SU1015298A1

SU1015298A1 - Ultrasonic converter

Info

Publication number: SU1015298A1
Application number: SU813318461A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Парусов; Виталий Александрович Протопопов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5612
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1981-07-10
Publication date: 1983-04-30

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий пьезоэлемент, выполненный в виде усеченного ;;онуса, о т л ичающ и йс тем, что, с; целью упрощени конструкции и улучшени технологии изготовлени , на нерабочем торце конуса выполнена треугольна прорезь, проекци сторон которой на поверхность рабочего торца больше его диаметра, а дигсметр рабочего торца выбран радным 1-10 длин волн ультразвука в материале пьезоэлемеита.ULTRASONIC CONVERTER containing a piezoelectric element, made in the form of a truncated ;; onus, is tl itch and with that, s; In order to simplify the design and improve the manufacturing technology, a triangular slot is made at the non-working end of the cone, the sides of which are projected onto the working end surface is larger than its diameter, and the working end digit meter is chosen to be 1-10 ultrasonic wavelengths in the piezoelemmeite material.

Description

Изобретение относитс к нераз рушающим средствам и методг м контро л и может быть использовано в ультразвуковой толщинометрии и дефектоскопии ,The invention relates to non-destructive tools and control methods and can be used in ultrasonic thickness gauging and flaw detection.

Известен ультразвуковой преобразователь , содержащий цилиндрический (пьезоэлемент, с нерабочей стороны которого закреплена акустическа ловушка в виде конуса 1.A known ultrasonic transducer containing a cylindrical (piezoelectric element, on the non-working side of which an acoustic trap is fixed in the form of a cone 1.

Недостатком такого преобразовател вл етс сложность конструкции и ее увеличенные размеры из-за применени акустической ловушки.The disadvantage of such a converter is the complexity of the design and its increased size due to the use of an acoustic trap.

Наиболее близким по техническому существу к предлагаемому вл етс ультразвуковой преобразователь, содежащий пьезоэлемент в виде усеченного конуса, с нерабочей стороны которого закреплена акустическа ловушка, имеюща общее основание с конусом 2. The closest in technical essence to the present invention is an ultrasonic transducer containing a piezoelectric element in the form of a truncated cone, on the non-working side of which there is an acoustic trap having a common base with a cone 2.

Недостатком этого устройства вл етс также сложность конструкции и трудоемкость изготовлени .A disadvantage of this device is also the complexity of the design and the complexity of manufacturing.

Цель изобретени - упрощение конструкции и улучшение тexнoлoз ии изготовлени ультразвукового преобразовател .The purpose of the invention is to simplify the design and improve the technology of manufacturing an ultrasonic transducer.

Указанна цель осуществл етс -тем что в ультразвуковом преобразователе содержащем пьезоэлемент, выполненный в виде усеченного конуса, на нерабо чем торце конуса выполнена треугольна прорезь, проекци сторон которой на поверхность рабочего торца больше его диаметра, а диаметр рабочего торца выбран равным 1-10 длин ультразвука в материале пьезоэлемента, I На чертеже схематически изображен предлагаемый преобразователь.This goal is accomplished by the fact that in an ultrasound transducer containing a piezoelectric element made in the form of a truncated cone, a triangular slot is made at the end of the cone end, the sides of which are projected onto the working end surface larger than its diameter, and the working end diameter is equal to 1-10 ultrasound lengths in the material of the piezoelectric element, I The proposed diagram of the proposed converter is shown schematically.

Преобразователь содержит пьезоэлемент в виде усеченного конуса 1, на нерабочем торце 2 которого выполнена треугольна прорезь 3 с боковыми гран ми 4, проекци которых на поверхность рабочеготорца 5 больше диаметра.The converter contains a piezoelectric element in the form of a truncated cone 1, at the non-working end 2 of which a triangular slot 3 is made with lateral faces 4, the projections of which onto the surface of the working motor 5 are larger than the diameter.

На обоих торцах нанесены электроды 6 и 7. Части электрода, разделенные прорезью 3, электрически соединены перемычкой (не показано).Electrodes 6 and 7 are applied at both ends. Parts of the electrode, separated by slot 3, are electrically connected by a jumper (not shown).

Диаметр рабочего торца 5 выбран равным 1-10 длин волн ультразвука в материале пьезоэлемента.The diameter of the working end 5 is chosen equal to 1-10 wavelengths of ultrasound in the material of the piezoelectric element.

Преобразователь работает следуквди образом.The converter works in the following way.

Электрические импульсы, приложенные к электродам 6 и 7, вызывают в :пьезоэлёменте продольные ультразвуковые колебани . Часть энергии, возникшей у электрода 7, уходит в полезную нагрузку, а друга часть (в том числе, колебани , возникшие у электрода 6) уходит внутрь пьезоэлемента и рассеиваетс на боковой поверхност конуса 1 и на гран х 4 треугольной прорези 3.Electrical impulses applied to electrodes 6 and 7 cause longitudinal ultrasonic vibrations in the piezoelectric element. Some of the energy generated by electrode 7 goes into the payload, and the other part (including vibrations caused by electrode 6) goes inside the piezoelectric element and is scattered on the side surface of the cone 1 and on the face x 4 of the triangular slot 3.

Наличие прорези исключает параллельные поверхности и возможность возникновени сто чей воды в преобразователе , благодар чему излучаетс практически один импульс при воздействии электрического импульса.The presence of a slot eliminates parallel surfaces and the possibility of standing water in the converter, due to which almost one pulse is emitted when exposed to an electric pulse.

Выполнение диаметра рабочего торца 5 равным 1-10 длин волн ультразвука в материале пьезоэлемента наиболее оптимально с точки зрени рассе ни колебаний ушедших внутрь пьезоэлемента и расходимости пучка ультразвуковых колебаний в направлении излучени полезного сигнала.The diameter of the working end 5 is equal to 1-10 ultrasound wavelengths in the material of the piezoelectric element from the point of view of the scattering of the oscillations of the ultrasonic vibrations gone inside and the divergence of the beam of ultrasonic oscillations in the direction of emission of the useful signal.

Таким образом, предлагаемый преобразователь прост в изготовлении, имеет небольшие размеры и вес, может быть использован в автоматизированны установках.Thus, the proposed converter is simple to manufacture, has small dimensions and weight, and can be used in automated installations.

Claims

ULTRASONIC TRANSMITTER containing a piezoelectric element made in the form of a truncated cone, characterized in that, s; In order to simplify the design and improve manufacturing technology, a triangular slot is made on the non-working end of the cone, the projection of the sides of which on the surface of the working end is larger than its diameter, and the diameter of the working end is chosen to be 1-10 wavelengths of ultrasound in the piezoelectric material.