JPS5924235Y2 - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS5924235Y2 JPS5924235Y2 JP10259979U JP10259979U JPS5924235Y2 JP S5924235 Y2 JPS5924235 Y2 JP S5924235Y2 JP 10259979 U JP10259979 U JP 10259979U JP 10259979 U JP10259979 U JP 10259979U JP S5924235 Y2 JPS5924235 Y2 JP S5924235Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric vibrator
- ultrasonic probe
- thickness
- ultrasonic
- frequency band
- 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
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は圧電体を用いた超音波探触子に関し、特にパル
ス応答特性を改善した超音波探触子に関する。
ス応答特性を改善した超音波探触子に関する。
第１図ａ、ｌ）は、超音波探触子に使用される従来形の
圧電振動子の一般的な形状を示す断面図及び裏面図であ
り、第２図は該圧電振動子の振動周波数に対するアドミ
ッタンスＹ１を示す特性図である。
圧電振動子の一般的な形状を示す断面図及び裏面図であ
り、第２図は該圧電振動子の振動周波数に対するアドミ
ッタンスＹ１を示す特性図である。
第１図ａおよびｂにおいて、１は円板状を呈し、ＰＺＴ
などの圧電物質からなる圧電体、２は表面電極、３は裏
面電極で、表面電極２と裏面電極３間に電気信号が印加
され、これに応じて圧電体１が振動し超音波が発生する
。
などの圧電物質からなる圧電体、２は表面電極、３は裏
面電極で、表面電極２と裏面電極３間に電気信号が印加
され、これに応じて圧電体１が振動し超音波が発生する
。
ところで、このような圧電振動子の共振周波数は、圧電
物質の周波数定数をその厚みｔで割った値で与えられる
のが普通である。
物質の周波数定数をその厚みｔで割った値で与えられる
のが普通である。
従って圧電振動子は厚みを一定とするのが普通であるの
で、第２図に示すように一般的に共振周波数は１つとな
る。
で、第２図に示すように一般的に共振周波数は１つとな
る。
ただし、副振動が現われるので純粋な単一振動ではない
場合もあるが、厚みｔで決まる主振動が一番大きな勢力
となる。
場合もあるが、厚みｔで決まる主振動が一番大きな勢力
となる。
そこで超音波探傷器や超音波診断装置などの超音波パル
スを用いたエコー・レンジング技術に使用する超音波探
触子は、パルス応答特性を良くするため、即ち周波数帯
域を広くするために圧電振動子の背面に機械的振動を制
動するダンパを付設するのが普通である。
スを用いたエコー・レンジング技術に使用する超音波探
触子は、パルス応答特性を良くするため、即ち周波数帯
域を広くするために圧電振動子の背面に機械的振動を制
動するダンパを付設するのが普通である。
第３図はダンパを付設した従来型の超音波探触子の断面
図であり、図中４は表面に設けられ放射される超音波の
音響を整合し正確な超音波を検査媒体に放射するための
樹脂によるコーティング層、５はダンパ、６はケース、
７はコネクタである。
図であり、図中４は表面に設けられ放射される超音波の
音響を整合し正確な超音波を検査媒体に放射するための
樹脂によるコーティング層、５はダンパ、６はケース、
７はコネクタである。
このような超音波探触子は、圧電振動子の音響インピー
ダンスに比べてダンパ５の音響インピーダンスが低いの
で効率良く振動子の機械振動を制動（ダンプ）すること
ができないので、パルス応答の良いものを作ることがむ
ずかしかった。
ダンスに比べてダンパ５の音響インピーダンスが低いの
で効率良く振動子の機械振動を制動（ダンプ）すること
ができないので、パルス応答の良いものを作ることがむ
ずかしかった。
本考案は、上述の如き従来の欠点を改善する新規な考案
であり、その目的は圧電振動子の形状を変え、振動姿勢
を変化させることによって周波数帯域の広い超音波探触
子を得ることにある。
であり、その目的は圧電振動子の形状を変え、振動姿勢
を変化させることによって周波数帯域の広い超音波探触
子を得ることにある。
次に本考案の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
る。
第４図ａ及びｂは本考案に係る圧電振動子の断面図及び
裏面図である。
裏面図である。
第４図ａからあきらかなように、本考案に係る圧電振動
子は裏面が凹面に形成され、その断面形状は凹レンズ状
を呈している。
子は裏面が凹面に形成され、その断面形状は凹レンズ状
を呈している。
また、圧電振動子の一番厚い部分の厚みｔｌを所望の周
波数帯域の下限に相当する厚みに設定するとともに、一
番薄い部分の厚みｔ２を所望の周波数帯域の上限に相当
する厚みに設定する。
波数帯域の下限に相当する厚みに設定するとともに、一
番薄い部分の厚みｔ２を所望の周波数帯域の上限に相当
する厚みに設定する。
第５図は上述の如き構成を有する圧電振動子の振動周波
数に対するアドミッタンスＹを示す特性図である。
数に対するアドミッタンスＹを示す特性図である。
第５図からあきらかなように、上限周波数ｆ１と下限周
波数ｆ２との間隔は、第２図に示す従来の圧電振動子の
共振、反共振周波数ｆｒ、ｆａの間隔に比べて極めて広
くなっている。
波数ｆ２との間隔は、第２図に示す従来の圧電振動子の
共振、反共振周波数ｆｒ、ｆａの間隔に比べて極めて広
くなっている。
このことは、広い帯域の周波数を超音波として放射でき
る性質を持っていることを示している。
る性質を持っていることを示している。
また、この圧電振動子は、電極の作り方により、平面側
からも、曲率のついている方からも超音波の放射ができ
ることは勿論のことである。
からも、曲率のついている方からも超音波の放射ができ
ることは勿論のことである。
さらに、電極は必ずしも折り返し形にする必要はない。
第６図ａ及びｂは、本考案の他の実施例を示す断面図及
び裏面図である。
び裏面図である。
この実施例では、圧電振動子１の裏面が凸面に形成され
、その断面形状は凸レンズ状を呈している。
、その断面形状は凸レンズ状を呈している。
もちろんこの実施例においても、圧電振動子の一番厚い
部分の厚みｔｌを所望の周波数帯域の下限に相当する厚
みに設定し、一番薄い部分の厚みｔ２を所望の周波数帯
域の上限に相当する厚みに設定する。
部分の厚みｔｌを所望の周波数帯域の下限に相当する厚
みに設定し、一番薄い部分の厚みｔ２を所望の周波数帯
域の上限に相当する厚みに設定する。
第７図ａ及びｂは、本考案のもう１つ他の実施例を示す
断面図及び裏面図である。
断面図及び裏面図である。
この実施例では、圧電振動子１の表面及び裏面が共に凹
面に形成され、その断面形状は凹レンズ状を呈している
。
面に形成され、その断面形状は凹レンズ状を呈している
。
なお、一番厚い部分の厚みｔｌと一番薄い部分の厚みｔ
２は上記２つの実施例と同様にして決定される。
２は上記２つの実施例と同様にして決定される。
このほか、本考案に係る超音波探触子は、圧電振動子の
曲率のある面を音響放射面にした場合であって、その面
が凹面である場合には、超音波ビームにフォーカスを結
ばせることかで゛き、その面が凸面である場合には音場
の指向性を広くすることができる。
曲率のある面を音響放射面にした場合であって、その面
が凹面である場合には、超音波ビームにフォーカスを結
ばせることかで゛き、その面が凸面である場合には音場
の指向性を広くすることができる。
以上詳細に説明したように、本考案によれば、圧電振動
子の周波数帯域幅を従来の圧電振動子に比べて広く且つ
所望の周波数帯域幅に設定出来るので、圧電振動子とダ
ンパの音響インピーダンスが相違してミスマツチングで
あっても所望の帯域の周波数を超音波として放射できる
。
子の周波数帯域幅を従来の圧電振動子に比べて広く且つ
所望の周波数帯域幅に設定出来るので、圧電振動子とダ
ンパの音響インピーダンスが相違してミスマツチングで
あっても所望の帯域の周波数を超音波として放射できる
。
よって、パルス波を用いる超音波探傷器や超音波診断装
置などに用いる超音波探触子として好適である。
置などに用いる超音波探触子として好適である。
なお、本考案は、圧電振動子の一方の面側にコーティン
グ層を、他方の面側にダンパを設けたので、これらを設
けない他の超音波探触子と比べた場合は、上記の効果以
外に、超音波探触子のコーティング層の側（ダンパと反
対の側）のみから有効な超音波が放射され、また、コー
ティング層によって音響が整合されているので正確な超
音波が検査媒質中に放射されるという効果をも有する。
グ層を、他方の面側にダンパを設けたので、これらを設
けない他の超音波探触子と比べた場合は、上記の効果以
外に、超音波探触子のコーティング層の側（ダンパと反
対の側）のみから有効な超音波が放射され、また、コー
ティング層によって音響が整合されているので正確な超
音波が検査媒質中に放射されるという効果をも有する。
第１図ａ及びｂは従来形の圧電振動子の断面図及び裏面
図、第２図は従来形の圧電振動子の振動周波数に対する
アドミッタンスを示す特性図、第３図は従来形の超音波
探触子の断面図、第４図ａ及びｂは本考案に係る圧電振
動子の一実施例を示す断面図及び裏面図、第５図は本考
案に係る圧電振動子の振動周波数に対するアドミッタン
スを示す特性図、第６図ａ及びｂは本考案の他の実施例
を示す断面図及び裏面図、第７図ａ及びｂは本考案のも
う１つの他の実施例を示す断面図及び裏面図である。 図中、１は圧電体、２は表面電極、３は裏面電極、４は
コーティング層、５はダンパ、６はケース、７はコネク
タである。
図、第２図は従来形の圧電振動子の振動周波数に対する
アドミッタンスを示す特性図、第３図は従来形の超音波
探触子の断面図、第４図ａ及びｂは本考案に係る圧電振
動子の一実施例を示す断面図及び裏面図、第５図は本考
案に係る圧電振動子の振動周波数に対するアドミッタン
スを示す特性図、第６図ａ及びｂは本考案の他の実施例
を示す断面図及び裏面図、第７図ａ及びｂは本考案のも
う１つの他の実施例を示す断面図及び裏面図である。 図中、１は圧電体、２は表面電極、３は裏面電極、４は
コーティング層、５はダンパ、６はケース、７はコネク
タである。
Claims (3)
- （１）彎曲した電極形成面を備えた圧電振動子と、該圧
電振動子の一方の面側に設けられたコーティング層と、
該圧電振動子の他方の面側に設けられたダンパとをケー
ス内に収容した超音波探触子であって、該圧電振動子の
最高の厚みを圧電振動子の振動周波数帯域の下限に相当
する厚みに設定するとともに該圧電振動子の最低の厚み
を圧電振動子の振動周波数帯域の上限に相当する厚みに
設定したことを特徴とする超音波探触子。 - （２）圧電振動子の断面形状が凹レンズ状を呈すること
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項記載の
超音波探触子。 - （３）圧電振動子の断面形状が凸レンズ状を呈すること
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項記載の
超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10259979U JPS5924235Y2 (ja) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10259979U JPS5924235Y2 (ja) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5619989U JPS5619989U (ja) | 1981-02-21 |
| JPS5924235Y2 true JPS5924235Y2 (ja) | 1984-07-18 |
Family
ID=29335317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10259979U Expired JPS5924235Y2 (ja) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924235Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822040A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-09 | アロカ株式会社 | 電子走査型超音波探触子 |
| JPS5989258U (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-16 | 株式会社日立メデイコ | 電子走査形超音波検査装置の探触子 |
| JP2011155776A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Japan Giyaruzu:Kk | 超音波振動子 |
| TW201531290A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-08-16 | Ya Man Ltd | 超音波美容器具、電壓施加方法及超音波頭 |
-
1979
- 1979-07-25 JP JP10259979U patent/JPS5924235Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5619989U (ja) | 1981-02-21 |
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