Цилиндрический электроакустический преобразователь

 

ВДЛИНДРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОАКУС ТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий два соосно расположенных полых пьезокерамических цилиндра, жестко связанных с цилиндрическим согласующим элементом, отличающий с я тем, что, с целью расширения полосал пропускания, увеличения механической прочности и уменьшения габаритов, согласуювшй элемент выполнен в виде втулки, с обоих торцов которой выполнены углубления в виде конусов с прякым углом при вершине, расположенных соосно втулке а пьезокерамические цилиндры установлены на внешней боковой поверхности втулки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И>

3(5п В 06 В 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОИИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHFtilTMA (21) 3275188/18-10 (22) 06 .01. 81 (46) 15.01.84. Бюл. 9 2 (72) Б.A.Êàñàòêèí и (0.Â.Ìàòâèåíêo (53) 534.232(088.8) (56) 1. Дианов Д.Б и др ° . К вопро» су о расширении полосы пропускания цилиндрических пьезокерамических преобразователей. †"Акустический журнал", т. 21, вып. В 3, 1975, с. 468-469.

2. Авторское свидетельство СССР

9 504566, кл. В 06 В 1/06, 1973 (прототип) (54)(57) ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОАКУС

ТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий два соосно расположейных полых пьезокерамических цилиндра, жестко связанных с цилиндрическим согласующим элементом, о т л и ч а ю щ и й» с я тем, что, с целью расширения полосы цропускания, увеличения механической прочности и уменьшения габаритов, согласующий элемент выполнен в виде втулки, с обоих торцов которой выполнены углубления в виде конусов с прямым углом при вершине, расположенных соосно втулке а пьезокерамические цилиндры установлены на внешней боковой поверхности втулки. Ж

Заказ 11095/10 Тираж 473 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для измерения и приема широкополосных акустических сигналов, для гидроакустических измерений в широкой полосе частот, в гидроакустической телеметрии и связи.

Известны цилиндрические пьеэопреобразователи с согласующими переходHHMH слоями, прочность KQTopBx достигается за счет увеличения толщины стенок, а расширение полосы пропускания посредством согласования импедансов преобразователя и нагрузки; переходными слоями f Д, Однако это значительно увеличи- . 15 вает габариты преобразователя, особенно в низкочастотной области.

Наиболее близким к предлагаемому является цилиндрический электроакустический преобразователь, содержащий два соосно расположенных полых пьеэо. керамических цилиндра,, жестко связанных с цилиндрическим согласующим элементом C2$.

Недостатком известного преобразователя является то, что его радиальные размеры за счет применения согласующего слоя почти вдвое больше размеров активного элемента, что затрудняет его использование на нижних частотах звукового диапазона из-за значительного увеличения габаритов и веса. Механическая прочность и полоса пропускания тако:-о преобразователя малы.

Цель изобретения - расширение полосы пропускания, увеличение механической прочности и уменьшение габаритов.

Цель достигается тем, что в цилиндрическом электроакустическом преобразователе, содержащем два аоосно расположенных полых пьеэокерамических цилиндра, жестко связанных с цилиндрическим согласующим элементом, согласующий элемент вы- 45 полнен в виде втулки, с обоих торцов которой выполнены углубления в виде конусов с прямым углом при вершине, расположенных соосно втул-. ке, а пьеэокерамические цилиндры установлены на внешней боковой поверхности втулки, На чертеже представлена конструк ция преобразователя.

Составитель И.

Редактор В. Ковтун Техред М.Terrep

Преобразователь содержит пьезокерамические цилиндры 1 и 2, соосно размещенные на втулке 3, с обоих торцов которой выполнены конусообразные углубления 41, Цилиндрический электроакустический преобразователь работает следующим образом.

При подключении пьезокерамиче" ских цилиндров 1 и 2 в цепь источника электрического возбуждения механические колебания излучаются как во внещнюю среду (нагрузку), так и во втулку 3, Звуковая волна, излученная активным элементом пьеэоцилиндром в цилиндрическую втулку 3, отражается ее коническими поверхностями на другой активный элемент, часть ее переходит в нагрузку, а другая возвращается на активный элемент, В связи с тем, что каждый пьезоцилиндр Г активный элемент ) излучает как внещней поверхностью, чепосредственно граничащей " нагрузкой, так и внутренней поверхностью, связанной с нагрузкой через согласующий слой (втулку и,цругой пьеэоцилиндр, в преобразователе реализуется многореэонансная колебательная система, При регулировании акустической связи между пьезоэлементами за счет выбора акусти-. ческих характеристик втулки обеспечивается управление спектром преобpBэGЕBTе3 Я:

Таким обраэом, в предложенном преобразователе широкополосность каждого пьезоэлемента увеличена эа счет внутренней нагруженности, а в спектре собственных частот пре-. образователя появляются резонансы, соответствующие волновой длине втулок, что и приводит к расширению диапазона рабочих частот:

Увеличение механической прочности преобразователя достигается заполнением его внутреннего объема, а уменьшение габаритов — ра=-t

Попова

Корректор М. Демчик