SU297401A1

SU297401A1 - ELECTROMECHANICAL CONVERTER

Info

Publication number: SU297401A1
Application number: SU969611A
Authority: SU
Original assignee: С. С. Карийский

Description

Изобретение может найти применение в радиолокации , гидролокации, технике св зи и вычислительной технике там, где необходимо простыми средствами получить задержку электрических сигналов.The invention can find application in radar, sonar, communication technology and computer technology where it is necessary to obtain electrical signal delay with simple means.

Известны электромеханические преобразователи дл возбуждени и приема крутильных ультразвуковых колебаний, содержащие волновод, на котором укреплены, например, два пьезокерамических сдвиговых элемента с электродами на боковой поверхности.Electromechanical transducers are known for exciting and receiving torsional ultrasonic vibrations, comprising a waveguide on which, for example, two piezoceramic shear elements with electrodes on a side surface are fixed.

Дл повышени рабочей частоты, обеспечени высокой надежности согласовани звукопровода с преобразователем и улучшени технологичности конструкции пьезокерамические сдвиговые элементы предложенного преобразовател расположены в плоскости, перпендикул рной к оси звукопровода параллельно друг другу и так, что направлепие векторов пол ризации в верхнем и нижнем элементах отличаетс на 180°.To increase the operating frequency, ensure high reliability of matching the sound guide with the converter and improve the technological design of the piezoceramic shear elements of the proposed converter, are located in a plane perpendicular to the axis of the sound guide parallel to each other and so that the direction of the polarization vectors in the upper and lower elements differs by 180 ° .

На фиг. 1 изображена в двух видах конструкци преобразовател крутильных волн с использованием сдвиговых пьезоэлементов; на фиг. 2 - схема электрических соединений возбуждаюш ,его и приемного преобразователей крутильных волн; на фиг. 3 показаны эпюры смеш,ени (деформации) частиц на поверхности преобразовател и звукопровода.FIG. 1 is shown in two types of torsional wave transducer design using shear piezoelectric elements; in fig. 2 is a diagram of the electrical connections of the driver, its driver, and the receiving converter of the torsional waves; in fig. 3 shows the diagrams of mixing, deformation (deformation) of particles on the surface of the transducer and the sound duct.

Звукопровод / соединен с верхним 2 и нижним 3 пьезоэлементами, расположенными так, чтобы направление вектора пол ризации 4 на нижнем и верхнем элементах отличалось на 180°. Крепление элементов к звукопроводу производитс с помощью пайки 5 припоем с температурой плавлени ниже точки Кюри дл пьезоэлементов данного типа. Дл этого боковые поверхности р, I элементов 2, 3 снабжаютс электродами 6, изготовленными методом химического никелировани . Эти же электроды используютс дл подведени (съема) электрического сигнала. Преобразователь состоит из двух сдвиговых пьезоэлементов 2, 3, имеющих резонансную частотуThe sound duct / is connected to the upper 2 and lower 3 piezoelectric elements arranged so that the direction of the polarization vector 4 on the lower and upper elements differs by 180 °. The elements are fastened to the acoustic duct by soldering with 5 solder with a melting point below the Curie point for piezoelectric elements of this type. For this, the side surfaces p, I of elements 2, 3 are supplied with electrodes 6, produced by the method of chemical nickel plating. The same electrodes are used to apply an electrical signal. The transducer consists of two shear piezoelectric elements 2, 3, having a resonant frequency

..

где:Where:

t - толщина, мм N - частотна посто нна , мм Мгц.t - thickness, mm N - frequency constant, mm MHz.

Дл гашени нежелательных многозаходных сигналов на концы преобразовател наноситс слой хорощо поглощающего ультразвук вещества. Дл механического согласовани необходимо, чтобы акустические импедансы т ги и звукопровода были равны, что имеет место, когда . , Ttd A pt- - 8 пьезоэлеменp 1 - ПЛОТНОСТЬ . скорость поперечной вол- V Pi ны в элементе; Р2 - плотность звукопрОБОда; 1/-скорость крутильной волны в звукопроводе. Длина пьезоэлемепта / должна быть больше Я, длины волны. При этом обеспечиваетс хороша моночастотность преобразовател . Предмет изобретени Электромеханический преобразователь дл возбуждени и приема крутильных ультразвуковых колебаний, содержаш,ий волновод, на котором укреплены, например, два пьезокерамических сдвиговых элемента с электродами на боковой поверхности, отличающийс тем, что, с целью повышени рабочей частоты, обеспечени надежности согласовани звукопровода с преобразователем и улучшени технологичности конструкции, в нем пьезокерамические сдвиговые элементы расположены в плоскости, перпендикул рной к оси звукопровода , параллельно друг другу и так, что направление векторов пол ризации в верхнем и нижнем элементах отличаетс па 180°. A layer of well ultrasound-absorbing substance is applied to the ends of the transducer to absorb unwanted multiple signals. For mechanical matching, it is necessary that the acoustic impedances of the cable and sound ducts are equal, which is the case when. , Ttd A pt- - 8 piezoelement 1 - DENSITY. the transverse wave velocity is V Pi in the element; P2 - sound production density; 1 / is the speed of the torsional wave in the duct. The length of the piezoelempta / must be greater than I, the wavelength. This provides good monofrequency of the converter. The subject of the invention is an electromechanical transducer for exciting and receiving torsional ultrasonic vibrations containing a waveguide, on which, for example, two piezoceramic shear elements with electrodes on the side surface are fixed, characterized in that, in order to increase the operating frequency, ensure reliable coordination of the sound guide with the transducer. and improving the manufacturability of the design, in it the piezoceramic shear elements are located in a plane perpendicular to the axis of the duct, parallel but each other, so that the direction of the polarization vectors in the upper and lower elements differs by 180 °.

2. 5yys xi2. 5yys xi

5five

b-&-J У b - & - J Y

fлfl

USbii.USbii.

SWSW