DE4235089C1 - Ultraschallwandler mit einem piezoelektrischen Wandlerelement - Google Patents
Ultraschallwandler mit einem piezoelektrischen WandlerelementInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Ultraschallwandler nach dem Gattungsbegriff des
Patentanspruches 1.
Ein derartiger Ultraschallwandler ist aus der DE-PS
25 41 492 bekannt. Dort ist ein scheibenförmiges
piezoelektrisches Wandlerelement auf einem ebenfalls
scheibenförmigen λ/4-Anpassungskörper aus Schaumstoff befestigt, wobei
der Anpassungskörper einen gegenüber dem Wandlerelement
größeren Durchmesser aufweist. Konzentrisch zu dem
piezoelektrischen Wandlerelement ist als separates Teil auf dem
Anpassungskörper ein Beschwerungsring aus Metall befestigt.
Aus der DE-PS 34 01 979 ist ferner ein Wandler der eingangs genannten Art bekannt, bei dem das
piezoelektrische Wandlerelement in einem einstückigen topfförmigen
Anpassungskörper, vorzugsweise aus Schaumstoff, angeordnet ist, wobei der Boden des
topfförmigen Körpers als λ/4-Anpassungskörper und der
Rand als Beschwerungskörper wirkt.
Bei einer Version dieses bekannten Wandlers mit als separates Teil
ausgebildetem Beschwerungsring ist vorgesehen, diesen und das Wandlerelement
mittels einer leitfähigen Klebeschicht mit dem
Anpassungskörper zu verbinden.
Das mit diesen Anordnungen erreichte Schallkeulenprofil
zeigt unter Zugrundelegung gleicher Anregungsfrequenz und
Energie gegenüber einer Ausführungsform ohne
Beschwerungsring eine relativ schmale zentrale
Hauptkeule, die jedoch von zwei äußerst starken eng
benachbarten ersten Nebenkeulen begleitet ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, einen Ultraschallwandler
anzugeben, der praktisch keine Nebenkeulen aufweist, bei
gleicher Abmessung eine niedrigere Anregungsfrequenz
gestattet und eine erhöhte Reichweite aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kenn
zeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Ultraschallwandlers sind den abhängigen Ansprüchen
entnehmbar.
Durch das Schlitzen bzw. Unterteilen des Beschwerungs
ringes kann der Rand des λ/4-Anpassungskörpers relativ
ungezwungen an der Schwingung des piezoelektrischen
Wandlers teilnehmen, wodurch sich eine tiefere Anregungs
frequenz und eine verbesserte Abstrahlcharakteristik
ergibt.
Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung seien im
folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
beschrieben, wobei:
Fig. 1 einen Ultraschallwandler mit Beschwerungsring;
und
Fig. 2 einen Ultraschallwandler mit topfförmigem
Anpassungskörper zeigt.
Gemäß Fig. 1 sitzt zentral auf einem scheibenförmigen
λ/4-Anpassungskörper 10 vorzugsweise aus einem
Material aus Glas- oder Keramikhohlkugeln mit Bindemittel,
wie es von der US-Firma W. R. Grace & Co. unter
dem Warenzeichen "ECCOSPHERES" vertrieben wird, ein
scheibenförmiges piezoelektrisches Wandlerelement 12.
Konzentrisch zu dem Wandlerelement 12 und im Abstand von
diesem ist ein Beschwerungsring 14 angeordnet, der
vorzugsweise aus Messing besteht und eine größere
Dickenabmessung als das piezoelektrische Wandlerelement
12 aufweist. Der Beschwerungsring 14 ist über seinen
Umfang auf der dem λ/4-Anpassungskörper 10 zugewandten
Seite in gleichmäßigen Abständen mit radialen
Einschnitten 16 versehen, wodurch eine gewisse Torsion
des Beschwerungsringes gestattet wird, was sich
vorteilhaft auf die erzeugte Schallkeule und die
anregbare Frequenz auswirkt.
Die Einschnitte 16 können auch durchgehend sein, so daß
der Beschwerungsring 14 in einzelne Segmente unterteilt
wird.
Der λ/4-Anpassungskörper 10 ist mit dem piezo
elektrischen Wandlerelement 12 und dem Beschwerungsring
14 durch eine leitfähige Klebeschicht 18 verbunden.
Ferner ist auf dem Wandlerelement 12 eine Elektrode 20
angeordnet, über die das Wandlerelement 12 an den einen
Pol einer Wechselspannungsquelle angeschlossen werden
kann.
Gemäß Fig. 2 bildet der λ/4-Anpassungskörper 10
zusammen mit dem Ring 14′ ein einziges topfförmiges Teil.
In dem ringförmigen erhöhten Rand 14′ sind von oben
Einschnitte 16′ angebracht, die im dargestellten Beispiel
bis auf die Höhe des λ/4-Anpassungskörpers 10
eingeschnitten sind.
Claims (6)
1. Ultraschallwandler mit einem scheibenförmigen
piezoelektrischen Wandlerelement und einem darauf
befestigten scheibenförmigen λ/4-Anpassungskörper,
wobei der Anpassungskörper einen gegenüber dem
Wandlerelement größeren Durchmesser aufweist, und mit
einem konzentrisch zu dem Wandlerelement und im
Abstand davon angeordneten Beschwerungsring,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Beschwerungsring mit radialen Einschnitten (16)
versehen ist oder in Ringsegmente aufgeteilt ist.
2. Ultraschallwandler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Beschwerungs
ring (14) als separates Teil ebenfalls auf dem
Anpassungskörper (10) befestigt ist.
3. Ultraschallwandler nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Beschwerungs
ring (14) und das piezoelektrische Wandlerelement
(12) mittels einer leitfähigen Klebeschicht (18) mit
dem λ/4-Anpassungskörper (10) verbunden sind.
4. Ultraschallwandler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Beschwerungs
ring (14) aus Messing besteht.
5. Ultraschallwandler nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der
Beschwerungsring (14) verkupfert ist.
6. Ultraschallwandler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der λ/4-
Anpassungskörper (14) und der Beschwerungsring (14′)
einstückig ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19924235089 DE4235089C1 (de) | 1992-10-17 | 1992-10-17 | Ultraschallwandler mit einem piezoelektrischen Wandlerelement |
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Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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DE19924235089 Expired - Fee Related DE4235089C1 (de) | 1992-10-17 | 1992-10-17 | Ultraschallwandler mit einem piezoelektrischen Wandlerelement |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4235089C1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1100628B1 (de) * | 1998-07-31 | 2006-06-07 | Boston Scientific Limited | Elektrische verbindung für einer ultraschallwandler neben der blende |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2541492C3 (de) * | 1975-09-17 | 1980-10-09 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Ultraschallwandler |
DE3401979C2 (de) * | 1984-01-20 | 1988-10-06 | Pepperl & Fuchs Gmbh & Co Kg, 6800 Mannheim, De |
-
1992
- 1992-10-17 DE DE19924235089 patent/DE4235089C1/de not_active Expired - Fee Related
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