SU1582113A1

SU1582113A1 - Electroacoustic transducer

Info

Publication number: SU1582113A1
Application number: SU864003765A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Питолин; Валентин Павлович Попко; Геннадий Юрьевич Рябов
Original assignee: Московский энергетический институт
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1990-07-30

Abstract

Изобретение может быть использовано в ультразвуковых установках, в том числе дефектоскопах дл осуществлени электрически управл емой пространственно-временной локализации энергии ультразвукового пол . Дл улучшени эксплуатационных характеристик система содержит генератор 1 возбуждающих пьезовибраторы 2 радиоимпульсов, длительность которых св зана с рассто ни ми от разновысоких пьезоэлементов решетки до точки фокуса 1 ил.The invention can be used in ultrasonic installations, including flaw detectors, to realize an electrically controlled space-time localization of the energy of an ultrasonic field. To improve performance, the system contains a generator of 2 piezo-vibrating exciters 2 radio pulses, the duration of which is associated with distances from unequal piezoelectric elements of the lattice to the focus point 1 sludge.

Description

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН ₍₁₉₎sy_(lll 1582113 А1 (51)5 G 01 N 29/04UNION OF SOVIET SOCIALIST REPUBLINS ₍₁₉₎ sy _(lll 1582113 A1 (51) 5 G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТSTATE NOMINATION

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССРBY INVENTIONS AND DISCOVERIES UNDER THE GNNT OF THE USSR

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /DESCRIPTION OF THE INVENTION /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУTO AUTHOR'S CERTIFICATE

(21) 4003765/24-10 (22) 02.01.86 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Московский энергетический институт (72) А. И. Питолин, В. П. Попко и Г. Ю. Рябов (53) 534.23(088.8) (56) Домаркас В. И. и др. Особенности импульсных характеристик направленности пространственно-селективных электроакустических систем. — Дефектоскопия, 1974, № 4, с. 34-42.(21) 4003765 / 24-10 (22) 02.01.86 (46) 07/30/90. Bull. No. 28 (71) Moscow Power Engineering Institute (72) A.I. Pitolin, V.P. Popko and G. Yu. Ryabov (53) 534.23 (088.8) (56) Domarkas V.I. et al. Features of impulse directivity characteristics spatially selective electroacoustic systems. - Flaw detection, 1974, No. 4, p. 34-42.

(54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано в ультразвуковых установках, в том числе дефектоскопах для осуществления электрически управляемой пространственно-временной локализации энергии ультразвукового поля. Для улучшения эксплуатационных характеристик система содержит генератор 1 возбуждающих пьезовибраторы 2 радиоимпульсов, длительность которых связана с расстояниями от разновысоких пьезоэлементов решетки до точки фокуса. 1 ил.(54) ELECTRO-ACOUSTIC TRANSDUCER (57) The invention can be used in ultrasonic installations, including flaw detectors for electrically controlled spatio-temporal localization of energy of an ultrasonic field. To improve operational characteristics, the system contains a generator 1 of exciting piezoelectric vibrators 2 radio pulses, the duration of which is associated with distances from uneven piezoelectric elements of the lattice to the focal point. 1 ill.

Изобретение может быть использовано f ультразвуковых установках, в том числе ультразвуковых дефектоскопах, для осуществления электрически управляемой пространственно-временной локализации энергии ультразвукового поля.The invention can be used f ultrasonic installations, including ultrasonic flaw detectors, for the implementation of electrically controlled spatio-temporal localization of energy of the ultrasonic field.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик путем одновременной пространственной и временной фокусировки акустического сигнала.The purpose of the invention is the improvement of operational characteristics by simultaneous spatial and temporal focusing of the acoustic signal.

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь.The drawing shows the proposed Converter.

Система содержит генератор 1 возбуждающих радиоимпульсов, связанный электрически с пьезовибраторами 2, установлен ными на подложке 3, и изделие 4.The system contains a generator 1 of exciting radio pulses connected electrically with piezoelectric vibrators 2 mounted on a substrate 3, and an article 4.

Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.

Генератор 1 одноканально возбуждает пьезовибраторы 2. Пьезовибраторы 2 одной резонансной частоты, установленные на окружности радиуса г„, будут эффективно рзлучать ультразвуковые колебания в изделие 4 только тогда, когда резонансная йастота этих пьезовибраторов будет близка И частоте заполнения возбуждающего радиоимпульса генератора 1. В течение действия радиоимпульса будет осуществляться ^последовательное возбуждение пьезовибратоΪΟΒ, а временные интервалы между рабоими состояниями пьезовибраторов будут компенсироваться разным временем хода в Среде излучаемыми ими ультразвуковыми ймпульсами до некоторой точки фокуса F, расположенной на геометрической оси Z преобразователя на расстоянии от его поверхности. В точке фокуса будет происходить синфазное сложение ультразвуковых импульсов от всех пьезовибраторов, что приведет к пространственной локализации — фокусировке ультразвукового поля. Отсюда следует, что длительность воз буждающего радиоимпульса должна равняться (-/ί+r; /е;-1).The generator 1 excites the piezoelectric vibrators 2 in a single channel. The piezoelectric vibrators 2 of the same resonant frequency, mounted on a circle of radius r „, will effectively emit ultrasonic vibrations into the product 4 only when the resonant frequency of these piezoelectric vibrators is close And the frequency of filling the exciting radio pulse of the generator 1. During the action of the radio pulse sequential excitation of the piezoelectric vibrator will be carried out, and the time intervals between the working states of the piezoelectric vibrator will be compensated by different times By changing the stroke in the Medium by the ultrasonic pulses emitted by them to a certain focal point F located on the geometric axis Z of the transducer at a distance from its surface. At the focal point, in-phase summation of the ultrasonic pulses from all the piezoelectric vibrators will occur, which will lead to spatial localization - focusing of the ultrasonic field. It follows that the duration of the exciting radio pulse should be equal to (- / ί + r; / е; -1).

где Сзв — скорость звука в среде изделия 4.where Szv is the speed of sound in the environment of the product 4.

При синфазном сложении ультразвуковых сигналов от каждого пьезовибратора в точке фокуса наряду с пространственным происходит временное сжатие суммар10 ного сигнала, т. е. длительность его будет меньше длительности возбуждающего сигнала.With the in-phase addition of ultrasonic signals from each piezoelectric vibrator at the focal point, the spatial signal is temporarily compressed along with the spatial one, i.e., its duration will be less than the duration of the exciting signal.

Claims

Claim

An electro-acoustic transducer containing acoustically decoupled piezo vibrators mounted on a substrate and electrically connected to an excitation radio pulse generator, characterized in that in order to improve operational characteristics by simultaneously focusing the acoustic signal spatially and temporarily, piezoelectric vibrators are made with different resonant frequencies 2 and are installed on a substrate along concentric circles, on each of which piezoelectric vibrators have the same resonant frequency, at the same time, all piezoelectric vibrators are electrically connected in parallel with the possibility of exciting piezoelectric vibrators on each concentric circle from the generator for a period of time where is the distance from the transducer surface of the transducer to the focal point;

Sev - the speed of sound in the medium;

d _i - the radius of the ηth circle of the excited piezoelectric vibrators.