SU1216723A1

SU1216723A1 - Ultrasonic piezoelectric converter

Info

Publication number: SU1216723A1
Application number: SU843744169A
Authority: SU
Inventors: Римантас-Йонас Юозович Кажис; Людас Юозович Мажейка
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1984-05-23
Filing date: 1984-05-23
Publication date: 1986-03-07

Abstract

Изобретение может быть использовано дл измерени скорости и затухани ультразвуковых колебаний в медицинской диагностике, в ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии . Целью изобретени вл етс унеличение точности преобразовани ультразвуковых колебаний в широком диапазоне частот. Па торцовых поверхност х дискового пьезоэлемента 1 нанесены тыльньй электрод 2 и меньший по площади излучающий электрод 3. Вокруг излучающего электрода по концентрическим окружност м вьтолпе- ны канавки 4 треугольного профил , глубина которых линейно увеличиваетс от центра преобразовател к периферии . Глубина первой и последней канавок равна соответственно длине волны верхней и нижней преобразуемых частот, что приводит к рассеиванию паразитньк поверхностных и объемных волн в широком диапазоне частот и уменьшает врем остаточных колебаний. 1 ил. С :ю Ъ The invention can be used to measure the speed and attenuation of ultrasonic vibrations in medical diagnostics, in ultrasound spectroscopy, and flaw detection. The aim of the invention is to improve the accuracy of the conversion of ultrasonic vibrations in a wide frequency range. A back electrode 2 and a smaller radiating electrode 3 are deposited on the end surfaces of the disk piezoelectric element 1. Grooves 4 of a triangular profile, the depth of which increases linearly from the center of the transducer to the periphery, are placed around the radiating electrode. The depth of the first and last grooves is equal, respectively, to the wavelength of the upper and lower converted frequencies, which leads to the dispersion of parasitic surface and bulk waves in a wide frequency range and reduces the time of residual oscillations. 1 il. C: Yu b

Description

Изобретение относитс к акустическим измерени м, а точнее к измерител м скорости и затухани ультразвуковых колебаний, медицинской диагностике , ультразвуковой спектроскопии и дефектоскопии.The invention relates to acoustic measurements, and more specifically, to measuring speed and attenuation of ultrasonic vibrations, medical diagnostics, ultrasound spectroscopy and flaw detection.

Целью изобретени вл етс увеличение точности преобразовани ультразвуковых колебаний в широком диапазоне частот.The aim of the invention is to increase the accuracy of the conversion of ultrasonic vibrations in a wide frequency range.

На чертеже схематически изображен ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь.The drawing shows schematically an ultrasonic piezoelectric transducer.

Преобразователь состоит из дискового пьезоэлемента 1, электрода тыльной поверхности 2 пьезоэлемента , электрода излучающей поверхности 3 пьезоэлемента и канавок треугольного профил 4. Площадь тыльного электрода 2 больше площади излучающего электрода 3, канавки треугольного профил 4 расположены по концентрической окружности вокруг излучающего электрода ..3, глубина которых линейно увеличиваетс по направлению от центра преобразовател к периферии. Глубина первой канавки равна длине волны высшей преобразуемой частоты, а глубина последней канавки равна длине волны низшей преобразуемой частоты.The converter consists of a disk piezoelectric element 1, an electrode of the back surface 2 of the piezoelectric element, an electrode of the radiating surface 3 of the piezoelectric element and grooves of the triangular profile 4. The area of the back electrode 2 is larger than the area of the radiating electrode 3, the grooves of the triangular profile 4 are located along a concentric circle around the radiating electrode ..3, depth which increases linearly from the center of the converter to the periphery. The depth of the first groove is equal to the wavelength of the highest frequency to be converted, and the depth of the last groove is equal to the wavelength of the lowest frequency to be converted.

Пьезоэлектрический преобразователь работает следующим образом.The piezoelectric transducer operates as follows.

При подаче на электроды 2 и 3 импульса электрического напр жени между, ними создаетс электрическое поле. Из-за неодинаковых размеров электродов напр женность электрического пол будет больше около излучающего электрода, т.к. он имеет меньшую площадь, поэтому в области этого электрода будут возбуждатьс как основна волна продольных колебаний, так и паразитные поверхРедактор И.СавкоWhen an electric voltage pulse is applied to the electrodes 2 and 3, an electric field is created by them. Due to the unequal dimensions of the electrodes, the intensity of the electric field will be greater near the radiating electrode, since it has a smaller area, therefore, in the region of this electrode both the main wave of longitudinal oscillations and the parasitic waves will be excited. I. Savko’s Editor

Составитель Б.Терехов Техред О.ВащншинаCompiled by B.Terekhov Tehred O.Vashnshina

Кор ПодCor Pod

997/55Тираж 778997/55 Circulation 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch ShSh Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

ностные волны, которые увеличивают уровень остаточных чолебаний.nocturnal waves that increase the level of residual oscillations.

Дл рассеивани паразитных волн и выполнены канавки треуголь,ного профил , глубина которых согласована с длиной волны, поскольку волны лучше рассеиваютс у преп тствий с размерами пор дка длины волти Переменна глубина канавок обеспечивает рассеивание волн в широком диапазоне частот и уменьшает врем остаточных колебаний.For scattering of parasitic waves and grooves of a triangular profile, whose depth is consistent with the wavelength, are made, since the waves are better dispersed by obstacles with sizes of the order of length of a wave. The variable depth of the grooves provides for the dispersion of waves in a wide frequency range and reduces the time of residual oscillations.

Описанный преобразователь имеет большую точность преобразовани ультразвуковых колебаний в широком диапазоне частот в режиме излучени и приема благодар тому, что ради-, альные канавки обеспечивают быстрое рассеивание поверхностных и объемных волн на торцевой поверхности преобразовател .The transducer described has a greater accuracy in converting ultrasonic oscillations in a wide frequency range in the emission and reception mode, due to the fact that the radio and radial grooves provide rapid dispersion of surface and volume waves on the transducer end surface.

Claims

Invention Formula

An ultrasonic piezoelectric transducer consisting of a piezoelectric element made in the form of a disk, the end surfaces of which are covered with electrodes, the electrode area of the radiating surface of the piezoelectric element being smaller than the area of the back surface electrode, characterized in that, in order to increase the accuracy of conversion in a wide frequency range, around the radiating electrode grooves of a triangular profile are formed in concentric circles; their depth increases linearly in the direction from the center ers to the periphery, and the depth of the first and last grooves equal to the wavelength, respectively top and bottom of converted frequencies.

Proofreader L.Pilipenko Subscription