Пьезоэлектрический преобразователь
библи..; ..,.;
О П 9ГС А-Н М Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЗОИ81
СОЮЗ COI4f0OQ
Социалистнчеоиия
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 08.IX.1969 (№ 1364529/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21.IV.1971. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 29ХП.1971
МПК В 06b 1/06
Комитет по делам изобретений и открытий при Сонете Иинистрое
СССР
УДК 534.232 (088.8) Авторы изобретения
Заявитель
Е. Н. Квасников, В. Е. Поляков и А. И. Потапов
Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Настоящее изобретение может быть использовано в ультразвуковых приборах (дефектоскопах, измерителях скорости и затухания упругих волн), применяемых для неразрушающего контроля качества и определения физико-механических свойств полимерных материалов и изделий.
Известные преобразователи, содержащие генератор, электрическую линию задержки, блок разделения сигналов и пьезоэлектрический вибратор, не обеспечивают получение короткого ультразвукового упругого сигнала длительностью, равной половине периода колебаний пьезоэлемента.
В предлагаемом преобразователе пьезоэлектрический вибратор выполнен составным из трех элементов с равным акустическим сопротивлением, крайние из которых пьезоактивны и соединены с выходами блока разделения сигналов, один вход которого непосредственно, а другой †чер электрическую линию задержки подключены к выходу генератора, а средний элемент служит механической полуволновой линией задержки.
Такое выполнение устройства позволяет получить импульсы длительностью, равной половине периода колебаний пьезоэлемента.
Описываемый преобразователь представлен на чертеже, где 1 — генератор, 2 — электрическая линия задержки, 3 — блок разделения сиг2 палов, 4 — пьезоэлектрический вибратор, Б— ограничитель, б — сумматор, Преобразователь работает следующим образом.
Электрический сигнал от генератора 1 ультразвукового прибора поступает одновременно на катод первого триода Л1 и на линию задержки 2. С анода первого триода Л сигнал возбуждает первый пьезоэлемент Z>, две гра1о ни которого излучают упругий сигнал в исследуемую среду и в средний элемент датчиКа Z2. Однако на границе раздела «исследуемая среда — пьезоэлемент» возникает отраженный сигнал. А на границе «пьезоэлемент—
15 средний элемент» отраженного сигнала не возникает ввиду равенства акустических сопротивлений, и в средний элемент Zq войдут волна, полученная второй гранью пьезоэлемента, и волна, отраженная на границе раз20 деле исследуемая среда †пьезоэлеме, с задержкой в половину периода собственных колебаний пьезоэлемента.
Первая полуволна, пройдя средний элемент
Т
Z>, через время поступает на второй пьезо2 элемент Zq в тот момент, когда произойдет его возбуждение электрическим сигналом, прошедшим через линию задержки 2 и второй
30 триод Л . В этом случае происходит суммиро301181
Предмет изобретения
Составитель И. А. Догаева
Редактор С. И. Хейфиц Техред Л. Я. Левина Корректор T. А. Джаманкулова
3 а к аз 1908/8 Изд. № 799 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 вание противоположных по знаку деформаций, примыкающих граней второго пьезоэлемента Z3 и среднего элемента Z>. Свободная грань второго пьезоэлемента Z3 излучает волну в пьезоэлемент, достигнув через время т — второй грани, встречает волну, отраженную от границы раздела «исследуемая среда— пьезоэлемент», и погашает ее.
Таким образом, в исследуемую среду излучается упругий сигнал, равный половине периода собственных колебаний пьезоэлемента.
Этот же пьезоэлемент может быть использован и в режиме приема. В этом случае упругий эхо-сигнал, отраженный от дефекта или противоположной грани изделия, поступает на первый пьезоэлемент Z<, с которого снимается электрический сигнал, через полпериода со второго пьезоэлемента Z3 и снимается аналогичный электрический сигнал. При суммировании двух однотипных и однополярных сигналов, сдвинутых один относительно дру7 гого на —, происходит их компенсация с выг делением сигнала длительностью в половину периода собственных колебаний пьезоэлемента.
Пьезоэлектрический преобразователь, содержащий генератор, электрическую линию
10 задержки, блок разделения сигнала и пьезоэлектрический вибратор, отличающийся тем, что, с целью получения импульсов длительностью, равной половине периода колебаний пьезоэлемента, в нем пьезоэлектрический вибратор выполнен составным из трех элементов с равным акустическим сопротивлением, крайние из которых пьезоактивны и соединены с выходами блока разделения сигналов, один вход которого непосредственно, а другой †через электрическую линию задержки подключены к выходу генератора, а средний элемент служит механической полуволновой линией задержки.
