Penemuan ini berkaitan dengan teknik ultrasound, yaitu ke struktur sistem osilasi ultrasonik, dan dapat digunakan dalam pengembangan peralatan medis ultrasonik. Hasil teknis dari penemuan ini adalah untuk meningkatkan amplitudo osilasi, meningkatkan keandalan pekerjaan, pengurangan dimensi keseluruhan dan massa. Sistem osilasi ultrasonik dibuat dalam bentuk rentang rotasi dan dibentuk oleh dua lapisan logam berurutan, reflektif dan konsentrasi, dan dua elemen piezoelektrik yang terletak di antara overlay, secara akustik terhubung satu sama lain dengan elemen ketat. Piezeelements dibuat dengan disk, pad reflektif terdiri dari perhentian berulir secara berurutan dengan lubang pusat dan lapisan disk. PAD konsentrat berisi tiga bagian: silinder pertama dengan flensa, silinder output kedua dan ketiga - output ketiga dengan lubang tuli berulir untuk mengikat alat waveguide, dan elemen kemudi dilakukan dalam bentuk gelas internal dengan benang internal dan dua lubang: putaran di tengah bagian bawah dan persegi panjang di permukaan samping kaca. Bagian silinder pertama dari lapisan konsentrasi terbuat dari berulir ke flensa, mur yang presipitan juga ditempatkan di situs ini. 2 il.

Gambar ke Paten Federasi Rusia 2465071

Penemuan ini berkaitan dengan bidang teknologi ultrasonik dan berfungsi untuk memperoleh dan mengirimkan osilasi mekanis dari panggilan, suara atau frekuensi supersonik dan dapat digunakan dalam proses teknologi apa pun yang digunakan menggunakan USG.

Sistem osilasi ultrasonik (konverter piezoceramic) dari jenis langezhen diketahui [e.kikuchi. Konverter ultrasonik. M.: Rumah penerbitan MIR, 1972, hal.472; FRG Paten No. 2711306 MKI B06V 3/00]. Jenis konverter ini adalah Mosaic yang dicetak dari irisan kuarsa-cut dan disimpulkan antara dua pelat logam. Kekurangan dari konverter piezoceramic tipe ini Adalah: desain non-teknologi, kompleksitas perakitan dan daya rendah.

Sistem osilasi ultrasonik (emitor) dari jenis "Sandwich" [S.S. Volkov, B.Y. Chernomak juga dikenal. Welding Plastik Ultrasonografi. M.: Kimia, 1986, hal.126; Novikov A.A., Negro D.A., Schuster Ya.B. Pada masalah menentukan upaya screed konverter piezoceramic dari tipe longitudinal. Bahan-bahan III International Scientific dan Technology Congress "Teknologi Militer, Persenjataan dan Teknologi Aplikasi Ganda". - Omsk. - 2005. - Bagian 1. - hal.177-178; Sertifikat Model Utilitas Ru No. 18655. Emitter Keramik Ultrasonik. / Novikov A.A., Schuster Ya.B., Negro D.A. Publik. BI No. 19, 2001], salah satunya dipilih sebagai prototipe [RU 2141386 "sistem osilasi ultrasonik" Barsukov R.V. et al.] Sebagai yang terdekat dalam esensi teknis terhadap yang diusulkan. Ini adalah sistem osilasi dalam bentuk badan rotasi yang dibentuk oleh berurutan dan terhubung dengan dua lapisan logam dan dua elemen piezoelektrik yang terletak di antara lapisan, dan pembentukan rotasi sistem berosilasi dibuat dalam bentuk kontinu kurva tebal, dan tubuh rotasi terdiri dari tiga bagian: silinder pertama, plot kedua dengan perubahan radius eksponensial atau halus dalam diameter bagian, dan silinder ketiga, dan elemen piezoelektrik annular terletak di antara eksponensial dan Bagian silinder pertama, yang dihubungkan oleh elemen ketat (misalnya, baut atau pejantan).

Emitter seperti "sandwich" bebas dari kurangnya emitor jenis langevin yang dijelaskan di atas. Namun, mereka mudah diproduksi dan diperkirakan, dengan diameter kecil piezoocolet bekas, diameter lubang dalam di piezocoltz menjadi nilai yang membatasi parameter energi dari sistem berosilasi, karena di satu sisi mengurangi permukaan aktif Unit piezoelektrik, dan di sisi lain - ia mengarah pada kebutuhan akan penurunan diameter pejantan kuningan atau baut di mana karakteristik kekuatan elemen konsol tidak memberikan pengoperasian sistem osilator secara keseluruhan secara keseluruhan.

Hasil teknis dari penemuan ini adalah untuk meningkatkan amplitudo osilasi sambil meningkatkan keandalan pekerjaan dan penurunan signifikan dalam dimensi keseluruhan dan massa sistem osilasi ultrasonik.

Hasil teknis dicapai dalam kenyataan bahwa dalam perangkat yang dikenal, yang mewakili sistem osilasi ultrasonik dalam bentuk tubuh rotasi, yang dibentuk oleh dua lapisan logam yang terletak berurutan, mencerminkan dan berkonsentrasi, dan dua elemen piezoelektrik yang terletak di antara overlay, Acoutyly saling berhubungan oleh elemen yang konsisten sesuai dengan penemuan yang diklaim Flange, silinder kedua - eksponensial dan ketiga - output dengan lubang tuli yang berulir untuk mengikat alat pandu waveguide, elemen dasi dibuat dalam bentuk gelas dengan benang internal dan dua lubang: bulat di tengah bagian bawah dan persegi panjang di permukaan samping kaca, dan bagian silinder pertama dari lapisan konsentrasi Dan berulir ke flensa dibuat dan Nut Cape juga ditempatkan di situs ini.

Gambar perakitan perangkat yang diusulkan ditunjukkan pada Gambar. 1 dan berisi elemen-elemen berikut: overlay konsentrat 1, dimasukkan ke dalam lubang bundar kaca 2 sehingga posisinya diperbaiki dengan flensa lapisan; Piezoelements 3 dengan kelopak kontak 4, menonjol melalui gelas persegi panjang 5 cangkir 2, diperbaiki dalam gelas 2 menggunakan penutup disk 6 dan pita fluoroplastik dalam bentuk cincin cut 7 dan berhenti berulir 8. Cape 9 terletak pada Segmen flensa silinder dari overlay konsentrasi 1.

Perangkat yang diusulkan berfungsi sebagai berikut.

Ketika tegangan frekuensi tinggi diterapkan pada kesimpulan kelopak kontak 4, menonjol melalui pembukaan persegi panjang 5 permukaan samping dari kaca 2, cakram piezoceramic 3 melaksanakan transformasi sinyal akustik ke dalam sinyal akustik.

Ketika bekerja sebagai sistem osilasi akustik [Novikov A.A., Schuster Ya.B., Blacks ya. Fitur desain konverter ultrasonik piezoceramic dengan panjang setengah gelombang. Omsky. buletin Ilmiah. - 2009. Ser.: Instrumen, Mesin dan Teknologi. - № 3 (83). - C.194-198.], Distribusi amplitudo osilasi akustik longitudinal dengan panjang sistem akustik ini akan terlihat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar.2. Pada saat yang sama, fluktuasi "nol" akan berada di wilayah bagian flensa silinder dari lapisan konsentrasi 1, sehingga lokasi pada bagian kacang yang diendapkan 9 akan memungkinkan untuk digunakan untuk pengikatan yang kaku dari keseluruhan Sistem osilasi di perumahan emitor dengan minimum elemen pengikat pada karakteristik sistem pembicara. Di sisi lain, penggunaan kaca 2 sebagai elemen konsumsi, menerjemahkan struktur sistem akustik ultrasonik dari sistem dengan screed internal (yang paling luas saat ini baik di negara kita maupun di luar negeri), dalam desain sistem dengan screed eksternal. Ini, pertama, ini memberikan kemungkinan penggunaan sebagai elemen piezoactive bukan cincin, dan cakram yang dengan diameter yang sama dari sistem speaker memungkinkan untuk meningkatkan daya akustik output, yang lebih signifikan dari diameter yang lebih kecil. Dari elemen piezoelektrik, dan kedua, menghilangkan masalah memastikan kekuatan dan keandalan elemen pengiriman internal yang diperlukan.

Bukaan Rectangular 5 pada permukaan samping kaca 2 digunakan untuk menampilkan kelopak kontak 4 melaluinya, dan lubang di perhentian berulir 7 tidak hanya memiliki kemungkinan menyorot piezo no, tetapi kemungkinan beberapa koreksi frekuensi karakteristik sistem berosilasi.

Dengan demikian, sistem akustik ultrasonik yang diusulkan memungkinkan:

Dapatkan emitor ultrasound berukuran kecil yang efektif saat menggunakan piezoelements (disk) dengan diameter kecil;

Mencapai efek minimum elemen pengencang sistem akustik di perumahan emitor ultrasonografi;

Tingkatkan amplitudo osilasi sistem sambil meningkatkan keandalan pekerjaan dengan penurunan dimensi dan massa secara keseluruhan yang signifikan, yang sangat diperlukan untuk peralatan medis ultrasound modern.

KLAIM

Sistem osilasi ultrasonik dalam bentuk tubuh rotasi yang dibentuk oleh dua lapisan logam berurutan yang mencerminkan dan berkonsentrasi, dan dua elemen piezoelektrik yang terletak di antara lapisan, secara akustik terkait satu sama lain, ditandai dengan bahwa elemen piezoelektrik dibuat dengan disk, reflektif PAD terdiri dari pemberhentian berulir yang diatur secara berurutan dengan lubang pusat dan lapisan disk, pad konsentrasi berisi tiga bagian: silinder pertama dengan flensa, silinder output kedua dan ketiga - output ketiga dengan lubang tuli yang berulir untuk mengikat alat pandu gelombang, dan elemen kemudi dibuat dalam bentuk gelas dengan benang internal dan dua lubang: putaran di tengah bagian bawah dan persegi panjang di permukaan samping kaca, dan bagian silinder pertama dari lapisan konsentrasi terbuat dari ulir ke flensa dan mur yang diendapkan juga ditempatkan di situs ini.

Untuk menghasilkan ultrasonografi, emitor khusus dari jenis magnetostriktif digunakan. Parameter utama perangkat termasuk resistensi dan konduktivitas. Juga memperhitungkan nilai frekuensi yang diizinkan. Dengan desain, perangkat mungkin berbeda. Perlu juga dicatat bahwa model secara aktif digunakan dalam suara gema. Untuk memahami emitor, penting untuk mempertimbangkan skema mereka.

Skema Perangkat

Emitor ultrasonik magnetostriktif standar terdiri dari dudukan dan set terminal. Magnet langsung dipasok ke kondensor. Di bagian atas perangkat ada belitan. Di dasar emitor, cincin penjepit sering dipasang. Magnet hanya cocok dengan tipe neodymium. Di bagian atas model adalah batang. Untuk pemasangannya, cincin diterapkan.

Modifikasi cincin

Perangkat cincin beroperasi saat melakukan 4 mk. Banyak model diproduksi dengan dudukan pendek. Perlu juga dicatat bahwa ada modifikasi pada kapasitor lapangan. Untuk mengumpulkan emitor magnetostriktif dengan tangan mereka sendiri, lilitan solenoid diterapkan. Dalam hal ini, terminal penting untuk menetapkan rendah ambang tegangan. Leher ferit lebih bijaksana untuk memilih diameter kecil. Cincin penjepit dinaikkan terakhir.

Perangkat dengan yar.

Buat emitor magnetostriktif dengan tangan Anda sendiri cukup sederhana. Pertama-tama, rak di bawah batang dipanen. Selanjutnya, penting untuk memotong dudukan. Untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan disk logam. Spesialis menyarankan bahwa diameter dudukan harus tidak lebih dari 3,5 cm. Terminal untuk perangkat dipilih pada 20 V di bagian atas model, cincin diperbaiki. Jika perlu, Anda bisa memutar isolent. Indikator resistensi pada penghasil emisi ini terletak di area 30 ohm. Mereka bekerja pada konduktivitas minimal 5 mk. Berliku B. kasus ini Tidak dibutuhkan.

Model berliku ganda

Perangkat berliku ganda terbuat dari diameter yang berbeda. Konduktivitas model berada pada 4 mk. Sebagian besar perangkat memiliki ketahanan gelombang tinggi. Untuk membuat emitor magnetostriktif dengan tangan Anda sendiri, hanya dudukan baja yang digunakan. Insulator dalam hal ini tidak perlu. Batang ferit diperbolehkan untuk memasang di lapisan. Para ahli merekomendasikan terlebih dahulu untuk memanen cincin penyegelan. Perlu juga dicatat bahwa kapasitor tipe lapangan akan diminta untuk merakit emitor. Resistansi saluran masuk pada model harus tidak lebih dari 20 ohm. Berliku dipasang di sebelah tongkat.

Reflektor emitter.

Pengemis jenis ini disorot oleh konduktivitas tinggi. Model bekerja pada tegangan 35 V. Banyak perangkat dilengkapi dengan kapasitor lapangan. Buat emitor magnetostriktif dengan tangan Anda sendiri cukup bermasalah. Pertama-tama, perlu untuk memilih batang berdiameter kecil. Pada saat yang sama, terminal dipanen dengan konduktivitas dari 4 mk.

Tahan gelombang di perangkat harus dari 45 ohm. Piring dipasang di dudukan. Berliku dalam kasus ini seharusnya tidak bersentuhan dengan terminal. Di bagian bawah perangkat berkewajiban menjadi bundar. Pita biasa sering digunakan untuk memperbaiki cincin. Kapasitor diserang di atas mangan. Perlu juga dicatat bahwa cincin kadang-kadang digunakan dengan overlay.

Perangkat untuk echolotov.

Untuk echolotov, emitor magnetostriktif sering digunakan. Bagaimana cara memasak model dengan tangan Anda sendiri? Modifikasi buatan sendiri dibuat dengan konduktivitas dari 5 mk. Mereka rata-rata sama dengan 55 ohm. Untuk membuat batang ultrasonik yang kuat diterapkan pada 1,5 cm. Angkat solenoid dikunyah dengan langkah kecil.

Spesialis menyarankan bahwa rak untuk emitor lebih bijaksana untuk mengambil stainless steel. Pada saat yang sama, terminal diterapkan dengan konduktivitas rendah. Kapasitor cocok untuk berbagai jenis. Emitter berada di 14 W. Cincin karet digunakan untuk memperbaiki batang. Basis perangkat melapisi pita. Perlu juga mencatat bahwa magnet harus dipasang terakhir.

Modifikasi untuk perusahaan perikanan

Perangkat untuk perangkat memancing dikumpulkan hanya dengan kapasitor kabel. Untuk memulai, instal rak. Ini lebih bijaksana untuk menggunakan cincin dengan diameter 4,5 cm. Berliku solenoid wajib pas dengan batang. Cukup sering, kapasitor disolder di dasar emitor. Beberapa modifikasi dilakukan pada dua terminal. Kalung ferit wajib diperbaiki pada isolator. Untuk memperkuat cincin, rekaman itu digunakan.

Model resistensi gelombang rendah

Perangkat rendah tahan gelombang. Bekerja pada tegangan 12 V. Banyak model memiliki dua kapasitor. Untuk merakit perangkat yang menghasilkan USG, dengan tangan Anda sendiri, Anda akan memerlukan tongkat sebesar 10 cm. Dalam hal ini, kapasitor radiator diinstal oleh tipe kabel. Angkat berliku pada giliran terakhir. Perlu juga dicatat bahwa terminal akan membutuhkan perakitan. Dalam beberapa kasus, kondensor lapangan digunakan untuk 4 mk. Parameter frekuensi akan cukup tinggi. Magnet layak dipasang di atas terminal.

Perangkat tahan gelombang tinggi

Emitter ultrasound resistansi tinggi sangat cocok untuk penerima gelombang pendek. Anda dapat mengumpulkan perangkat Anda sendiri hanya berdasarkan kapasitor transisi. Pada saat yang sama, terminal pembuatan bahan konduktivitas tinggi. Cukup sering, magnet dipasang di rak.

Stand untuk emitor diterapkan dengan tinggi rendah. Perlu juga dicatat bahwa satu pelurus digunakan untuk membangun perangkat. Untuk isolasi dasarnya, pita yang biasa cocok. Di bagian dari emitor, ada cincin.

Perangkat batang

Skema tipe batang meliputi konduktor berliku. Kapasitor diizinkan untuk menerapkan kapasitas yang berbeda. Pada saat yang sama, mereka mungkin berbeda dalam konduktivitas. Jika kita mempertimbangkan model sederhanaStand dipanen di sekitar bentuk bundar, dan terminal dipasang pada 10 V. Lilitan solenoid disekrup pada giliran terakhir. Perlu juga dicatat bahwa magnet ini dipilih tipe neodymium.

Langsung batang berlaku hingga 2,2 cm. Terminal dapat dipasang pada lapisan. Penting juga untuk menyebutkan bahwa ada modifikasi dengan 12 V. Jika kita mempertimbangkan perangkat dengan kapasitor lapangan berkapasitas tinggi, maka diameter minimum batang diizinkan 2,5 cm. Dalam hal ini, belitan harus mendingin ke isolasi. Di bagian atas emitor, cincin pelindung dipasang. Stand diperbolehkan dilakukan tanpa lapisan.

Model dengan kapasitor lintasan tunggal

Pengemis jenis ini menyediakan konduktivitas pada level 5 mk. Pada saat yang sama, indikator ketahanan gelombang dari mereka pada maksimum hingga 45 ohm. Untuk secara independen membuat emitor, dudukan kecil dipanen. Di bagian atas dudukan wajib menjadi bantalan karet. Perlu juga dicatat bahwa magnet dipanen dengan tipe neodymium.

Para ahli menyarankannya untuk membangunnya. Terminal untuk perangkat dipilih oleh 20 W. Kapasitor secara langsung dipasang di atas lapisan. Batang digunakan dalam diameter 3,3 cm. Di bagian bawah berliku harus berdering. Jika kita mempertimbangkan model menjadi dua kapasitor, batang diizinkan untuk digunakan dengan diameter 3,5 cm. Berliku harus menanamkan ke dasar emitor. Di bagian bawah drainase rekaman terpaku. Magnet dipasang di tengah rak. Terminal harus terletak di pesta.

Properti gelombang ultrasonik tercermin dari hambatan dan kembali dalam bentuk gema yang digunakan untuk menentukan jarak ke objek yang sulit dijangkau.

Diketahui pada awal abad kedua puluh, sumber mekanis gelombang ultrasonografi - totamons dan batang baja berosilasi, memiliki daya tinggi, tetapi tidak dapat mengirim mereka balok arah yang sempit, seperti sinar cahaya. Ultrasonografi yang dipancarkan oleh mereka dibagi menjadi berbagai arah. Karena itu, tidak mungkin untuk menentukan arah di mana objek dipelajari.

Tetapi rilis ilmuwan Prancis Paul Lanzhen ditemukan. Pada tahun 1916, selama Perang Dunia Pertama, ia sedang mencari cara mendeteksi kapal selam menggunakan ultrasonografi. Dan sebagai sumber gelombang ultrasonik, ia menggunakan fenomena piezoelektrik, yang sebelum itu tidak menemukan aplikasi.

Pembukaan piezoelektrik.

Klik pada gambar

Efek piezoelektrik dibuka pada tahun 1880 oleh ilmuwan Prancis Bidang Pierre dan Curie Selama studi sifat kristal. Meremas kristal kuarsa di kedua sisi, mereka menemukan penampilan biaya listrik pada tepi yang tegak lurus dengan arah kompresi. Tuduhan pada satu wajah positif, dan di sisi lain - negatif. Mereka mengamati gambar yang sama dengan peregangan kristal. Di wajah itu di mana, ketika dikompresi, biaya positif muncul, dengan ketegangan ada negatif, dan sebaliknya.

Pierre Curie

Ternyata selain kuarsa, kristal turmalin, garam yang segara, lithium sulfat, dan kristal lainnya, yang tidak memiliki pusat simetri memiliki sifat seperti itu. Fenomena ini dipanggil piezoelektrik, Dari kata Yunani "Piezo" - I DUT, dan Kristal dengan sifat-sifat seperti itu - piezoelektrik..

Dengan penelitian lebih lanjut, Curie Brothers menemukan bahwa ada dan efek piezoelektrik membalikkan. Jika Anda membuat biaya listrik Polaritas yang berbeda di tepi kristal, maka itu akan menjerit atau meregangkan.

Penemuan ini dan digunakan dalam studinya Paul Lanzhen.

Piezoelectric Emitter Langena.

Paul Lanzhen

Jika piring kuarsa terpapar secara mekanis, listrik. Dan sebaliknya, jika Anda mengubah bidang listrik dengan frekuensi tertentu di mana, itu akan mulai berfluktuasi dengan frekuensi yang sama.

Dan apa yang akan terjadi jika untuk mengisi daya kristal untuk menggunakan listrik dari sumber arus bolak-balik frekuensi tinggi? Setelah melakukan pengalaman seperti itu, Lanzhen yakin bahwa frekuensi osilasi kristal sama dengan frekuensi perubahan tegangan. Jika di bawah 20.000 Hz, kristal menjadi sumber suara, dan jika lebih tinggi, itu akan memancarkan gelombang ultrasonik.

Tetapi kekuatan ultrasonografi yang dipancarkan oleh satu piring kristal sangat kecil. Oleh karena itu, dari catatan kuarsa, ilmuwan membuat lapisan mosaik dan menempatkannya di antara dua lapisan baja, yang melakukan fungsi elektroda. Untuk meningkatkan amplitudo osilasi, fenomena resonansi digunakan. Jika frekuensi tegangan bolak-balik dipasok ke piezocrystal bertepatan dengan frekuensinya sendiri, maka amplitudo osilasinya meningkat secara dramatis.

Desain ini disebut "Sandwich Lanzhen". Dan dia sangat sukses. Kekuatan radiasi cukup besar, dan balok ombak diarahkan sempit.

Belakangan sebagai elemen piezoelektrik alih-alih pelat kuarsa mulai menggunakan keramik dari barium titanate, efek piezoelektrik yang berkali-kali lebih tinggi daripada kuarsa.

Rekor piezoelektrik dapat menjadi penerima suara. Jika sebuah gelombang suara Dia akan menemuinya dalam perjalanan, catatan akan mulai berfluktuasi dengan frekuensi sumber suara. Biaya listrik akan muncul di wajahnya. Energi osilasi suara dikonversi menjadi energi osilasi listrik, yang ditangkap oleh penerima.

Dapat dikatakan bahwa transduser ultrasound dilahirkan dalam air. Pada tahun 1826, cahaya dan serangan di Danau Jenewa diukur untuk pertama kalinya kecepatan perambatan suara dalam air dengan bantuan lonceng gereja. Bahkan sebelum percobaan ini, Leonardo da Vinci mencatat bahwa air menghabiskan suara dengan baik. Namun, ada kemungkinan untuk dianggap bahwa eksperimen 1826 adalah pertama kali digunakan untuk radiasi suara di dalam air perangkat resonansi. Di masa depan, lonceng bawah air yang bersemangat oleh palu elektromagnetik atau pneumatik digunakan untuk mengukur kedalaman metode akustik dan untuk keperluan navigasi lainnya. Dengan bentuknya, bel sinyal bawah air dibedakan dari gereja. Tepi dibuat sangat tebal, untuk meningkatkan sifat resonansi bel ketika bekerja dalam air, impedansi akustik yang lebih dari 3000 kali impedansi udara akustik. Sebagai hidrofon, kapsul mikrofon batubara yang tertutup dalam kasus logam digunakan. Untuk memperoleh daya akustik yang meningkat untuk beberapa waktu, sirene air digunakan, bagian bergerak yang diputar dalam tangki air yang melekat pada permukaan bagian dalam perumahan kapal. Tetapi pada tahun 1907, generator fesanten muncul (Gbr. 2.1), yang diterapkan pada alarm bawah air.

Ara. satu.

Generator dibuat berdasarkan mesin induksi (asinkron) menggunakan efek elektrodinamik. Getaran diafragma logam tebal bersemangat dengan tabung tembaga tebal dengan panjang tertentu, yang dapat bergerak bebas dalam arah aksial di medan magnet radial konstan yang kuat. Berliku primer di mana arus bolak-balik menyapu, luka pada inti yang terletak di dalam sedemikian rupa sehingga tabung tembaga adalah satu-satunya yang diputar pendek dua kali lipat sekunder. Disebabkan oleh tabung tembaga Arus sekunder, berinteraksi dengan bidang konstan, menciptakan kekuatan mekanis variabel. Sistem mekanis generator sangat masif untuk mengatasi impedansi akustik besar medium. Arus bolak-balik dipasok dari generator frekuensi tinggi, dan frekuensinya dipilih dengan frekuensi resonansi diafragma yang bersentuhan dengan air, karena efisiensi transformasi elektrokoakustik selama eksitasi di luar penurunan resonansi mekanis secara terasa. Generator Fessenden dengan frekuensi resonansi 540, 1050 dan 3000 Hz diproduksi oleh industri dan untuk waktu yang cukup lama digunakan dalam praktek untuk alarm bawah laut dan mengukur metode akustik kedalaman. Hingga saat-saat terpencil, gelombang ultrasonik tidak digunakan sama sekali.

Ara. 2.

Tetapi dengan dimensi cerdas dari emitor, suara frekuensi yang terdengar berlaku untuk air di dalam air. Selain itu, suara yang terdengar bisa menjadi penumpang yang sangat mengganggu dan perintah kapal. Dengan sudut pandang ini, serta dengan mempertimbangkan aplikasi militer tertentu, menjadi jelas bagi kebutuhan untuk menggunakan gelombang ultrasonik. Pada tahun 1920, emitor ultrasonik yang cocok muncul, dirancang untuk pensinyalan dari kapal selam dan disebut emitor Langevin (Gbr. 2.2).

Emitor ini adalah Mosaic yang dicetak dari Chocks of Quartz X Cut dan menyimpulkan antara dua piring logam tebal. Jika tegangan bolak-balik diterapkan pada piring, kekuatan pemaksaan piezoelektrik terjadi pada kristal kuarsa, dan bersama-sama dengan piring yang terhubung kaku mulai berfluktuasi sebagai sistem mekanis tunggal. Frekuensi tegangan listrik eksitasi dipilih sama dengan frekuensi mode fluktuasi longitudinal utama dari struktur tiga lapis ini. Permukaan pelat logam, ditujukan pada air, melakukan osilasi piston, dan arah emitor ternyata cukup pada diameter lempeng sekitar 30-40 cm. Permukaan lawan piring lain biasanya berhubungan dengan udara, sehingga tidak memberikan radiasi akustik.

Pada tahun 1933, vibrator magnetostriktif yang terbuat dari lembaran logam tipis ditemukan. Inti berosilasi dari vibrator semacam itu dibuat dalam bentuk serangkaian ratusan piring tipis yang terpaku diselesaikan dari lembaran nikel. Gulungan listrik ditempatkan di jendela yang disediakan saat stamping. Kekuatan pembangkit gaya magnetostriction dibuat bergantian saat iniyang frekuensinya biasanya dipilih sama dengan frekuensi resonansi inti mekanis. Ketebalan piring individu dipilih sesuai dengan frekuensi operasi, dengan mempertimbangkan permeabilitas magnetik dan resistansi listrik material sehingga kerugian pada arus pusaran tidak melebihi nilai tertentu, karena mereka adalah faktor utama yang menentukan efisiensi elektro-akustik transduser. Konverter magnetostriction dari jenis ini dapat ditingkatkan dengan mengembangkan paduan baru dengan efek magnetostriction besar dan besar dan, akibatnya, kemungkinan mengubah daya yang lebih besar. Berbeda dengan emitor lanching ini, sumber kekuatan eksitasi yang tergantung pada sifat kristal kuarsa, memiliki peluang kesempurnaan yang kurang. Kekuatan akustik mereka terbatas pada tegangan kerusakan kristal. Selain itu, mangkuk mosaik tahan lama dan seragam dari kristal ke permukaan besar pelat logam, rentan terhadap kuat stres variabelterkait dengan kesulitan teknis. Sebaliknya, dalam vibrator magnetostriction, permukaan gluable persis sejajar dengan arah osilasi, dan karena itu tentang tekanan mekanis variabel, tidak perlu mengambil tindakan pencegahan untuk memastikan kekuatan yang menempel. Keuntungan vibrator magnetostriction ini berkontribusi pada perpindahan cepat konverter lanes. Studi lebih lanjut dilakukan oleh berbagai paduan, dan pada tahun 1942 paduan aluminium dengan besi yang disebut alferom diperoleh, penggunaan yang mengurangi biaya konverter magnetostriction. Vibrator dari paduan ini dengan cepat menemukan penggunaan luas tidak hanya dalam suara gema ultrasound, tetapi juga dalam memancing jenis yang berbeda. Namun, segera, efek piezoelektrik besar ditemukan dalam ferroelektrik buatan, yang disebut keramik Barium Titanate, dan pengembangan metode teknologi membuat produk dari keramik cukup tahan lama secara mekanis untuk digunakan dalam osilasi ultrasonik. Ini terjadi dari waktu ke waktu sejak 1947 hingga 1950. Angkatan pembangkit terjadi pada bahan tersebut ketika terkena medan listrik bolak-balik, seperti pada kristal kuarsa, tetapi dalam hal ini masih ada polarisasi listrik yang konstan - perpindahan listrik. Koefisien komunikasi elektromekanis untuk keramik barium titanate secara signifikan lebih tinggi daripada kuarsa, dan karena ini mereka kembali mengingat emitor Lange. Sehubungan dengan perkembangan resin buatan tahan lama, seperti aralitis, transduser ultrasound seperti langevin dengan piring keramik dari barium titanate alih-alih mosaik kuarsa lagi memasuki praktik. Koefisien tinggi dari koneksi elektromekanis material dan kerugian dielektrik kecil di dalamnya diharapkan berharap bahwa penggunaan konverter tersebut akan membantu meningkatkan efisiensi keseluruhan dari berbagai instalasi ultrasonografi.

Ara. 3.

Terlepas dari kenyataan bahwa kesulitan yang disebutkan di atas, teknik perakitan yang melekat, tidak diatasi untuk konverter barium titanate, ia menemukan aplikasi praktis yang cukup luas dalam berbagai peralatan ultrasonik yang kuat, khususnya dalam teknik penangkapan ikan yang kompak, di mana ia membuat pesaing yang serius konverter magnetostriction dari satu atau nikel.

Selama tahun 1954 hingga 1957, bahan magnetostriction baru yang bermanfaat diperoleh - Ferrites; Sebagai hasil dari pengembangan industri teknologi mereka, kekuatan mekanik Ferrites dicapai cukup untuk memancarkan ultrasound daya tinggi. Karena fakta bahwa Ferrites memiliki resistensi listrik yang sangat tinggi, kerugian untuk arus pusaran tidak terasa bagi mereka dalam volume monolitik dari bahan, dan vibrator dapat dilakukan segera dalam bentuk akhir bubuk ferit dengan menekan dan menembak selanjutnya . Koefisien elektro-akustik dari efisiensi ferrites jelas lebih tinggi daripada efisiensi vibrator magnetostriction logam yang dicetak dari pelat tipis, dan biasanya melebihi yang terakhir sekitar 3 kali, mencapai 80-90%. Keuntungan karakteristik dari konverter magnetostrikat dibandingkan dengan piezoelektrik yang melekat dalam konverter ferit apa pun. Oleh karena itu, di banyak bidang penggunaan industri, USG saat ini digunakan terutama konverter.