SU1147980A1 - Пьезоэлемент дл ультразвуковых преобразователей - Google Patents

Abstract

ПЬЕЗОЭЛБМЕНТ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, выполненньй в виде кольца, отличающийс   тем, что, с целью повышени  коэффициента преобразовани  ультразвукового преобразовател , размеры кольца выбраны из соотношений ,7 h, а 0,5 где D внещний диаметр кольца; d - диаметр отверсти ; h - толщина кольца. (Л

Description

чХХХХМIКУЧ

Т т

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  контрол  материалов с большим затуханием ультразвука в излучающих и приемных ультразвуковых преобразовател х.

Известен пьезоэлемент Дл  ультразвуковых преобразователей, выполненный в виде диска lj .

Недостатком известного пьезоэлемента  вл етс  искажение формы сигнала при излучении и приеме улБтразвуковых колебаний, что св зано с модул цией высокочастотных толщинных колебаний пьезоэлемента низкочастотными радиальными из-за соизмеримости тотацины и диаметра пьезозлемента .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  пьезоэлемент дл  ультразвуковых преобразователей , выполненный в виде кольца 2

Однако в известном пьезоэлементе не определены оптимальные геометрические его размеры, что ограничивает эффективность его работы.

Цель изобретени  .- повышение коэффициента преобразовани  ультразвукового преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пьезоэлементе дл  ультразвуковых преобразователей, выполненном в виде кольца, размеры кольца выбраны из соотношений D«3,7 h,

а 0,55 - 0,3, где D - внешйий диаметр кольца; d - диаметр отверсти ; h - толщина кольца.

На чертеже изображен пьезоэлемент .

Пьезоэлемент выполнен в виде кольца 1 с нанесенными на него электродами 2.

Пьезоэлемент работает следующим образом.

При подаче на электроды электрического напр жени  пьезоэлемент совершает механические колебани , частота которых определ етс  как толщиной пьезоэлемента, так и соотношением диаметров кольца и отверсти . При этом, если выполн етс  условие ,7h, то обеспечиваетс  совмещение частоты третьей гармоники основной моды радиальных колебаний с частотой толщинных колебаний и устран етс  искажение формы сигнала при излучении и приеме ультразвуковых колебаний .

Если в пьезоэлементе ,3,

то обеспечиваетс  уверенное возбуждение в нем третьей гармоники радиальных колебаний. Однако это соотношение не должно превышать 0,5, поскольку в противном случае уменьша етс  площадь излучающей поверхности , и возрастают боковые лепестки диаграммы направленности, что уменьшает эффективность работы преобразовател .

Пьезоэлемент дл  ультразвуковых преобразователей позвол ет значительно повысить коэффициент преобразовани , поскольку при его геометрических размерах, выбр анных в соответствии с приведенными соотношени ми , происходит совмещение частоты третьей гармоники основной моды радиальных колебаний с частотой толщинных колебаний.

Claims (1)

1. ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, выполненный в виде кольца, отличающийс я тем, что, с целью повышения коэффициента преобразования ультразвукового преобразователя, размеры кольца выбраны из соотношений 0^3,7 h, а 0,5? -^0,3, где D внешний диаметр кольца; d - диаметр отверстия; h - толщина кольца.