Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при ультразвуковом контроле и в медицинской диагностике. Целью изобретения является повышение однородности акустического поля. Способ формирования в среде акустического поля с винтовым волновым фронтом заключается в том, что на пьезоэлектрик воздействуют вращающимся переменным электромагнитным полем со скоростью один оборот за целое число периодов его колебаний. При этом следующие друг за другом периоды колебаний преобразуются в непрерывный винтовой фазовый фронт с частотой колебаний, равной исходной частоте. 1 ил.
Способ формирования в среде акустического поля с винтовым волновым фронтом, заключающийся в том, что на пьезоэлектрик воздействуют переменным электромагнитным полем и монотонно изменяют фазу акустического давления по углу относительно оси симметрии пьезоэлектрика, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности акустического поля, изменение фазы акустического давления по углу осуществляют путем воздействия на пьезоэлектрик вращающимся переменным электромагнитным полем со скоростью один оборот за целое число периодов его колебаний.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при ультразвуковом контроле и в медицинской диагностике. Известен способ формирования акустического поля в среде, заключающийся в том, что на пьезоэлектрик воздействуют переменным электромагнитным полем СВЧ-резонатора, помещая пьезоэлектрик в область пучности электрического поля [1]. Наиболее близким к изобретению является известный способ формирования в среде акустического поля с винтовым волновым фронтом, заключающийся в том, что на пьезоэлектрик воздействуют переменным электромагнитным полем и монотонно изменяют фазу акустического давления по углу относительно оси симметрии пьезоэлектрика [2]. Недостатком известного способа является недостаточная однородность поля в ближней зоне преобразователя. Целью изобретения является повышение однородности акустического поля. Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования в среде акустического поля с винтовым волновым фронтом, заключающемся в том, что на пьезоэлектрик воздействуют переменным электромагнитным полем и монотонно изменяют фазу акустического давления по углу относительно оси симметрии пьезоэлектрика, изменение фазы акустического давления по углу осуществляют путем воздействия на пьезоэлектрик вращающимся переменным электромагнитным полем со скоростью один оборот за целое число периодов его колебаний. На чертеже представлена схема устройства формирования в среде акустического поля с винтовым волновым фронтом. Устройство содержит генератор 1, спиральную антенну 2, с выводом 3, пьезоэлектрик 3, приемный блок 5 и индикатор 6. Способ формирования акустического поля с винтовым волновым фронтом осуществляют следующим образом. Генератором 1, присоединенным к выводу 3 антенны 2 возбуждают электромагнитные волны с круговой поляризацией, что создает в пьезоэлектрике 4 электромагнитное поле, вращающееся со скоростью один оборот за целое число периодов его колебаний, например, 1-5 периодов. Вращающееся электромагнитное поле возбуждает участки пьезоэлектрика несинфазно с фазовой задержкой по углу в целое число периодов колебаний за полный оборот по углу, что обеспечивает формирование винтового волнового фронта, на диаметрально противоположных сторонах которого фронт ультразвуковой волны имеет противоположный наклон, в результате чего невозможна интерференция таких волн и, следовательно, структура акустического поля ближней и промежуточной зон от пьезоэлектрика является однородной и позволяет проводить локацию и обнаружение объектов в этих зонах с высокой надежностью либо иметь постоянную чувствительность по глубине контроля.
