Электромеханический преобразователь

О П ЙС-А- Н,"И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

29740!

Союа Советских

Социалистических

Респу0лии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.Xl.1965 (№ 969611)18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.lll.1971. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 29Х1.1971

МПК В 06b 1/06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 534.232(088.8) Автор изобретения

С. С. Каринский

Заявитель

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ПРИЕМА КРУТИЛЬНЫХ

УЛ ЬТРАЗ ВУКОВЫХ КОЛ ЕБАН И Й

f= —, t

Изобретение может найти применение в радиолокации, гидролокации, технике связи и вычислительной технике там, где необходимо простыми средствами получить задержку электрических сигналов.

Известны электромеханические преобразователи для возбуждения и приема крутильных ультразвуковых колебаний, содержащие волновод, на котором укреплены, например, два пьезокерамических сдвиговых элемента с электродами на боковой поверхности.

Для повышения рабочей частоты, обеспечения высокой надежности согласования звукопровода с преобразователем и улучшения технологичности конструкции пьезокерамические сдвиговые элементы предложенного преобразователя расположены в плоскости, перпендикулярной к оси звукопровода параллельно друг другу и так, что направление векторов поляризации в верхнем и нижнем элементах отличается на 180 .

На фиг. 1 изображена в двух видах конструкция преобразователя крутильных волн с использованием сдвиговых пьезоэлементов; на фиг. 2 — схема электрических соединений возбуждающего и приемного преобразователей крутильных волн; на фиг. 3 показаны эпюры смещения (деформации) частиц на поверхности преобразователя и звукопровода.

Звукопровод 1 соединен с верхним 2 и нижним 3 пьезоэлементами, расположенными так, чтобы направление вектора поляризации 4 на нижнем и верхнем элементах отличалось на

5 180 . Крепление элементов к звукопроводу производится с помощью пайки 5 припоем с температурой плавления ниже точки Кюри для пьезоэлементов данного типа. Для этого боковые поверхности р, 1 элементов 2, 8 снаб10 жаются электродами б, изготовленными методом химического никелирования. Эти же электроды используются для подведения (съема) электрического сигнала.

Преобразователь состоит из двух сдвиго1S вых пьезоэлементов 2, 8, имеющих резонансную частоту

20 где:

t — толщина, мм

N — частотная постоянная, мм Meq.

Для гашения нежелательных многозаход25 ных сигналов на концы преобразователя наносится слой хорошо поглощающего ультразвук вещества. Для механического согласования необходимо, чтобы акустические импедансы тяги и звукопровода были равны, что име30 ет место, когда

Р1

У р2 1 кр

А=ф=

8 где р1 — плотность пьезоэлементов;

1 — скорость поперечной волS р1 ны в элементе; р — плотность звукопровода; — — скорость крутильной волР 2 кр = ра ны в звукопроводе.

Длина пьезоэлемента l должна быть больше Х длины волны. При этом обеспечивается хорошая моночастотность преобразователя.

297401

Предмет изобретения

Электромеханический преобразователь для возбуждения и приема крутильных ультразвуковых колебаний, содержащий волновод, на котором укреплены, например, два пьезокерамических сдвиговых элемента с электродами на боковой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения рабочей частоты, 10 обеспечения надежности согласования звукопровода с преобразователем и улучшения технологичности конструкции, в нем пьезокерамические сдвиговые элементы расположены в плоскости, перпендикулярной к оси звукопро15 вода, параллельно друг другу и так, что направление векторов поляризации в верхнем и нижнем элементах отличается на 180 .

297401

Фиг.2

ЦЭур f

Составитель И. Догаева

Редактор Е. С. Братчикова Тсхред Л. Я. Левина

Корректор Л. Б. Бадылама

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1781/11 Изд. Ма 737 Тираж 473 Под i è ñí oå

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5