Пьезокерамический преобразователь для измерения параметров головок звукоснимателей электропроигрывающих устройств

 

Использование: область приборостроения . Сущность изобретения: преобразователь содержит активный пьезокерамический элемент в виде диска, установленный в корпусе, пассивный элемент в виде трубки, связанной одним концом с активным пьезокерамическим элементом. Трубка со стороны свободного торца выполнена с продольными пазами, оканчивающимися на одном уровне, и кольцевой сферической проточкой, расположенной на внутренней поверхности трубки вблизи ее монолитного участка. Свободный тореу трубки выполнен скошенным, а активный пьезокерамический элемент установлен с натягом внутри кольцевого ножа, сопряженного с трубкой по поверхности ее сферической проточки. 2 ил. W fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСЛУБЛИ К

„„5U 1760648 А1 (st)s Н 04 R 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

) sccpxce(;g<

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i" T TÍèàHè E,-, 5ИБЛИОЩ, Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам, используемым при измерениях параметров головок звукоснимателей электропроигрывающих устройств. (21) 4871066/10 (22) 02.10.90 (46) 07.09.92. Бюл. Р 33 (71) Львовский политехнический институт (72) В.Я.Стрижак, А.Л.Пархоменко,.

Э.И.Узумов и Д.А.Удалов (56) 1. Акустический журнал, 1982, т.28, Р 3, стр. 294-302, АнтонякЮ.Т., Вассергисер М.Е. Расчет характеристик изгибного пьезоэлектрического преобразователя мембранного типа.

2. AC h" 369735, кл.МКИ H04R 17/00, 1973 ° (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГОЛОВОК

ЗВУКОСНИМАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПРОИГРЫВАЮЩИХ

УСТРОЙСТВ (57) Использование: область прибороВ технике известны пьезоэлектрические преобразователи (1) . В указанных устройствах имеется пассивная мембрана в виде опертого по контуру диска и наклеенного на него активного поляризованного по толщине дискового пьезокерамического элемента:.

Этот пьезоэлектрический преобразователь обеспечивает требуемую величину амплитуд лишь в дорезонансной облас,ти по основной частоте. Однако, построения ° Сущность изобретения: преобразователь содержит активный пьезокерамический элемент в виде диска, установленный в корпусе, пассивный элемент в виде трубки, связанной одним концом с активным пьезокерамическим элементом. Трубка со стороны свободного торца выполнена с продольными пазами, оканчивающимися на одном уровне, и кольцевой сферической проточкой, расположенной на внутренней поверхности трубки вблизи ее монолитного участка. Свободный торец трубки выполнен скошенным, а активный пьезокерамический элемент установлен с натягом внутри кольцевого ножа, сопряженного с трубкой по поверхности ее сферической проточки.

2 ил. скольку пьезокерамический элемент испытывает изгибные колебания, то первая резонансная частота имеет значение, величина которого ниже верхнего предела звукового диапазона частот, т.е. 20 тыс. Гц. Кроме того, большие дополнительные изгибные деформации; которые испытывает материал, вызывают большие напряжения по знакопеременному циклу., что не обеспечивает его долговечности, а, следовательно, и надежности.

Известно также (27 устройство для измерения механических колебаний подвижной системы звукоснимателя. Таков. устройство, содержащее корпус с размещенными в нем активным пьезоэлект1760648 рическим и пассивным элементами, не обеспечивает получения нужных значений амплитуд колебаний рабочей зоны (зоны установки иглы подвижной системы головки звукоснимателя электропроигрывающего устройства) пассивного элемента, а, следовательно, и предусмотренных ГОСТом номинальных значений относительной колебательной 1р скорости в пределах от -19,,3 до

+19,6 дБ в звуковом диапазоне частот от 20 до 20 тыс. Гц. Кроме того, в указанном устройстве, в свободной части пьезокерамического элемента его; материал испытывает механическое напряжение по симметричному знакопеременному циклу, что снижает его прочность и долговечность.

Целью изобретения является расширение рабочего частотного диапазона и повышение надежности.

Сущность изобретения состоит в том, что в пьезоэлектрическом преобразователе для измерения параметров 25 головок звукоснимателей, содержащем активный пьезокерамический элемент, установленный в корпусе, пассивный элемент в виде трубки, связанный одним концом с активным пьезокерамическим элементом, трубка со стороны свободного конца выполнена с продольными пазами, оканчивающимися на одном уровне, и кольцевой сферической проточкой, расположенной на внутренней поверхности трубки вблизи ее монолитного участка, свободный торец трубки выполнен скошенным, а активный пьезоэлектрический элемент выполнен в виде диска и установлен с натягом внутри введенного кольцевого ножа, сопряженного с трубкой по поверхности ее сферической проточки.

На фиг. 1 изображен пьезоэлектрический преобразователь, в разрезе, на фиг. 2 - разрез по Б-Б на фиг ° 1.

Пьезоэлектрический преобразователь содержит корпус 1, в котором по конической посадочной поверхности установлен и закреплен винтами 2 пассивный элемент 3 в виде разрезной трубки, в которой со стороны свободного скошенного торца выполнены продольные пазы, оканчивающиеся на од" ном уровне и образующие лепестки 4.

На внутренней поверхности трубки, 55

I вблизи.ее монолитного участка, име" ется кольцевая сферическая проточка сопряженная с кольцевым ножом 6, внутри которого с предварительным натягом (например, за счет тепловой посадки) установлен пьезокерамический дисковый активный элемент 7 с электродами 8. На наружной поверхности пассивного элемента 3 установлен звуа копоглотитель 9 (например, резиновая трубка), а в корпусе 1 - звукопоглотитель 10. В конической части пассивного элемента 3 симметрично продольному разрезу выполнено коническое отверстие, в котором установлен конический штифт 11. Кольцевой нож 6 с пьезокерамическим элементом 7 устанавливается в кольцевую сферическую проточку 5 после разжима пассивного элемента 3 (за счет его продольного разреза). С целью обеспечения регулировки натяга и исключения возможности его последующего изменения в коническое отверстие пассивного элемента 3, перед его установкой и последующим закреплением винтами 2 в корпусе 1, свободно устанавливается конический штифт 11.

Пьезоэлектрический преобразоватепь работает следующим образом. При подаче переменного напряжения на электроды 8 пьезокерамического эле- . мента 7 последний деформируется в осевом и радиальном направлениях.

Возникающие при этом радиальные деформации кольцевого ножа 6 приводят к появлению радиальных усилий, передающихся лепесткам 4. Указанные периодические усилия воздействуют на лепестки 4, вызывая их вынужденные колебания. Каждый лепесток имеет определенное значение собственной частоты колебаний. Амплитуды колебаний концов лепестков 4 в зоне установки иглы головки звукоснимателя зависят от соотношения частот собственных колебаний лепестков и частоты вынуждающего сигнала, задаваемого генератором электрических колебаний. Причем наибольшее значение амплитуды имеет место в резонансной области.

Охват всего диапазона звуковых частот от 20 до 20 тыс. Гц обеспечивается количеством лепестков и их геометрией, зависящей от величины скоса свободного торца трубки, ее среднего радиуса r и секториального угла 2оС.

Активный пьезокерамический элемент 7 с целью обеспечения механического напряжения одного вида, а именно сжатия, с натягом установлен в кольце5 17 вой нож б. В процессе колебаний пьезокерамического элемента его материал испытывает напряжения сжатия по асимметричному циклу, что и обеспечивает

его прочность, а, следовательно, и надежность.

При работе какого-либо лепестка в резонансном режиме в остальных лепестках могут возбуждаться колебания на кратных или близких к ним частотах. В связи с этим с целью уменьшения шумового эффекта пассивный элемент снабжен звукопоглотителем 9. Для этой же цели в корпусе 1 установлен звукопоглотитель 10 в виде ступенчатого диска из звукопоглощающего материала (например, резины).

Формула изобретения

Пьезокерамический преобразователь для измерения параметров голо60648 вок звукоснимателей электропрои грывающих устройств, содержащий активный пьезокерамический элемент, установленный в корпусе, пассивный элеме т в виде трубки, связанный одним концом с активным пьезокерамическим элементом, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего час1р тотного диапазона и повышения надежности, трубка со стороны свободного торца выполнена с продольными пазами, оканчивающимися на одном уровне, и кольцевой сферической проточкой, расположенной на внутренней поверхности трубки вблизи ее монолитного участка, свободный торец трубки выполнен ско.шенным, а активный пьезокерамический элемент выполнен в виде диска и ус20 тановлен с натягом внутри введенного кольцевого ножа, сопряженного с трубкой по поверхности ее сферической проточки.

1760648

1-б

Составитель Д.Удалов

Редактор М.Никольская Техред М.Иоргентал КорректОр, Та Вашкович

Заказ 1207 Тираж 3 ° 58 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101