Pierwszenstwo: Opublikowano: 16.XI.1966 (P 117 401) 17—24.IX.1966 (Wystawa Przyrzadów Pomiarowych w Warszawie (Polska) 20.IIL1968 54854 KI. 21 a*, 10 MKP H 03 h LliLlOTEKA Twórca wynalazku: prof. inz. Wincent^ Pajewski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Podstawowych Pro¬ blemów Techniki), Warszawa (Polska) Przetwornik piezoelektryczny Przedmiotem wynalazku jest mozaikowy przetwor¬ nik piezoelektryczny przeznaczony do pracy przy duzych mocach.Znane dotychczas ultradzwiekowe przetworniki piezoelektryczne wykonywane sa z krysztalów lub ceramiki piezoelektrycznej i maja ograniczone wy¬ miary ze wzgledu na trudnosci zwiazane z ich wy¬ konaniem. W przetwornikach o duzej mocy wyma¬ gana jest duza powierzchnia promieniujaca, która uzyskuje sie przez wykonanie jej w postaci mozaiki.Sa to tak zwane przetworniki mozaikowe zlozone z malych elementów piezoelektrycznych naklejonych na plyte pólfalowa.Wada tak wykonanych przetworników jest ich mala stosunkowo sprawnosc, nie przekraczajaca 50$.Jest to wynikiem istniejacego sprzezenia mechanicz¬ nego, pomiedzy elementami piezoelektrycznymi po¬ przez plyte sprezysta, która ogranicza skladowa nor¬ malna drgan plyty bedacej zródlem promieniowania ultradzwiekowego.Wynalazek stawia sobie za cel zwiekszenie spraw¬ nosci przetworników mozaikowych pracujacych przy wiekszych mocach.Cel ten wedlug wynalazku zostal osiagniety przez oslabienie sprzezenia zwrotnego miedzy poszczegól¬ nymi plytkami piezoelektrycznymi dzieki wykonaniu w plycie pólfalowej rowków, które dziela ja na seg¬ menty o ksztalcie elementów piezoelektrycznych. 15 20 25 80 Kazdemu segmentowi odpowiada jeden element pie¬ zoelektryczny. Rowki te sa wykonane równolegle po obydwu stronach plyty.Przetwornik wedlug wynalazku zostanie blizej wy¬ jasniony na przykladzie uzytecznego wykonania przedstawionego na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia konstrukcje dotychczas znanego przetworni¬ ka, z plyta pólfalowa pelna, fig. 2 przetwornik we¬ dlug wynalazku z plyta pólfalowa podzielona na segmenty, a fig. 3 przedstawia szczególny przypadek wykonania plyty.Na plycie 1 naklejone sa (fig. 1) w pewnych odste¬ pach elementy mozaikowe 2 w postaci na przyklad plytek.Przy takim wykonaniu, plyta 1 stanowi ele¬ ment sprzegajacy .Przez wykonanie (fig. 2) na obu stronach sprezystej plyty 1 rowków 3, sprzezenia miedzy plytkami 2 znacznie sa mniejsze, a ponadto ulega zmianie rozklad amplitudy drgan plyty co ko¬ rzystnie wplywa na sprawnosc przetwornika. Stwier¬ dzono, ze sprawnosc przetwornika z plyta segmen¬ towa wedlug wynalazku wzrosla do 75%. Budowe segmentowa plyty mozna wykorzystac do zwieksze¬ nia amplitudy drgan (fig. 3) jesli powierzchnia seg¬ mentu przylegajaca do plytki piezoelektrycznej 2 bedzie wieksza od powierzchni promieniujacej 4.Mozliwe to jest dzieki zmniejszeniu do minimum sprzezen mechanicznych pomiedzy elementami pie¬ zoelektrycznymi. Wtedy kazdy segment dziala jako oddzielny transformator mechaniczny. 5485454854 PLPrize: Published: 16.XI.1966 (P 117 401) 17—24.IX.1966 (Exhibition of Measuring Instruments in Warsaw (Poland) 20.IIL1968 54854 KI. 21 a *, 10 MKP H 03 h LliLLOTEKA Inventor: prof inz. Wincent ^ Pajewski Patent owner: Polish Academy of Sciences (Institute of Fundamental Technological Problems), Warsaw (Poland) Piezoelectric transducer The subject of the invention is a mosaic piezoelectric transducer designed to work at high power. Known ultrasonic piezoelectric transducers are made of of crystals or piezoelectric ceramics and are limited in size due to the difficulties associated with their manufacture. High power transducers require a large radiating surface, which is obtained by making it in the form of a mosaic. These are so-called mosaic transducers. consisting of small piezoelectric elements glued to a half-wave plate. The disadvantage of such transducers is their relatively low efficiency, not exceeding This is the result of the existing mechanical coupling between the piezoelectric elements through the elastic plate, which limits the normal vibration component of the plate being the source of ultrasound radiation. The invention aims to increase the efficiency of mosaic transducers operating at higher powers. According to the invention, this aim is achieved by weakening the feedback between the individual piezoelectric plates by making grooves in the half-wave plate, which divide it into piezoelectric-shaped segments. 15 20 25 80 Each segment corresponds to one piezoelectric element. These grooves are made in parallel on both sides of the plate. The transducer according to the invention will be explained in more detail on an example of a useful embodiment shown in the drawing, in which Fig. 1 shows the construction of a previously known converter, with a full half-wave plate, Fig. 2 the transducer According to the invention, the half-wave plate is divided into segments, and Fig. 3 shows a particular case of the plate production. On plate 1, mosaic elements 2 are glued in certain intervals (Fig. 1) in the form of, for example, tiles. In this embodiment, the plate is 1 is a bonding element. By making (FIG. 2) on both sides of the elastic plate 1 of the grooves 3, the couplings between the plates 2 are much smaller and, moreover, the vibration amplitude distribution of the plate is changed, which favorably affects the efficiency of the converter. It was found that the efficiency of the segment plate transducer in accordance with the invention was increased to 75%. The segment structure of the plate can be used to increase the vibration amplitude (Fig. 3) if the area of the segment adjacent to the piezoelectric plate 2 is larger than the radiating surface 4. This is possible by minimizing the mechanical connections between the piezoelectric elements. Each segment then acts as a separate mechanical transformer. 5485 454 854 PL