SU1525947A1 - Ультразвуковой широкополосный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающим средствам и методам контрол . Цель изобретени  - упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей путем обеспечени  формировани  несфокусированного ультразвукового луча. Преобразователь содержит два соосно установленных пьезоэлемента 1, 2, переменной толщины внутренние торцовые поверхности которых выполнены плоскими, а внешние - вогнутыми. Электроды 4, 5 нанесены на внешние торцовые поверхности пьезоэлементов. Электроды внутренних торцов пьезоэлементов жестко св заны между собой, образу  общий электрод 3. Каждый из электродов имеет собственный электрический вывод. При подключении напр жени  к пьезоэлементу 1 преобразователь формирует несфокусированный ультразвуковой луч. При подключении напр жени  к пьезоэлементу 2 сфокусированный. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к неразрушающим средствам и методам контрол .

Цель изобретени  - упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей преобразовател  путем обеспечени  формировани  несфокусированного ультразвукового луча.

На чертеже приведена схема преобразовател .

Преобразователь содержит два со- осно установленных пьезоэлемента 1 и 2 переменной толщины, внутренние торцовые поверхности которых выполнены плоскими, а внешние - вогнутыми. Электроды нанесены на внутренние и внешние торцовые поверхности пьезо- элементов 1 и 2. Электроды внутренних торцов пьезоэлементов жестко св заны между собой с образованием общего электрода 3. Электроды 4 и 5 внешних торцов пьезоэлементов 1 и 2 соответственно и электрод 3 имеют собственые электрические вьшоды.

Ультразвуковой ишрокополосный пье- зопреобразователь работает следующим образом.

На общий электрод 3 подаетс  импульс электрического напр жени  от генератора (не показано), а электроды 4 и 5 на сферически вогнутых поверхност х заземл ютс . Электрическое поле возбуждает на границе раздела пьезоэлементов 1 и 2 с электродами 3,4 и 5 ультразвуковые волны. Волна, генерируема  сферически вогнутей поверхностью с электродом 5, имеет сход щийс  фронт, поэтому обеспечиваетс  фокусирование ультразвукового луча (лучи А на чертеже). Друга  ультразвукова  волна, излучаема  в этом же направлении, генерируетс  плоской поверхностью с электродом 3. Фронт этой ультразвуковой волны при распространении достигает сферически вогнутой поверхности с электродом 5 и преобразуетс  в сфокусированный ультразвуковой луч. Кроме того, в этом направлении распростран етс  фронт ультразвуковой волны, генерируемой сферичес ки вогнутой поверхностью с электро- дом 4. Эта волна.достигнув сферически вогнутой поверхности с электродом 5, преобразуетс  в несфокусированную ультразвуковую волну (лучи Б на чертеже ) . При равных радиусах кривизны пьезоэлементов 1 и 2 волна, излучаема  электродом 4, после прохождени  сферически вогнутой поверхности с

электродом 5 превращаетс  в квазиплоскую , т.е. близкую к ультразвуковой волне, излучаемой плоским пьезоэлемен- том. При радиусе сферически вогнутой поверхности с электродом 4 меньше радиуса сферически вогнутой поверхности с электродом 5 прошедша  сферически вогнутую поверхность с электродом 5 ультразвукова  волна преобразуете;} в расход щийс  ультразвуковой луч.

Таким образом, предлагаемый ультразвуковой широкополосный пьезопреобра- зователь излучает как сфокусированную, так и несфокусированную ультразвуковые волны. Кро йе того, предлагаемый пьезо- преобразователь может вьтолн ть эти функции раздельно. Так, например, сфокусированна  ультразвукова  волна излучаетс , когда работает только пьезоэлемент 2. Дл  этого импульс электрического напр жени  подаетс  на электроды 3 и 5, а электрод 4 заземлен . Квазиплоска  ультразвукова  волна излучаетс , когда работает пьезоэлемент 1. Импульс электрического напр жени  подаетс  на электрод 4, а электроды 3 и 5 заземлены. При этом пьезоэлемент 2 используетс  как согласующий неравномерный слой.

Использование изобретение особенно полезно при ультразвуковой диагностике .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ультразвуковой широкополосньй преобразователь , содержащий соосно установленные первый и второй пьезоэле- менты с нанесенными на их торцовые поверхности электродами, причем внутренн   торцова  поверхность первого пьезоэлемента выполнена плоской, а внешн   торцова  поверхность второго пьезоэлемента - вогнутой, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и расширени  функциональных возмозкностей путем обеспечени  формировани  несфокусированного ультразвукового луча, внешн   торцова  поверхность первого пьезоэлемента выполнена вогнутой, а внутренн   торцова  поверхность второго пьезоэлемента - плоской, причем электроды внутренних торцов пьезоэлементов жестко св заны между собой.