SU1357833A1 - Ultrasonic piezoelectric transducer - Google Patents
Ultrasonic piezoelectric transducer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1357833A1 SU1357833A1 SU864029614A SU4029614A SU1357833A1 SU 1357833 A1 SU1357833 A1 SU 1357833A1 SU 864029614 A SU864029614 A SU 864029614A SU 4029614 A SU4029614 A SU 4029614A SU 1357833 A1 SU1357833 A1 SU 1357833A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- ultrasonic
- piezoceramic
- electrodes
- polarization
- rods
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области неразрушающего контрол и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии и медицинской диагностике. Целью изобретени вл етс повышение чувствительности за счет увеличени эффективности преобразовани электрической энергии в акустическую при использовании одного типа ультразвуковых колебаний, соответствующего основной собственной моде колебаний пол ризованного резонансного элемен- i та. В ультразвуковом пьезопреобразо- вателе излучение ультразвуковых колебаний происходит торцами пьезоке7J У fJ а (ЛThe invention relates to the field of non-destructive testing and can be used in ultrasonic flaw detection and medical diagnostics. The aim of the invention is to increase the sensitivity by increasing the efficiency of conversion of electric energy into acoustic energy when using one type of ultrasonic oscillations corresponding to the basic natural mode of oscillation of the polarized resonant element i. In an ultrasonic piezoelectric transducer, the radiation of ultrasonic oscillations occurs at the ends of a piezocke7J U fJ a (L
Description
рамических стержней /, на боковые поверхности которых, перпендикул рные направлению пол ризации пьеэо- керамики, нанесены возбуждающие электроды 8 и 9. При этом размеры поперечного сечени пьезокерамичес- ких стержней 7 выбраны намного мень пгими длины волны ультразвуковых колебаний в пьезокерамическом материале . Тем самым в пьезокерамическом стержне 7 возможно существованиеframe rods /, on the side surfaces of which, perpendicular to the direction of polarization of the piezoelectric ceramics, excitatory electrodes 8 and 9 are deposited. In this case, the cross-sectional dimensions of the piezoceramic rods 7 are chosen to be much shorter than the ultrasonic oscillation wavelength in the piezoceramic material. Thus, in the piezoceramic rod 7, the existence of
1one
Изобретение относитс к области неразругаающего контрол и может быть и спользовано в ультразвуковой дефектоскопии и медицинской диагностике.The invention relates to the field of non-destructive testing and can be used in ultrasonic flaw detection and medical diagnostics.
Цель изобретени - повышение чувствительности за счет увеличени эффективности преобразовани электрической энергии в акустическую при использовании одного типа ультразвуковых колебаний, соответствующего основной собственной модэ колебаний пол ризованного резонансного элемента .The purpose of the invention is to increase the sensitivity by increasing the efficiency of conversion of electrical energy into acoustic energy using one type of ultrasonic oscillations, corresponding to the basic natural mode of oscillations of a polarized resonant element.
На фиг.1 представлена схема ультразвукового пьезопреобразовател ; на фиг,2 - схема резонансной пьезоэлектрической пол ризованной структуры .Figure 1 presents the scheme of the ultrasonic piezoelectric transducer; Fig. 2 is a diagram of a resonant piezoelectric polarized structure.
Ультразвуковой пьезопреобразова- тель содержит резонансную пьезоэлектрическую пол ризованную структуру 1 электрический экран 2, демпфер 3 и согласующий слой 4.An ultrasonic piezoelectric transducer contains a resonant piezoelectric polarized structure 1 electric screen 2, a damper 3 and a matching layer 4.
Резонансна пьезоэлектрическа пол ризованна структура 1 выполнена в виде матрицы из набора элементов 5, состо щих из расположенных в одной плоскости и разделенных между собой акустически м гким материалом 6 пьезоэлектрических стержней 7 пр моугольного сечени , пол ризованных в направлении размера d, перпендикул рном их длине. На поверхности пьезо- керамических стержней 7, перпендикул рных направлению пол ризации, нанесены электроды 8 и 9, при этом электроды 8, нанесенные на одинаково ори57833The resonant piezoelectric polarized structure 1 is made in the form of a matrix of a set of elements 5 consisting of rectangular section section 7 arranged in the same plane and separated by acoustic material 6, which is polarized in the direction of size d, perpendicular to their length. Electrodes 8 and 9 are deposited on the surface of piezoceramic rods 7, perpendicular to the direction of polarization, while electrodes 8 are applied on the same orientation
только одного типа ультразвуковых колебаний, соответствующего основной собственной моде колебани пьезоке- рамического стержн 7 в направлении длины. Таким образом, вс электрическа энерги возбуждени , поступающа на ультразвуковой пьезопреобразова- тель, полностью преобразуетс в энергию ультразвуковых колебаний на рабочей частоте ультразвукового пьезопре- образовател . 2 ил.only one type of ultrasonic oscillations corresponding to the basic eigenmode oscillations of the piezocher- mic rod 7 in the length direction. Thus, all the electrical excitation energy supplied to the ultrasonic piezo transducer is completely converted into the energy of ultrasonic vibrations at the operating frequency of the ultrasonic piezo transducer. 2 Il.
ентированные поверхности пьезокерами- ческих стержней 7, соединены между собой р- инами 10 и с электрическим экраном 2 и образуют первый вывод 11The oriented surfaces of the piezoceramic rods 7 are interconnected by p-ins 10 and with the electric screen 2 and form the first terminal 11
ультразвукового преобразовател .ultrasonic transducer.
Электроды 9, нанесены на противоположно ориентированные поверхности пьезокерамических стержней 7, принадлежащих одному элементу 5,.электрически объединены при помощи шин 12 в группы и образуют вторые электрические выводы 13 ультразвукового преобразовател по числу элементов 5,. Поперечные размеры пьезокерамическихThe electrodes 9, deposited on oppositely oriented surfaces of piezoceramic rods 7, belonging to one element 5, are electrically combined with the help of tires 12 into groups and form the second electrical leads 13 of the ultrasonic transducer according to the number of elements 5 ,. The lateral dimensions of piezoceramic
стержней 7 выбраны из условий d « Aj, t : Д , где d и t поперечные размеры пьезокерамического стержн 7 в направлении пол ризации и перпендикул рно ей, , и /1. - длиныrods 7 are selected from the conditions d aj, t: D, where d and t are the transverse dimensions of the piezoceramic rod 7 in the direction of polarization and perpendicular to it,, and / 1. - length
-, -,
волн в материале стержн 7 в .направлении пол ризации и перпендикул рно ей. Дл . исключени взаимного вли ни пьезокерамических стержней 7 друг на друга служит раздел ющий их акустически м гкий материап .waves in the material of the rod 7 in the direction of polarization and perpendicular to it. For The exclusion of the mutual influence of the piezoceramic rods 7 on each other serves to divide them in an acoustically soft material.
Ультразвуковой пьезопреобразова- тель работает следую1щим образом.The ultrasonic piezoelectric transducer works as follows.
При совместном подключении элементов 5 первый 11 и вторые 13 электрические выводы подключены к общему каналу возбуждени -приема ( не показан ) , В режиме излучени электрические импульсы возбуждени по каналу возбуждени -приема поступают на шиныWhen elements 5 are connected together, the first 11 and second 13 electrical leads are connected to a common excitation channel - reception (not shown). In the radiation mode, the electric excitation pulses through the excitation channel - reception arrive at the bus
to и 12 и через них на электроды 8 и 9 всех пьезркерамичееких стержней 7. Б результате между электродами 8 иto and 12 and through them to the electrodes 8 and 9 of all piezoelectric rods 7. The result is between the electrodes 8 and
9 возникает электрическое поле, воз- бузвдающее в пьезокерамических стержн х 7 ультразвуковые колебани , которые через согласующий слой 4 излу- чаютс в исследуемый объект (не по- казан). Частота излучаемых ультразвуковым пьезопреобразователем в исследуемый объект ультразвуковых колебаний определ етс длиной J пьезокерамических стержней 7. В режиме при- ема поступающие на ультразвуковой пьезопреобразователь ультразвуковые колебани через согласующий слой 4 поступают на пьезокерамические стержни 7, преобразуютс в электрические сигналы и по шинам 10 и 12 через первый 11 и вторые 13 электрические выводы попадают в электрический канал возбуждени - приема, где подвергаютс обработке,9, an electric field arises that excites ultrasonic oscillations in piezoceramic rods x 7, which are transmitted through the matching layer 4 to the object under study (not shown). The frequency of the ultrasonic oscillations emitted by the ultrasonic piezo transducer is determined by the length J of the piezoceramic rods 7. In the mode, the ultrasonic vibrations received by the ultrasonic piezo transducer are transmitted to the piezoceramic rods 7 via the first 11 and second 13 electrical leads enter the electrical excitation channel where they are processed,
I I
Аналогичным образом ультразвуковоLikewise ultrasound
пьезопреобразователь работает в том случае, когда каждый элемент 5 через первый 11 и второй 13 выводы подклю- чен к индивидуальному каналу возбуждени - приема. Такое подключение ультразвукового пьезопреобразовател позвол ет реализовать режим, при котором направление максимума излуче- ни ультразвуковых колебаний составл ет некоторый угол с направлением нормали к апертуре.ультразвукового пьезопреобразовател , путем создани временных задержек между электричес- кими импульсами, возбуждающими элементы 5, Таким же образом в режиме приема имеетс возможность синфазного суммировани электрических сигналов , принимаемых элементами 5, путем введени электрических задержек в каждый кэнал возбуждени -приема. Режим излучени и приема ульразвуковых крлебаний под определенным угломThe piezoelectric transducer works in the case when each element 5 through the first 11 and second 13 pins is connected to an individual excitation-reception channel. Such connection of an ultrasonic piezotransducer allows one to realize a mode in which the direction of the maximum emission of ultrasonic vibrations makes a certain angle with the direction normal to the aperture of the ultrasonic piezotransducer, by creating time delays between the electrical pulses that excite the elements 5, in the same way in the reception, there is the possibility of in-phase summation of the electrical signals received by the elements 5 by introducing electrical delays into each channel uzhdeni -priema. The mode of radiation and reception of ultrasonic vibrations at a certain angle
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864029614A SU1357833A1 (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Ultrasonic piezoelectric transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864029614A SU1357833A1 (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Ultrasonic piezoelectric transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1357833A1 true SU1357833A1 (en) | 1987-12-07 |
Family
ID=21223589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864029614A SU1357833A1 (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Ultrasonic piezoelectric transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1357833A1 (en) |
-
1986
- 1986-03-03 SU SU864029614A patent/SU1357833A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Домаркас В.И., Кажис Р.-И.Ю. Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи. Вильнюс: Минтис, 1975, с. 255. ЭхоЪстеометр ЭОМ-01 ц.Техническое описание и инструкци по эксплуатации (2.893.103 ТО). М.: Внегаторгиз- дат, изд. № 6.361М, 1984, с, 55. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4072871A (en) | Electroacoustic transducer | |
US6822374B1 (en) | Multilayer piezoelectric structure with uniform electric field | |
US4101795A (en) | Ultrasonic probe | |
US4525645A (en) | Cylindrical bender-type vibration transducer | |
US7817811B2 (en) | Sound-electricity conversion device, array-type ultrasonic transducer, and ultrasonic diagnostic apparatus | |
JPH08126094A (en) | Compound type piezoelectric transducer array having improvedacoustic and electric impedance | |
US6614143B2 (en) | Class V flextensional transducer with directional beam patterns | |
US7382082B2 (en) | Piezoelectric transducer with gas matrix | |
US4117074A (en) | Monolithic mosaic piezoelectric transducer utilizing trapped energy modes | |
CN217479067U (en) | Micromechanical device and micromechanical system | |
US3631383A (en) | Piezoelectric transducer configuration | |
US7876027B2 (en) | Multilayer piezoelectric and polymer ultrawideband ultrasonic transducer | |
US20090207696A1 (en) | Hybrid transducer | |
US4414482A (en) | Non-resonant ultrasonic transducer array for a phased array imaging system using1/4 λ piezo elements | |
SU1357833A1 (en) | Ultrasonic piezoelectric transducer | |
CN116441148A (en) | Piezoelectric composite material transducer with adjustable guided wave excitation mode and working method thereof | |
US4857792A (en) | Circular direction vibrator | |
US6333590B1 (en) | Ultrasonic transducer having laminate structure, ultrasonic probe and production method thereof | |
SU1490618A1 (en) | Multi-element piezoelectric transducer | |
RU2121241C1 (en) | Piezoelectric converter and process of its manufacture | |
US6307303B1 (en) | Ultrasound transmitting configuration | |
SU1396044A1 (en) | Ultrasonic piezotransducer | |
JPS5842968A (en) | Ultrasonic probe | |
SU1530983A1 (en) | Wide-band piezoelectric transducer | |
JPS6193951A (en) | Ultrasonic probe and its production |