SU978952A1 - Apparatus for focusing ultrasonic oscillations - Google Patents

Apparatus for focusing ultrasonic oscillations Download PDF

Info

Publication number
SU978952A1
SU978952A1 SU813261074A SU3261074A SU978952A1 SU 978952 A1 SU978952 A1 SU 978952A1 SU 813261074 A SU813261074 A SU 813261074A SU 3261074 A SU3261074 A SU 3261074A SU 978952 A1 SU978952 A1 SU 978952A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
base
membrane
pressure regulator
center
pressure
Prior art date
Application number
SU813261074A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Григорьевич Камчатный
Станислав Сергеевич Тонкаль
Александр Александрович Барышников
Борис Михайлович Ворончук
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср
Priority to SU813261074A priority Critical patent/SU978952A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU978952A1 publication Critical patent/SU978952A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/28Sound-focusing or directing, e.g. scanning using reflection, e.g. parabolic reflectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОКУСИРОВАНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ(54) DEVICE FOR FOCUSING ULTRASOUND VIBRATIONS

1one

Изобретение относитс  к ультразвуковой технике, использующей сфокусированные акустические кс ебани ,. и может найти применение преимущественно дл  исследовани  физико-механических свойств материалов и изделий, измерени  вибраПИЙ и перемещений, а также в ультразвуковой дефектоскошга, медишгаской диагностике и физиотерапии.This invention relates to an ultrasound technique using focused acoustic fucking,. and can be used primarily for studying the physicomechanical properties of materials and products, measuring vibrations and displacements, as well as in ultrasonic defectoscage, medi-diagnostics and physiotherapy.

Известны ультразвуковые фокусирующие,, устройства в виде пьезоэлектрических изогаутых излучателей с фокусировкой в точку и линию tilНедостатком таких фокусирующих иэлучагелей  вл етс  трудность изготовлени -, активных полусферических поверхностей больших волновых из-за недостаточной прочности пьезокерамкки и ограничений по точности вьшолнени  толщины активного сло  двойной кривизны.20Ultrasonic focusing devices in the form of piezoelectric isogated emitters with focusing on a point and line til are known. The disadvantage of such focusing emitters is the difficulty of manufacturing large wave hemispheric active surfaces due to the insufficient strength of the piezoelectric ceramics and the limitations on the accuracy of the thickness of the active double curvature layer.

Известно также устройство дл  фокуси- , ровки ультразвуковых колебаний, содержащее пвлиндрический излучатель и параболический рефлектор 2 .It is also known a device for focusing ultrasonic vibrations, containing a cylindrical radiator and a parabolic reflector 2.

Недостатки этого устройства - сложность в изготовлении и ограниченна  область применени .The disadvantages of this device are manufacturing complexity and limited scope.

Наиболее близко к предлагаемому  вл етс  устрюйство дл  фокусировани  ультразвуковых колебаний, содержащее цилиндрический излучатель и размещенный соосно внутри него осес мметричный рефлектор с криволинейной образующей (рефлектор выполнен в виде сплощного параболического конуса из твердого материала)Closest to the present invention is an apparatus for focusing ultrasonic vibrations, containing a cylindrical emitter and an axially symmetric reflector with a curvilinear generatrix located coaxially inside it (the reflector is made in the form of a flat parabolic cone of solid material)

3 .3

Однако это устройство имеет ограниченную область применени  и сложно в изготовлении.However, this device has a limited scope and is difficult to manufacture.

Цель изобретени  - расширение области применени  и упрощение изготовлени  устройства.The purpose of the invention is to expand the scope and simplify the manufacture of the device.

Claims (3)

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено регул тором давлени , жестким основанием, упором, установленным в центре основани  с возможностью осевого перемещени , при этом рефлектор выполнен в виде мембра3 97 ны из эластичного материала, герметично закрепленной на кра х основани  и опи рающейс  центром на торец упора, а в основании выполнен канал, соедин ющий подмембранное пространство с регул торо давлени . Эластична  мембрана вьтолнена с переменной по радиусу толщиной. : На -фиг. 1 изображено устройство дл  фокусировани  ультразвуковых колебаний, общий вид, {в разрезе); на фиг. 2 - поперечное сечение диафрагмы с утолщением в центре; на фиг. 3 - то же, но с утолщением на кра х. Устройство содержит цилиндрический излучатель. 1, защщценный электроакустИ ческим экраном 2, с подвод щими электродами 3 и размешенные внутри излучател  и соосно с ним жесткое основание 4, упор 5, установленный в центре основани , и эластичную мембрану 6. Мембра на сатр&етс  на упор 5, герметично закреплена по периметру основани  4, образу  герметичный объем 7, наружна  поверхность которого  вл етс  наружной стороной мембраны и представл ет собой поверхность второго пор дка. В основании выполнен канал 8, соедин ющий подмембранное пространство с регул тором давлени  9, Устройсоъо работает следующим образом . При подаче возбуждающего электрического напр жени  на электроды 3 излучател  1 последний излутЯает ультразвуковые колебани , которые, распростран  сь в окружающей среде, достигают мембраны 6, отражаютс  от нее и фокусируютс  в точке Р , где и достигаетс  высока  интенсивность ультразвука. Если же сместить по оси упор 5 или с помощью регул тора давлени  9 изменить давление внутри герметичного объема 7, можно изменить как характер отражающей поверхности мембраны, так и степень ее кривизны. Достигаетс  это за счет тззме етт  степени нат жени  отдельных участков мембраны. Так, например , при слабом ее . раст жении форма отражающей поверхности близка к сферической . Эта картина имеет место даже в том случае, когда давление внутри объема 7 равно давлению окружающей среды. 24 Мен   давление в объеме, можно увепичивать или уменьшать радиус кривизны поверхности. В общем случае возможно получение отражающей поверхности различных профилей (сферического, параболического. гиперболического, логарифмического и т. д) с различной степенью кривизны. Выбор того или иного конкретного варианта осуществл етс  в зависимости от задач, рещаемых устройством, путем перестановки упора 5, выбора мембраны 6 нужного поперечного сечени  и подбора давлени  внутри объема 7. Благодар  этому значительно расшир етс  область применени  устройства. Формула изобретени  1. Устройство дл  фокусировани  ультразвуковых ксиебаннй, содержащее цилиндрический излучатель и размещенный соосно внутри него осесимметричный рефлектор с криволинейной образующей, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  и упрощени  конструкции, устройство снабжено регул тором давлени , жестким основанием и упором, установленным в центре основани  с возможностью осевого перемещени , при этом рефлектор выполнен в виде мембраны )аз эластичного материала, герметично закрепленной на кра х основани  И опиракадейс  дентром на торец упора, а в основании вьшсинен канал, соедин ю5щий подмембранное пространство с регул тором давлени . 2 Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ее   тем, что мембрана вьшолнена с переменной по радиусу толщиной. ИсточНЕЖИ информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Каневский И. И. Фокусирование звуковых и ультразвуковых вогга. М., Наука, 1977, с. 324-329. . .The goal is achieved by the fact that the device is equipped with a pressure regulator, a rigid base, an emphasis installed in the center of the base with the possibility of axial movement, while the reflector is made in the form of a membrane397 of elastic material, tightly fixed on the edges of the base and resting on the center the end of the anvil, and in the base there is a channel connecting the submembrane space with the pressure regulator. The elastic membrane is filled with a variable radial thickness. : On -fig. 1 shows a device for focusing ultrasonic vibrations, a general view, {in section); in fig. 2 is a cross section of the diaphragm with a thickening in the center; in fig. 3 - the same, but with a thickening at the edges. The device contains a cylindrical emitter. 1, an electroacoustic protective screen 2, with supply electrodes 3 and a rigid base 4 placed inside the radiator and coaxially with it, an emphasis 5, installed in the center of the base, and an elastic membrane 6. The membrane on the satr & the perimeter of the base 4, forming a sealed volume 7, the outer surface of which is the outer side of the membrane and is a second-order surface. At the base there is a channel 8 connecting the submembrane space with the pressure regulator 9, the device operates as follows. When energizing electric voltage is applied to the electrodes 3 of the radiator 1, the latter emits ultrasonic oscillations which, spreading in the environment, reach the membrane 6, are reflected from it and are focused at the point P, where the high intensity ultrasound is reached. If, however, the stop 5 is displaced along the axis or by means of the pressure regulator 9, the pressure inside the hermetic volume 7 is changed, both the character of the reflecting surface of the membrane and the degree of its curvature can be changed. This is achieved due to the degree of tension of individual sections of the membrane. For example, when it is weak. Stretching the shape of the reflective surface is close to spherical. This picture takes place even in the case when the pressure inside the volume 7 is equal to the pressure of the environment. 24 Meng pressure in the volume, you can upepichivat or reduce the radius of curvature of the surface. In the general case, it is possible to obtain a reflective surface of various profiles (spherical, parabolic, hyperbolic, logarithmic, etc.) with varying degrees of curvature. The choice of one or another specific variant is made depending on the tasks of the device, by interchanging the stop 5, selecting the membrane 6 of the desired cross section and selecting the pressure inside the volume 7. This greatly expands the field of application of the device. Claim 1. Device for focusing ultrasound xybans containing a cylindrical emitter and an axisymmetric reflector with a curvilinear generator, coaxially placed inside it, characterized in that, in order to expand the scope and simplify the design, the device is equipped with a pressure regulator, a rigid base and an emphasis in the center of the base with the possibility of axial movement, while the reflector is made in the form of a membrane) of elastic material, tightly fixed on the edges of the base New And support by the dentrum on the end face of the support, and at the base is a blue channel connecting the submembrane space with the pressure regulator. 2 A device according to claim 1, wherein the membrane is designed with a variable radial thickness. Sources of information taken into account during the examination 1. Kanevsky I. I. Focusing of sound and ultrasound Vogg. M., Science, 1977, p. 324-329. . . 2. Патент США № 2617874, кл. 340-11, 1952. 2. US patent No. 2617874, cl. 340-11, 1952. 3. Авторское свидетельство СССР № 697920, кл. G01N 9/04, 1979.3. USSR author's certificate number 697920, cl. G01N 9/04, 1979. (раг.г(reg. yy
SU813261074A 1981-03-10 1981-03-10 Apparatus for focusing ultrasonic oscillations SU978952A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813261074A SU978952A1 (en) 1981-03-10 1981-03-10 Apparatus for focusing ultrasonic oscillations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813261074A SU978952A1 (en) 1981-03-10 1981-03-10 Apparatus for focusing ultrasonic oscillations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU978952A1 true SU978952A1 (en) 1982-12-07

Family

ID=20947916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813261074A SU978952A1 (en) 1981-03-10 1981-03-10 Apparatus for focusing ultrasonic oscillations

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU978952A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1079369A3 (en) * 1999-08-20 2004-03-17 General Electric Company Adjustable acoustic mirror
WO2006134592A3 (en) * 2005-06-15 2007-02-08 Moshe Ein-Gal Wave generating device with inner reflector

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1079369A3 (en) * 1999-08-20 2004-03-17 General Electric Company Adjustable acoustic mirror
WO2006134592A3 (en) * 2005-06-15 2007-02-08 Moshe Ein-Gal Wave generating device with inner reflector
US8277397B2 (en) 2005-06-15 2012-10-02 Moshe Ein-Gal Wave generating device with inner reflector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3974475A (en) Method of and apparatus for focusing ultrasonic waves in a focal line
US3387604A (en) Focused contact transducer
KR101955786B1 (en) Focusing ultrasonic transducer to applying acoustic lens using concentric circle electrode and method for controlling the focusing ultrasonic transducer
SU978952A1 (en) Apparatus for focusing ultrasonic oscillations
HU216670B (en) Sound or ultrasound sensor for transmitting and/or receiving sound or ultrasound
US4260928A (en) Electro-acoustic transducer with horn and reflector
US2833999A (en) Transducer
US7048699B2 (en) Non-cylindrical acoustic wave device
US3021504A (en) Apparatus for controlling the effective compressibility of a liquid
US4840166A (en) Shock wave source with increased degree of effectiveness
JPS6361161A (en) Converging type ultrasonic probe
US4823327A (en) Electroacoustic transducer
GB1530035A (en) Emission or reception of acoustic radiation with a sonar antenna
KR101955787B1 (en) Focusing ultrasonic transducer to applying needle type hydrophone and method for controlling the focusing ultrasonic transducer
GB1174990A (en) Method and Apparatus for Welding Plastics Members
US3019661A (en) Ultrasonic transducer and impedance matching device therefor
US8277397B2 (en) Wave generating device with inner reflector
JP3003489B2 (en) Ultrasonic probe
SU1672592A1 (en) Acoustoelectric transducer
SU697920A1 (en) Device for focusing ultrasonic oscillations
GB1395932A (en) Focussing of ultrasonic waves
SU1430874A1 (en) Rolling ultrasonic transducer
SU847522A1 (en) Acoustic transducer
KR20230060023A (en) Acoustic focusing transducer
SU1418932A1 (en) Wide-band focusing piezoelectric transducer