は液体で満たされているタンク中においてのみ使用す
ることが出来る。
示す電極配置を使用して二次元フィールドを検出するこ
とが出来る。この場合、測定中)・オイ#;4を有する
7レーム9を7オイル平面内を電極を結ぶ直線方向とは
異なる一方向に移動させる。超音波送波器2から繰返し
く同様の)パルスな送出し及び電極はこれが偶然に存在
する領域で戻り超音波を濶定する。しかしながらこの方
法は液体で満たされているタンク中においてのみ使用す
ることが出来る。
嬉IIIは本発明による超f波検査装置の縦軸を含む酸
m図、 嬉sl!1は電極の特定構成を示す線図、嬉8図、1l
sa図・、第4a図〜第4d図は電極の他の実施例を示
すS図、 嬉sv!!Iは二次元領域内の超音波場を走査するため
の実施例を示す線図である。 l−ハウジング 2・・・超frIl送波器S・−
音響絶縁体 4・・・フォイル5・・・音響窓
6・・・点状電極!・−リードs1 B
・・・フレーム・−取り付は装置 Fig、3 Fig、3a℃
m図、 嬉sl!1は電極の特定構成を示す線図、嬉8図、1l
sa図・、第4a図〜第4d図は電極の他の実施例を示
すS図、 嬉sv!!Iは二次元領域内の超音波場を走査するため
の実施例を示す線図である。 l−ハウジング 2・・・超frIl送波器S・−
音響絶縁体 4・・・フォイル5・・・音響窓
6・・・点状電極!・−リードs1 B
・・・フレーム・−取り付は装置 Fig、3 Fig、3a℃
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L 超音波送波器と、圧電フォイルを具える超音波受波
器とを有する超音波検査装置において、該圧電フォイル
の動作領域上に超音波によって発生された電圧及び電荷
をピックアップするための電極を備え、前記超音波送波
器及び前記超音波受波器は#超音波送波器によって発生
された超音波が前記圧電′フォイルを通過するように互
いに関して配置されて成ることを特徴とする超音波検査
装置。 l fs記圧電フォイルの支持電極の動作領域は二次
元パターンを形成して成ることを特徴とする特許請求の
範囲1記載の超音波検査袋ぽ。 & 前記電極を少なくとも一本の直線上に配置し及び前
記圧電フォイルをその平面内で該直線の方向からずれた
方向に移動出来るようにして成ることを特徴とする特許
請求の範囲2記載の超音波検査装置。 前記電極を少なくとも一本の1flI上に配置し及び前
記圧電フォイル上のこれら電極に金るリード線は、前記
直線と09以外のある角度で延在して成ることを特徴と
する特許請求の範囲2記載の超音波検査装置t。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823204829 DE3204829A1 (de) | 1982-02-11 | 1982-02-11 | Anordnung zur untersuchung mit ultraschall |
DE3204829.7 | 1982-02-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58147644A true JPS58147644A (ja) | 1983-09-02 |
JPH0221746B2 JPH0221746B2 (ja) | 1990-05-16 |
Family
ID=6155426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58018262A Granted JPS58147644A (ja) | 1982-02-11 | 1983-02-08 | 超音波検査装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0086531B1 (ja) |
JP (1) | JPS58147644A (ja) |
CA (1) | CA1206587A (ja) |
DE (2) | DE3204829A1 (ja) |
ES (1) | ES8400862A1 (ja) |
IL (1) | IL67859A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3437976A1 (de) * | 1984-10-17 | 1986-04-17 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Stosswellensensor |
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