RU2019825C1

RU2019825C1 - Method of forming acoustic field with screw wave-front in medium

Info

Publication number: RU2019825C1
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Глаголев
Original assignee: Александр Евгеньевич Глаголев
Priority date: 1990-12-12
Filing date: 1990-12-12
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: piezoelectric is under action of rotating variable electromagnetic field at speed being equal to one turn per whole number of periods of its oscillations. Periods of oscillations which repeat one by another are converted into continuous screw wave-front, which has frequency oscillation being equal to initial frequency. EFFECT: improved homogeneity of acoustic field. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при ультразвуковом контроле и в медицинской диагностике. The invention relates to measuring equipment and can be used in ultrasound testing and in medical diagnostics.

Известен способ формирования акустического поля в среде, заключающийся в том, что на пьезоэлектрик воздействуют переменным электромагнитным полем СВЧ-резонатора, помещая пьезоэлектрик в область пучности электрического поля [1]. There is a method of forming an acoustic field in a medium, which consists in the fact that the piezoelectric is affected by the alternating electromagnetic field of the microwave cavity, placing the piezoelectric in the antinode of the electric field [1].

Наиболее близким к изобретению является известный способ формирования в среде акустического поля с винтовым волновым фронтом, заключающийся в том, что на пьезоэлектрик воздействуют переменным электромагнитным полем и монотонно изменяют фазу акустического давления по углу относительно оси симметрии пьезоэлектрика [2]. Closest to the invention is a known method of forming an acoustic field with a helical wavefront in an environment, namely, that a piezoelectric is affected by an alternating electromagnetic field and monotonically changes the phase of acoustic pressure in an angle relative to the axis of symmetry of the piezoelectric [2].

Недостатком известного способа является недостаточная однородность поля в ближней зоне преобразователя. The disadvantage of this method is the lack of uniformity of the field in the near zone of the Converter.

Целью изобретения является повышение однородности акустического поля. The aim of the invention is to increase the uniformity of the acoustic field.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования в среде акустического поля с винтовым волновым фронтом, заключающемся в том, что на пьезоэлектрик воздействуют переменным электромагнитным полем и монотонно изменяют фазу акустического давления по углу относительно оси симметрии пьезоэлектрика, изменение фазы акустического давления по углу осуществляют путем воздействия на пьезоэлектрик вращающимся переменным электромагнитным полем со скоростью один оборот за целое число периодов его колебаний. This goal is achieved by the fact that in the method of forming an acoustic field with a helical wavefront in the medium, namely, the piezoelectric is affected by an alternating electromagnetic field and the phase of the acoustic pressure is monotonically changed in angle relative to the axis of symmetry of the piezoelectric, the phase of the acoustic pressure in angle is carried out by impact on the piezoelectric by a rotating alternating electromagnetic field at a speed of one revolution for an integer number of periods of its oscillations.

На чертеже представлена схема устройства формирования в среде акустического поля с винтовым волновым фронтом. The drawing shows a diagram of a device for forming an acoustic field in a medium with a helical wave front.

Устройство содержит генератор 1, спиральную антенну 2, с выводом 3, пьезоэлектрик 3, приемный блок 5 и индикатор 6. The device comprises a generator 1, a spiral antenna 2, with a pin 3, a piezoelectric 3, a receiving unit 5 and an indicator 6.

Способ формирования акустического поля с винтовым волновым фронтом осуществляют следующим образом. The method of forming an acoustic field with a helical wave front is as follows.

Генератором 1, присоединенным к выводу 3 антенны 2 возбуждают электромагнитные волны с круговой поляризацией, что создает в пьезоэлектрике 4 электромагнитное поле, вращающееся со скоростью один оборот за целое число периодов его колебаний, например, 1-5 периодов. Вращающееся электромагнитное поле возбуждает участки пьезоэлектрика несинфазно с фазовой задержкой по углу в целое число периодов колебаний за полный оборот по углу, что обеспечивает формирование винтового волнового фронта, на диаметрально противоположных сторонах которого фронт ультразвуковой волны имеет противоположный наклон, в результате чего невозможна интерференция таких волн и, следовательно, структура акустического поля ближней и промежуточной зон от пьезоэлектрика является однородной и позволяет проводить локацию и обнаружение объектов в этих зонах с высокой надежностью либо иметь постоянную чувствительность по глубине контроля. A generator 1 connected to terminal 3 of the antenna 2 excites circularly polarized electromagnetic waves, which creates a piezoelectric 4 electromagnetic field that rotates at a speed of one revolution for an integer number of periods of oscillation, for example, 1-5 periods. A rotating electromagnetic field excites sections of the piezoelectric non-phase with a phase delay in the angle of an integer number of oscillation periods per full revolution in the angle, which ensures the formation of a helical wave front, on the diametrically opposite sides of which the front of the ultrasonic wave has an opposite slope, as a result of which interference of such waves is impossible and therefore, the structure of the acoustic field of the near and intermediate zones from the piezoelectric is homogeneous and allows location and detection angling the objects in the zones with high reliability either have a constant sensitivity for depth control.

Claims

The method of forming an acoustic field with a helical wavefront in the medium, namely, that the piezoelectric is affected by an alternating electromagnetic field and monotonically changes the phase of the acoustic pressure in angle relative to the axis of symmetry of the piezoelectric, characterized in that, in order to increase the uniformity of the acoustic field, the phase change of the acoustic angular pressure is carried out by exposing the piezoelectric to a rotating alternating electromagnetic field at a speed of one revolution for an integer number of periods of its count -oscillations.