Устройство возбуждения поверхностных акустических волн в твердых телах

 

Изобретение относится к пьекнкк трическим преобразователям Цепь июбрс тения - уменьшение ровня ложных CUTHI лов и расширение области применения ст ройство состоит ич пьечоэтементи 2 в пи и сдвиговой пластины с этектрочами кмнфс ра 3 и держателя 4 расположенные на не примыкающих к рабочему торц мимо элемента 2 частях поверхностей бочыиеи площади данного пьезоэлеуента и жестко связанных с ними Установочный вичт р,и мещен с возможностью регучировки в iep жателе 4 Направление поляршации пьечо элемента 2 перпендикулярно плоскости его торцовом рабочей поверхности При потачс напряжения на пьезоэлемент в 1в копро воде 1 возбуждается норма тьная компо нента рэлеевскои воины 1 и т (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 06 В 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4496748/ I 0 (22) 26.10.88 (46) 30.01.91 Бюл. № 4 (71) Новомосковский филиал Москов. кого химико-технологического института им. Д. И. Менделеева (72) Д. А. Архипенков, В. С. Борщан и О. Д. Сивкова (53) 534.232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 337153, кл. В 06 В 1/06, 1970.

1ава, 1946, !8, № 1, р. 200 — 201..Я0 1623789 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ Il|)

ВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСК!!Х ВОЛll

B ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ (57) Изобретение относится к пьезоэл»hтрическим преобразователям. Цель изобр»тения — уменьшение уровня ложныi сигналов и расширение области прим»пнин Устройство состоит из пьезоэлемента 2 в внд» сдвиговой пластины с электродами, ц»мпф»ра 3 и держателя 4, расположенны на не примыкающих к рабочему торцу чь» и>элемента 2 частях поверхност. и большей площади данного пьезоэлемента и ж»»тко связанных с ними. Установочный ни т р;«мещен с возможностью регулировки в ц р жателе 4. Направление поляризации пь»зо элемента 2 перпендикулярно плоскосп »го торцовоч рабочей поверхности. !)ри подач» напряжения на пьезоэлемент в зв) копроводе 1 возбуждается нормальная комин нента рэлеевской волны. 1 ил.

Ь

ЬР (:)

Ж

1 3>

3

Изобретение относится к пьезоэлектрическим преобразователям и может быть использовано в акустоэлектронике и дефектоскопии, например, для возбуждения поверхностных акустических волн (ПАВ) в различных изотропных материалах.

Цель изобретения — уменьшение уровня ложных сигналов и расширение области возможных применений устройства.

Изобретение поясняется чертежом, где показан общий вид устройства.

Устройство возбуждения поверхностных акустических волн расположено на поверхности звукопровода 1. Устройство состоит из металлизированной с двух сторон пьезоэлемента в виде полуволновой сдвиговой пластины 2, демпфера 3, держателя 4 с установочным регулируемым винтом 5. Направление поляризации пьезоэлемента 2 перпендикулярно плоскости его торцовой рабочей поверхности. Демпфер 3 и держатель 4 соответственно расположены на непримыкающих к рабочему торцу пьезоэлемента 2 частях поверхностей большей площади данного пьезоэлемента и жестко связаны с ними (например, с помощью винтов).

Наличие акустического контакта между пьезоэлементом, демпфером и держателем исключ ает возбужден ие пьезоэлемента в пластине волн Лэмба. Клиновидная форма демпфера и держателя обеспечивает поглощение объемных волн, излучаемых пьезоэлементом. Демпфер и держатель используются также для подачи напряжения на пьезоэлемент. С этой целью они выполняются из металла и к ним прикрепляют подводящие провода 6. При помощи винта установочного винта держатель приподнят над поверхíîстью звукопровода, так как в противном случае возможно излучение объемных волн в звукопровод. Установочный винт необходим также для установки устройства на поверхностях сложной формы. Между рабочим торцом пьезоэлемента и звукопроводом осуществляется акустический контакт через слой жидкости. Устройство фиксируется на поверхности звукопровода при помощи элемента внешнего прижима, конструкция которого может быть различной. Место прижима показано на чертеже стрелкой с буквой F. При подаче на пьезоэлемент электрического сигнала он совершает колебания, перпендикулярные поверхности звуко623789

Формула изобретения

45 провода, которые через тонкую жидкую склейку возбуждают нормальную компоненту рэлеевской волны. Объемные волны, излучаемые пьезоэлементом в демпфер и держатель, затухают в результате многократных отражений от их стенок, что существенно снижает уровень ложных сигналов.

Пример. Материал звукопровода — стекло или монокристалл хлорида калия. Пластина пьезоэлемента 2 из ниобата лития Y+

+163 — среза выступала за границы демпфера 3 и держателя 4 на 2 мм. Демпфер 3 соединялся с держателем 4 при помощи диэлектрических винтов. Поверхностные волны возбуждались на частоте 5 МГц. Эффективность возбуждения составляла 31 дБ при уровне ложных сигналов 20 дБ. При помощи устройства удалось возбудить поверхностные волны на выпуклой цилиндрической поверхности.

Устройство возможно применять на поверхностях звукопроводов сложной формы, что может найти применение в дефектоскопии. Поскольку излучение происходит с небольшого участка (рабочий торец пьезоэлемента), то устройство может использоваться при измерении скорости по времени задержки. Это существенно расширяет область возможных применений предлагаемого устройства.

Устройство возбуждения поверхностны> акустических волн в твердых телах, содержащее пьезоэлемент в виде сдвиговой пластины с электродами, отличающееся тем, что, с целью уменьшения уровня ложных сигналов и расширения области применения, в него введены демпфер, держатель, элемент внешнего прижима и установочный винт, а направление поляризации пьезоэлемента перпендикулярно плоскости его торцовой рабочей поверхности, причем демпфер и держатель соответственно расположены на непримыкающих к рабочему торцу пьезоэлемента частях поверхностей большей площади пьезоэлемента и жестко связаны с ними, установочный винт размещен с возможностью регулировки в держателе, а держатель контактирует с элементом внешнего прижима.

Составитель И. Игумнова

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 157 Тираж Подписное

ВН1111П11 Гось дарственного комитета по изобрететьиям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

1lроизводствснно-издательский комбинат «Патеььт», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101