Широкополосный пьезопреобразователь
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскид
Сециапистическиз
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 150781. бюллетень N926
Дата опубликования описания 150781 р )м. кл.
H 04 R 17/00
G 01 и 29/04
Государственный комнтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) У4К534. 232 (088.8) (71) Заявитель (54 ) ШИРОКОПОЛОСНЬИ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к ультразвуковой технике и может найти применение в области ультразвукового контроля материалов и изделий.
Известен широкополосный пьезопреобразователь для неразрушающего контроля, выполненный в виде пьезоэлемента с компланарными электродами Щ.
Однако этот преобразователь недостаточно чувствителен.
Наиболее близким по техничЕской сущности к изобретению является широкополосный пьезопреобразователь, содержащий компланарные электроды и пьезоэлемент, поляризованный перпендикулярно электродам 52j .
Недостатками этого устройства являются невысокий коэффициент электромеханического преобразователя, а также большие боковые лепестки диаграммы направленности. Под разными электродами преобразователя возникает акустическое давлейие разных знаков. B результате эти противофазные волны давления после излучения в <исследуемый объект и возвращения на преобразователь частично компенсируются. Это приводит к уменьшению коэффициента преобразования. Кроме того, (также из-за противофаэности излучаемых волн давления) диаграмма направленности имеет большие боковые лепестки. В результате ухудшаются основные параметры. тех приборов, где применяется этот пьезопреобразователь.
Цель изобретения — повышение коэффициента электромеханического преобразования и уменьшение уровня боковых лепестков диаграммы направленности.
Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлемент выполнен в ви-. де двух параллелепипедов, поляризованных во взаимно противоположных направлениях и скрепленных друг с другом по боковой поверхности, причем электроды парами нанесены на торцы параллелепипедов в виде параллельных полос, которые попарно через один электрически замкнуты накоротко.
На чертеже схематически изображен а — предлагаеьый пьезопреобразователь, б — график распределения излучаемого акустического давления на
его рабочей поверхности.
Преобразователь состоит из двух параллелепипедов 1 и 2, поляризован847525
Формула изобретения
ВНИИПИ Заказ 5529/86 Тнраж 698 Подписное
Филиал ППП ПАтент, r. Ужгород, ул.Проектная,4 ных, как показано стрелками, во взаимно противоположных направлениях и разделенных слоем клея 3. Две пары электродов 4,5 и 6, 7 соединены попарно и нанесены на рабочую поверхность преобразователя.
ПреобразоватеЛь работает следующим образом.
После передачи на электроды электрического напряжения на рабочей поверхности пьезоэлемента за счет пьезоэффекта возникает акустическое давление, график распределения которого представлен на фиг. 1б. Синфазная волна давления максимальной амплитуды, возникающего в центральной части преобразователя под электродами 5 и 6, излучается в исследуемый объект, отражается там, например от внутреннего дефекта, и возвращается на эти же электроды. Поскольку это давление синфазно и поэтому взаимно не компенсируется, преобразователь обладает большим коэффициентом электромеханического преобразования.
Волна давления значительно меньшей амплитуды и противоположной полярности, возникающая под электродами
4 и 7, "фокусирует" основную волну, возникающую йод электродами 5 и 6, ..в более узкую и слоборасходящуюся.
В результате сужается основной лепесток и уменьшаются боковые лепестки диаграммы направленности. Клеевой зазор 3 препятствует прохождению сдвиговых волн из правой половины преобразователя в левую, что резко уменьшает амплитуду помех, затрудняющих обнаружение основного сигнала.
Широкополосный пьезопреобразователь, содержащий компланарные электроды и пьезоэлемент, поляризованный перпендикулярно электродам, о т л и ч а ю шийся тем,что, с целью повышения коэффициента электромехайического преобразователя и уменьшения уровня боковых лепестков диаграммы направленности, пьезоэлемент выполнен в виде двух параллелепипедов, поляризованных во взаимно противоположных направлениях и скрепленных друг с другом по боковой поверхности, причем электроды парами нанесены на торцы параллелепипедов в виде параллельных полос, которые попарно через один электрически замкнуты накоротко.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 652808, кл. G 01 N 29/04, 1978.
2. Королев С.В. Пьезоэлектричес" кие преобразователи с поверхностным возбуждением. — "Дефектоскопия", 1978, М 9, с. 13-19,