RU1821248C

RU1821248C - Method and device for generating wave acoustic field

Info

Publication number: RU1821248C
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Глаголев
Original assignee: А.Е.Глаголев
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1993-06-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дн ультразвукового контрол , в частности в медицине . Цель изобретени - расширение области применени за счет улучшени однородности пол в ближней зоне преобразовател достигаетс тем, что на границе среды создают акустическое давление с монотонным изменением фазы по углу относительно оси симметрии, а также тем, что в устройстве, содержащем дисковый пьезоэ- лемент с электродами на торцевых поверхност х , последние выполнены винтовыми. 2 с.п, ф-лы, 1 ил.The invention relates to measuring technique and can be used days of ultrasonic testing, in particular in medicine. The purpose of the invention is the expansion of the scope by improving the uniformity of the field in the near zone of the transducer is achieved by the fact that acoustic pressure is created at the boundary of the medium with a monotonic phase change in the angle relative to the axis of symmetry, as well as by the fact that in the device containing the disk piezoelectric element with electrodes on the end surfaces, the latter are made helical. 2 s.p., f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при ультразвуковом контроле, например, в медицинской диагностике.The invention relates to measuring equipment and can be used in ultrasound testing, for example, in medical diagnostics.

Целью изобретени вл етс расширение области применени за счет улучшени однородности пол в ближней зоне преобразовател .The aim of the invention is to expand the scope by improving the uniformity of the field in the near zone of the transducer.

На чертеже изображен ультразвуковой преобразователь, реализующий предлагаемый способ формировани волнового акустического пол .The drawing shows an ultrasonic transducer implementing the proposed method of forming a wave acoustic field.

Преобразователь содержит дисковый пьезоэлемент 1 и электроды 2 на его поверхност х , причем торцевые поверхности пье- зоэлемента 1 выполнены в виде одного витка винтовой поверхности.The transducer comprises a piezoelectric disk 1 and electrodes 2 on its surfaces, the end surfaces of the piezoelectric element 1 being made in the form of a single turn of a screw surface.

Предлагаемый способ осуществл етс следующим образом: генератором сигналовThe proposed method is as follows: a signal generator

возбуждают пьезоэлемент 1 преобразовател с помощью электродов 2. При этом, винтова рабоча поверхность пьезоэле- мента 1 колеблетс синфазно и излучает в иммерсионную среду или в протектор продольные ультразвуковые колебани с формой волнового фронта, повтор ющего форму излучающей поверхности, т.е. с винтовым волновым фронтом.excite the piezoelectric element 1 of the transducer with the help of electrodes 2. In this case, the screw working surface of the piezoelectric element 1 oscillates in phase and emits longitudinal ultrasonic vibrations into the immersion medium or tread with the shape of a wave front repeating the shape of the radiating surface, i.e. with a helical wavefront.

В режиме приема при падении на поверхность пьезрэлемента 1 продольной винтовой волны, соответствующей его форме , поверхность пьезоэлемента 1 колеблетс синфазно и эффективно принимает ультразвуковой сигнал. При падении на поверхность пьезоэлемента ультразвуковой волны другого типа (плоской, сферической или др.) или винтовой волны с Другим шагом . или направлением винта поверхность пье00In the reception mode, when a longitudinal helical wave corresponding to its shape is incident on the surface of the piezoelectric element 1, the surface of the piezoelectric element 1 oscillates in phase and effectively receives an ultrasonic signal. When an ultrasonic wave of another type (plane, spherical or other) or a helical wave with a different step is incident on the surface of the piezoelectric element. or direction of screw surface pie00

N)N)

т ГО 4 00t GO 4 00

зоэлемента 1 не будет колебатьс синфаэно и не сможет эффективно принимать УЗ-сиг- нал.element 1 will not oscillate sifaeno and will not be able to effectively receive the ultrasound signal.

Описываемый способ формировани волновых фронтов позвол ет за счет изменени фазы на границе среды по углу относительно оси симметрии ,по закону правого или левого винта создавать винтбвой волновой фронт, на диаметрально противоположных сторонах которого фронт ультразвуковой волны имеет противоположный наклон, в результате чего невоз- можна интерференци таких волн И, следовательно, структура акустического пол ближней и промежуточной зон от границы вл етс однородной и позвол ет проводить локацию и обнаружение объектов в этих зонах с высокой надежностью, а также уменьшить ширину диаграммы направленности в дальней зоне.The described method of generating wave fronts allows, by changing the phase at the medium boundary in an angle relative to the axis of symmetry, according to the law of the right or left screw, to create a helical wave front, on the diametrically opposite sides of which the front of the ultrasonic wave has an opposite slope, as a result of which interference is impossible of such waves And, therefore, the structure of the acoustic field of the near and intermediate zones from the boundary is homogeneous and allows the location and detection of objects in these onah with high reliability as well as reduce the width of the radiation pattern in the far field.

00

55

00

Claims

1. A method of forming a wave acoustic field in a medium, which consists in creating acoustic pressure at the medium boundary with axial symmetry of amplitude, including and in order to expand the field of application by improving the uniformity of the field in the near zone of the transducer, at the boundary of the medium, acoustic pressure is created with a monotonic phase change in angle relative to the axis of symmetry,

2. A device for forming a wave acoustic field in the medium, comprising a piezoelectric disk with electrodes on the end surfaces, characterized in that, in order to improve uniformity of the radiation field thereof in the near field, the end surfaces of the piezoelectric element are made screw.