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Die
Erfindung betrifft einen Schallschwingungswandler, bestehend aus
einem Resonanzkörper
und einer Grundplatte, wobei der Resonanzkörper über einen Kontaktstreifen mit.
einem im Vergleich zur Gesamtfläche
des Resonanzkörpers
sehr kleinen Flächenabschnitt
auf der Grundplatte befestigt ist. – Im Speziellen bezieht sich
die Erfindung auf mechanische Resonanz-Schallschwingungswandler, die
kontrollierbare und reproduzierbare Resonanzeigenschaften aufweisen.
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Von
Körpern
ausgehende Schallschwingungen oder Spannungswellen sind elastische
Körperwellen,
die mit der Ausbreitung von Materialfehlern als Reaktion auf die
Spannungsbelastungen von Materialien oder auf den Betrieb von Maschinen
zusammenhängen.
In diesem Fall werden sie durch Prozesse wie Reibung, Stöße, Turbulenzen,
Kavitation und Materialabbau hervorgerufen, die entweder auf mechanische
Einwirkungen innerhalb der Maschine oder auf die Prozesse zurückzuführen sind,
die in der Maschine ablaufen.
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Resonanz-Schallschwingungswandler
sind aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber elastischen Schwingungen,
die ihrer Resonanzfrequenz entsprechen, und der ihnen eigenen Selektionsfähigkeit
gegenüber
elastischen Schwingungen anderer Frequenzen von hohem Nutzen. Darüber hinaus
kann ihr einfaches Ansprechverhalten leicht gemessen und in der
Praxis genutzt werden, so dass sie sich für den Einsatz als erste Stufe
in quantitativen Schallschwingungsmess- und -kontrollsystemen eignen.
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Bei
Methoden nach dem bisherigen Stand der Technik werden für den Bau
von Schallschwingungswandlern piezo-keramische Elemente eingesetzt,
die an ihren Elektroden eine elektrische Ladung entsprechend der
mechanischen Beanspruchung produzieren. Bei Resonanz-Schallwellenwandlern
ist das piezo-elektrische Element typischerweise ein Zylinder, eine
Scheibe oder ein Würfel,
wobei die bei spezifischen Frequenzen innerhalb des piezo-elektrischen
Elements auftretenden Resonanzen die Erzeugung elektrischer Spannung
an den Elektroden zur Folge haben, die sich an den entgegengesetzten
Seiten des piezo-elektrischen Elements befinden. Die Resonanz des
Wandlers wird bestimmt durch die Abmessungen und die mechanischen
Eigenschaften der Piezo-Keramik. Bei der Herstellung eines Wandlers
mit einer bestimmten Resonanzfrequenz verfährt man im Allgemeinen so, dass
mindestens eines der Maße
des piezo-elektrischen Elementes so gewählt wird, dass die zu ermittelnde
Frequenz einer mechanischen Resonanzfrequenz des piezo-keramischen
Elements entspricht.
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Die
Herstellung des Schallschwingungswandlers beinhaltet das Kleben
des piezo-keramischen Elements auf eine Grundplatte, durch die die elastischen
Schwingungen von der Oberfläche
des Werkstücks
auf das piezo-keramische Element übertragen werden, sowie die
Befestigung von Signalleitungen an den als Elektroden ausgeführten Seiten des
piezo-elektrischen Elements. Das Aufkleben des piezo-keramischen
Elements auf die Grundplatte kann aufgrund der Dämpfungswirkung des Klebstoffs an
der Kontaktstelle die mechanische Resonanz des Elements beeinflussen.
Außerdem
kann das Vorhandensein der Grundplatte, deren akustische Impedanz nicht
unbedingt zu hundert Prozent mit dem piezo-keramischen Element übereinstimmt,
die Intensität
der Resonanz bei Frequenzen verringern, die für die Abmessungen des piezo-keramischen
Elements charakteristisch sind. Daraus können sich zusätzliche Resonanzen
ergeben, die für
die kombinierten Abmessungen der Grundplatte und des piezokeramischen
Elements typisch sind.
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Die
wichtigsten Ansprechwerte eines Resonanz-Schallschwingungswandlers
sind seine Maximalempfindlichkeit, seine Resonanzfrequenz und seine
Dämpfungsrate.
Die Maximalempfindlichkeit wird bestimmt, indem die Größe des vom Wandler abgegebenen
elektrischen Signals gemessen wird, wenn dieser bei seiner Resonanzfrequenz
durch eine elastische Schwingung mit kontrollierter Schwingungsamplitude
gleicher Frequenz angeregt wird. Übertrager mit hoher Maximalempfindlichkeit
erzeugen stärkere
elektrische Signale als Übertrager
mit geringer Maximalempfindlichkeit. Die Resonanzfrequenz kann ermittelt
werden, indem die Resonanzfrequenz des Erregersignals kontrollierter
Amplitude abgetastet und die Frequenz gemessen wird, bei der sich
ein maximales Ansprechverhalten zeigt. Die Dämpfungsrate eines Resonanzwandlers
kann bestimmt werden, indem man das Ausschwingverhalten des elektrischen
Signals beobachtet, das vom Wandler als Reaktion auf einen Impuls
oder eine Belastungsspitze übertragen
wird. Wandler mit langer Dämpfungszeit
schwingen nach einer solchen Anregung länger aus als Wandler mit kurzer
Dämpfungszeit.
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Eine
weitere wichtige Überlegung
bei der quantitativen Nutzung des von einem Resonanz-Schallschwingungswandler
stammenden Signals sind die Auswirkungen der Befestigung des Wandlers
am Werkstück
auf die oben beschriebenen Resonanzeigenschaften. Die Änderung
der Wandlereigenschaften nach Kopplung eines Resonanz-Schallschwingungswandlers
an ein Werkstück lässt sich
feststellen, indem man das Wandlerausgangssignal mit einer kontrollierten
Anregungsgröße vergleicht,
wenn der Wandler frei steht und an ein Werkstück gekoppelt ist.
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Jede
der Eigenschaften wie Maximalempfindlichkeit, Resonanzfrequenz und
Dämpfungsrate eines
Resonanz-Schallschwingungswandlers wird beträchtlich durch das Design und
die Konstruktionsart des Wandlers beeinflusst. Darüber hinaus
wird eine repräsentative
Stichprobe eines solchen nach einem bestimmten Design hergestellten
und einer bestimmten Konstruktion entsprechenden Wandlers für diese
Eigenschaften eine willkürliche
Variation aller dieser Werte für
die einzelnen Wandler der gleichen Bauart ergeben. Dies liegt zu
einem bedeutenden Teil an geringfügigen Unterschieden bei der
Herstellung der Wandler, zum Beispiel beim Kleben des Kristalls
auf die Grundplatte und der Befestigung der Signalleitungen an den
Elektroden des piezo-keramischen Elements.
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In
einer ersten Bauart wird ein Resonanz-Schallschwingungswandler mit
Hilfe eines zylinderförmigen
Elements gebaut, bei dem die Elektroden durch die beiden Endflächen des
Zylinders gebildet werden und eines dieser Enden mit der Grundplatte
verklebt wird. Die Resonanz ist dabei abhängig vom Modalwert der Dicke
des Zylinders. In einer zweiten Bauart eines Resonanz-Schallschwingungswandlers
wird dieser mit Hilfe eines würfelförmigen piezo-keramischen
Elements gebaut, bei dem die Elektroden durch zwei gegenüberliegende
Seiten des Würfels
gebildet werden und eine dieser Seiten mit der Grundplatte verklebt
wird. Auch hier ist der Resonanzcharakter vom Modalwert der Dicke
des Würfels
abhängig.
Bei beiden Bauarten des Wandlers beinhaltet die Resonanz die Ausbreitung
einer intern zurückgeworfenen
Welle, die wiederholt die Kontaktstelle zwischen dem piezo-keramischen
Element und der Grundplatte im rechten Winkel trifft. Die Resonanzeigenschaften
sind deshalb in hohem Maße von
den Absorptions-, Übertragungs-
und Reflexionskoeffizienten abhängig,
die sich durch diese Kontaktstelle ergeben. Darüber hinaus wird die übertragene
Schwingung an dieser Kontaktstelle sowohl innerhalb der Grundplatte
zurückgeworfen
als auch in das Werkstück
abgeleitet, an dem die Grundplatte des Wandlers befestigt ist. Es
entsteht eine zweite Resonanz, die mit dem Modalwert der Dicke zusammenhängt, die
sich aus der Summe der Länge
des piezokeramischen Elements und der Dicke der Grundplatte ergibt.
Im Ergebnis hängen
die relativen Stärken
dieser beiden Resonanzen und ihre Dämpfungsraten für Wandler
der ersten und zweiten Bauart von der Klebstoffschicht zwischen
dem piezo-elektrischen Element und der Grundplatte sowie der akustischen
Kopplung von Grundplatte und Werkstück ab.
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In
einer dritten Bauart wird ein Resonanz-Schallschwingungswandler
mit Hilfe eines zylinderförmigen
oder scheibenförmigen
Elements gebaut, bei dem die Elektroden durch die beiden Endflächen des
Zylinders gebildet werden und eines dieser Enden mit der Grundplatte
verklebt wird. Die Resonanz ist dabei abhängig von einem Modalwert des Durchmessers
des Zylinders. In einer vierten Bauart wird ein Resonanz-Schallschwingungswandler
mit Hilfe eines würfelförmigen piezo-keramischen
Elements gebaut, bei dem die Elektroden durch zwei gegenüberliegende
Seiten des Würfels
gebildet werden und eine dieser Seiten mit der Grundplatte verklebt wird.
Die Resonanz ist dabei vom Modalwert der Seitenlänge des Würfels abhängig. In einer fünften Bauart
wird ein Resonanz-Schallschwingungswandler mit Hilfe eines würfelförmigen piezokeramischen
Elements gebaut, bei dem die Elektroden durch zwei gegenüberliegende
Seiten des Würfels
gebildet werden und eine der nicht als Elektrode ausgebildeten Seiten mit
der Grundplatte verklebt wird. Die Resonanz ist dabei vom Modalwert
der Seitenlänge
des Würfels abhängig. Bei
Wandlern, die dieser dritten, vierten und fünften Bauart entsprechen, beinhaltet
die Resonanz die Ausbreitung der intern reflektierten Welle in rechten
Winkeln zur Kontaktstelle zwischen piezo-keramischem Element und
Grundplatte. Dabei wird ein erheblicher Anteil der für die Resonanz
des Kristalls wichtigen Oberflächenverzerrungen
durch die Klebstoffschicht eingedämmt, was zu einer Dämpfung der
Resonanz und einer Rückkopplung der
Welle in die Grundplatte führt.
In einer dünnen Scheibe
werden etwa 50 % der Fläche
des piezo-keramischen Elements senkrecht zur Ausbreitungsrichtung
gedämmt,
während
dies in einem Würfel
nur 25 % sind. Die Dämpfung
in Schallschwingungswandlern der oben beschriebenen dritten, vierten
und fünften
Bauart hängt
deshalb in erster Linie von den Eigenschaften des Klebstoffs an
der Kontaktstelle zwischen dem piezo-keramischen Element und der Grundplatte
sowie der akustischen Kopplung zwischen Grundplatte und Werkstück ab.
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Während Schwankungen
der Maximalempfindlichkeit zwischen den einzelnen Schallschwingungswandlern
problemlos durch die Gain-Abstimmung des Vorverstärkers korrigiert
werden können, der
die erste Stufe in der Verstärkung
des vom Wandler kommenden elektrischen Signals bildet, ist dies bei
Schwankungen der Resonanzfrequenz und der Dämpfungsrate nicht so ohne weiteres
in der nachgeschalteten Elektronik möglich. Wenn die Ausgangswerte
von Resonanz-Schallschwingungswandlern quantitativ genutzt werden
und verschiedene Wandler der gleichen Bauart untereinander austauschbar sein
sollen, ist es von Bedeutung, dass diese Schallschwingungswandler
so hergestellt werden, dass Resonanzfrequenz und Dämpfungsrate
bei allen Wandlern gleiche Werte aufweisen, und dass die Werte dieser
Parameter durch die Befestigung des Wandlers am Werkstück nicht
signifikant verändert werden.
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Bei
herkömmlichen
Verfahren zur Herstellung von Resonanz-Schallschwingungswandlern
ist es nicht möglich,
diese Wandler mit einer ausreichenden Wiederholgenauigkeit herzustellen,
die einen beliebigen Austausch der Wandler unter der Vorraussetzung
einer quantitativen Nutzung der Ausgangswerte ermöglichen
würde.
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Der
gattungsbildende Stand der Technik nach der WO 89/05199 A1 befasst
sich mit einem Schallschwingungswandler für niedrige Frequenzen, z. B.
in einem Resonanzbereich zwischen 40 und 60 kHz. Dazu ist ein Piezoelement
mit seiner kreisringförmigen
Montagefläche
auf einem ringförmigen
Steg befestigt, wobei dieser kreisringförmige Steg eine Aufnahmekammer
für das
Piezoelement im Schwingungsfall umschließt. Die Resonanzfrequenz kann im
Zuge der Montage variiert werden, indem der Befestigungsbereich
eine Veränderung
erfährt.
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Im
Rahmen der
GB 1 407
793 A wird ein Ultraschalltransmitter sowie ein zugehöriger Ultraschallempfänger angesprochen,
die nicht zur Aufnahme von Kör perschall,
sondern vielmehr zur Detektion von in Luft transportierten Schallwellen
dienen.
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Die
EP 0 451 306 A1 beschreibt
einen frequenzselektiven Ultraschall-Schicht-Wandler, welcher ein Piezokeramikplättchen aufweist,
das mindestens auf einer seiner beiden Plattenflächen von einer Schicht niedriger
akustischer Impedanz umgeben ist.
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Schließlich beschäftigt sich
die
DE 29 06 704 A1 mit
einem Transponder zum Senden und Empfangen von Ultraschallsignalen,
welcher ein offenendiges Gehäuse
aufweist.
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Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Schallschwingungswandler
herzustellen, welcher die Nachteile der Wandler nach dem bisher üblichen
Stand der Technik überwindet.
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Die
vorliegende Erfindung eines Schallschwingungswandlers ist im Anspruch
1 beschrieben und in den Unteransprüchen 2 bis 8 weiter ausgebildet.
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Der
Schallschwingungswandler weist einen Resonanzkörper auf, der nur noch mit
einem im Vergleich zur Gesamtfläche
des Resonanzkörpers
sehr kleinen Flächenabschnitt
auf der Grundplatte befestigt ist, wobei diese Befestigungsfläche im Hinblick auf
die Wellenbewegung während
des Resonanzzustandes des Resonanzkörpers so positioniert ist, dass
sie außer
der Übertragung
von elastischen Schwingungen von der Grundplatte auf den Resonanzkörper mit
der gewünschten
Frequenz und der physikalischen Verbindung des Resonanzkörpers mit der
Grundplatte keine weiteren signifikanten Auswirkungen auf diesen
Resonanzkörper
hat. Gleichzeitig können
Dämpfungsmaterialien
akustisch mit dem verbleibenden größeren Teil der Resonanzkörperfläche verbunden
werden, so dass ein Resonanz-Schallschwingungswandler entsteht,
der bei der Herstellung reproduzierbare Resonanzfrequenzen und Dämpfungsraten
ermöglicht.
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Als
Resonanzkörper
kann ein piezo-keramischer Zylinder verwendet werden, der an seinen
Enden mit Elektroden ausgestattet ist und mit der Grundplatte über einen
Kontaktstreifen in Längsrichtung
des Zylinders verbunden ist.
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Als
Dämpfungsmaterial,
das auf die sichtbare Fläche
des Resonanzkörpers
aufgetragen wird, kann Silikonkautschuk verwendet werden.
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Die
Grundplatte kann aus elektrisch voneinander isolierten Anschlüssen oder
Pads bestehen, über
die der elektrische Kontakt zu den Elektroden des piezo-elektrischen
Elements hergestellt wird.
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Die
Grundplatte kann sich durch eine mehrschichtige Konstruktion auszeichnen,
bestehend aus einer Isolierschicht, auf die eine Leiterplatte mit
Leiterbahnen aufgebracht werden kann, die mit den Elektroden des
piezo-elektrischen Elements verbunden sind.
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Die
Grundplatte kann aus einer mehrschichtigen Konstruktion mit einer
Isolierschicht bestehen, auf die eine gedruckte Schaltung so aufgebracht
werden kann, daß zusätzliche
elektronische Bauteile montiert werden können, die die von dem piezo-elektrischen
Element stammenden Signale verstärken, aufbereiten,
verarbeiten und feststellen können.
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Die
vorliegende Erfindung läßt sich
am besten anhand einer bevorzugten Ausgestaltung unter Verweis auf
die beigefügten
Zeichnungen erklären:
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1(a) und 1(b) zeigen
unterschiedliche Ansichten eines zylinderförmigen piezo-elektrischen Elements,
das im Sinne der vorliegenden Erfindung mit einer Grundplatte verklebt
ist.
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2 zeigt
den Querschnitt eines Schallschwingungswandlers, bei dem das zylinderförmige piezo-elektrische
Element und die in 1 gezeigte Grundplatte
zu einem Wandler mit Eintaktausgang montiert wurden.
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3 zeigt
den Querschnitt eines Schallschwingungswandlers, bei dem das zylinderförmige piezo-elektrische
Element und die in 1 gezeigte Grundplatte
zu einem Wandler mit Differentialausgang montiert wurden.
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1 stellt ein piezo-elektrisches Element (10)
dar, das im allgemeinen eine zylindrische Form hat. Das piezo-elektrische
Element (10) hat eine Längsachse
Z und kann aus einem piezo-elektrischen Material wie zum Beispiel
Bleizirkonattitanat bestehen, das in der gleichen Richtung wie die Z-Achse
gepolt ist. Ein Elektrodenpaar (11) und (12), das
aus aufgedampften Silberschichten bestehen kann, bildet die Enden
des piezo-elektrischen Elements (10). Das elek trische Signal über den
Elektroden (11) und (12) erreicht seinen Maximalwert
bei Druckwellen, die in Richtung der Z-Achse verlaufen.
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Eine
Grundplatte (16) besteht aus einer Edelstahlscheibe (17),
wobei auch andere elektrisch leitende Werkstoffe verwendet werden
können.
Auf diese Scheibe wird eine Leiterplatte (18) geklebt.
Der belichtete Teil der Kupferfläche
(19) der Leiterplatte wird weggeätzt, so daß zwei elektrisch voneinander isolierte
Teile entstehen. Das piezoelektrische Element (10) wird
so ausgerichtet, daß seine
konvexe Fläche
so die Fläche
der Leiterplatte berührt,
daß die ausgeätzte Lücke zwischen
den beiden elektrisch isolierten Teilen der Leiterplatte überspannt
wird. Eine dünne
Schicht Klebstoff (20) entlang der Kontaktlinie von konvexer
Fläche
des piezo-elektrischen Elements (10) und der geätzten Fläche der
Kupferseite (19) der Leiterplatte sorgt für die physisch
stabile Verbindung der Konstruktion und verbessert die Übertragung
elastischer Schwingungen zwischen der Grundplatte (16)
und dem piezo-elektrischen Element (10).
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Der
elektrische Kontakt zwischen dem Elektrodenpaar (11, 12)
und den unmittelbar angrenzenden elektrisch isolierter. Teilen der
Kupferschicht (19) der Leiterplatte erfolgt über eine
geringe Menge Silberepoxid (21), wobei auch andere elektrisch
leitende Kleber oder Niedertemperatur-Lötmittel verwendet werden können. Die
elektrischen Signalleitungen (22) und (23) sind
unter Verwendung leitenden Klebers mit jeweils einer der elektrisch
voneinander isolierten Teile der Kupferfläche (19) der Leiterplatte
verbunden, wobei auch andere Verbindungstechniken wie Löten zum
Einsatz kom men können.
Das piezo-elektrische Element (10) und die exponierte Fläche der
Leiterplatte (18) werden mit einem Dämpfungsmaterial (24)
beschichtet, das die Amplitude der auf die Oberfläche, auf
die die Dämpfung
aufgebracht wird, einwirkenden Spannungsschwingungen dämpft. Als
Dämpfungsmaterial
(24) kann Silikonkautschuk oder ein anderes geeignetes
Material eingesetzt werden.
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2 zeigt
den Querschnitt eines Resonanz-Schallschwingungswandlers mit Eintaktausgang,
in den das in 1 dargestellte piezo-elektrische
Element und die Grundplattenkonstruktion eingebaut wurden. Die elektrisch
leitende Scheibe (25), die aus Edelstahl bestehen kann
und die untere Schicht der in 1 gezeigten
Grundplattenkonstruktion bildet, wird mit Hilfe eines leitenden
Klebers wie zum Beispiel Silberepoxid mit dem Wandlergehäuse (26)
verbunden, das aus Edelstahl besteht und für den Wandler eine komplette
elektrische Abschirmung bildet. Eine der elektrischen Signalleitungen (27)
ist elektrisch leitend mit dem Wandlergehäuse (26) verbunden,
während
die andere Signalleitung (28) elektrisch leitend mit dem
Innenleiter des Koaxialsteckers (29) verbunden ist. Die
Außenabschirmung
(30) des Koaxialsteckers ist elektrisch leitend mit dem
Wandlergehäuse
(26) verbunden. Auf die Außenseite der elektrisch leitenden
Scheibe (25) ist eine elektrisch isolierende Schicht (31)
geklebt, damit es während
des Einsatzes nicht zu einem Erdschluß des Wandlergehäuses kommt.
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3 zeigt
den Querschnitt eines Resonanz-Schallschwingungswandlers mit einem
Differentialausgang, in den das in 1 dargestellte
piezo-elektrische Element und die Grundplattenkonstruktion eingebaut
wurden. Die elektrisch leitende Scheibe (35), die aus Edelstahl
bestehen kann und die untere Schicht der in 1 gezeigten
Grundplattenkonstruktion bildet, wird mit Hilfe eines leitenden Klebers
wie zum Beispiel Silberepoxid mit dem Wandlergehäuse (36) verbunden,
das aus Edelstahl besteht und für
den Wandler eine komplette elektrische Abschirmung bildet. Die elektrischen
Signalleitungen (37) sind elektrisch leitend mit den beiden
Innenleitern des Differentialkoaxialsteckers (38) verbunden.
Die Außenabschirmung
(39) des Differentialkoaxialsteckers ist elektrisch leitend
mit dem Wandlergehäuse
(36) verbunden. Auf die Außenseite der elektrisch leitenden
Scheibe (35) ist eine elektrisch isolierende Schicht (40)
geklebt, damit es während des
Einsatzes nicht zu einem Erdschluß des Wandlergehäuses kommt.
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Um
mit dem so konstruierten Schallschwingungswandler der in 2 und 3 dargestellten Bauart
Spannungsschwingungen innerhalb eines Gegenstandes nachweisen zu
können,
wird die Außenschicht
der elektrisch isolierten Schicht des Wandlers akustisch mit der
Oberfläche
des besagten Gegenstandes gekoppelt, so daß Schallschwingungsmessungen
erfolgen können.
Es kann zwar eine trockene Kopplung verwendet werden, die akustische
Kopplung läßt sich
jedoch im allgemeinen durch Verwendung eines Kopplungsmittels verbessern,
das eventuelle kleine Lücken
zwischen der elektrisch isolierenden Schicht und der Oberfläche des
Gegenstandes füllt.
Ein Teil der Spannungsschwingungen, die sich unterhalb der Isolierschicht des
Wandlers ausbreiten, durchquert die Isolierschicht und die Grundplatte
und trifft auf das piezo-elektrische Element. Dort wird der Anteil
der Welle, der einen der Resonanzfrequenz des piezo-elektrischen
Elements entsprechenden Frequenzanteil aufweist, eine Resonanz anregen,
die charakteristisch für
die Länge
des zylinderförmigen
Elements ist. Diese Frequenz wird durch die geringe Menge leitfähigen Klebers
oder Lot zur Herstellung der leitenden Verbindung zwischen den Elektroden
des piezoelektrischen Elements und den elektrisch isolierten Bereichen
der Leiterplatte nicht signifikant beeinflußt. Da das Dämpfungsmaterial
so gewählt
wird, daß die Ausbreitung
elastischer Schwingungen mit dem besagten Frequenzanteil nicht gefördert wird,
beeinflußt
es die Resonanzfrequenz des piezo-elektrischen Elements als Folge
der in Verbindung mit der Resonanz zunehmenden charakteristischen
Abmessung nicht in signifikanter Weise. Die Dämpfung der Resonanz des piezo-elektrischen
Elements wird durch die Dämpfung
als Folge des auf das piezo-elektrische Element und die Innenseite
der Grundplatte aufgetragenen Dämpfungsmaterials
dominiert. Natürliche
Schwankungen der Dämpfungsrate
der fertiggestellten Wandler als Folge inhärenter Unterschiede der piezo-elektrischen
Elemente und unkontrollierbarer Unterschiede bei der Fertigung von
Schallschwingungswandlern besonders im Hinblick auf die Klebestellen
des Wandlers, die Verklebung der einzelnen Schichten der Grundplatte
und die elektrisch leitenden Verbindungen zum piezoelektrischen
Element werden so auf ein Minimum beschränkt.
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Das
Ausgangssignal eines Schallschwingungswandlers wird typischerweise
vor der weiteren Verarbeitung verstärkt und gefiltert. Ein Teil
oder auch die Gesamtheit der hierfür erforderlichen Elektronik
kann im Gehäuse
entweder auf einer separaten Platine oder auf derselben Leiterplatte
untergebracht werden, auf der das piezo-elektrische Element montiert
ist.