Электроакустический преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ау— (22) Залвлено22.09.77 (21) 2523423/18-10 с присоединением зеваки Ио— (23) Прнорнтет— (51) М. Кл.

В 06 В 1/06

Н 04 R 17/00

Государственный конитет

СССР по делан изобретений н открытий

Опубликовано 0509.79. Бюллетень М 33

Дата опубликовании описания 050979 (53) УДК 534.232 (088. 8) (72) Автор изобретения

Г.И.Гусакова (71) Замвитель (5 4) ЗЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области акустического приборостроения и может быть использовано для излучения и приема звука в жидкой среде, например в технике акустических измерений.

Известны преобразователи, состоящие иэ двух механически связанных колебательных резонансных систем.

Известен преобразователь (1), состоящий иэ возбудителя, выполненного в виде тонкостенного пьеэокерамического кольца и жестко скрепленных с ним по окружности сферических оболочек. 15

Однако данное устройство технически выполнимо только для сравнительно высоких звуковых частот и имеет небольшую в ели чи ну излучаемой акустической мощности. Кроме того, 2О при работе преобразователя необходимо его боковую цилиндрическую поверхность закрывать акустическим экраном так как колебания кольца и сферических оболочек происходит в противоФазе.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (2), содержащее возбудитель в виде стержневого активного элемен- 30 та и жестко связанную с ним излучающую оболочку. Возбудитель представляет собой активный продольно-колеблющийся стержень, а оболочка является иэгибно-колеблющейся диафрагмой эллиптической формы.

При использовании на глубине данного преобразователя его внутренний объем заполняется силиконовым маслом с включениями. Это заполнение необходимо для увеличения его механической прочности при воздействии на преобразователь внешнего гидростатического давления.

Недостатком данного устройства является то, что жесткость внутреннего объема преобразователя оказывает отрицательное влияние на характеристики преобразователя: увеличивает жесткость колебательной системы, что повышает резонансную частоту и снижает коэффициент электромеханической связи преобразователя.

Цель изобретения — увеличение механической прочности:преобразователя и повышение его излучаемой мощности путем устранения участков с противофазным излучением.

Цель достигается тем, что стержневой активный элемент выполнен с

: .т ттt«т«тт,jj 1 «т

1Н1К Ла д К И :-тт«1((ОЛ11 Е jll«1 j, ..IËI:."-! ".." ««.,- —;:,-,1;.. O-T 1Е - "

) tjt

11 «т Р тта ттн 17О;т 1тттт,," т1З ГЬ11 t;"

НЕ«о.-тт1««1.! О 1.„а Q;«

РЕjt IЕй т:О«1О;, с наl«тта т1,-«а мтт,««тттттт т- д т ", тт« т,:,т»Л

1 j т т «т . (с. Т а = . Г,,! ар11И 3 j .ттт:;

Кти 1-1 ."; .j

Щт1 «-. Ч ЕP;= З

I«".I УВЕ т

ItQ С11 тт;!"„-тттт ".Е -,;"1

НОй ста: ",1«т т-.1 т1т-.р«".!-: и т ПО"- б,!;!11 "т т т

ПОЛ.".,ЕНЫ тт1-11тттнтт -тт-.; —, Р т тт % т рн т-т;тт ;

-т в:.т т" от! с Я1 т- 1!«I t

-:t ".:.ае в1-. т"тт>

1р" . т т В,В 1« : Ерст 1"",. - > ень 1, Ре,«1«::«: 1:=;. ÿþjjlI;..;. т" «".; т ., . t,нонаЛЬ ттс ..-1 т1.-«1-, . ОВ Н.. ныУ т ! ., «етра1тт171че«!к их тт; 1!тт6 «II «

И 3 I .«I . трт11т1ЕСКИ «ОЕтт,т1- Е -I;-)",т,,; «т--". ра ттт-: —: т ттн т.11И ."-.).Н;. v":*.111"! 8 тЯ .>т, "11Е"..:1 ;,т тт . jt):- . irttj ".":ðîéñòâo работает следующим .,! эом.

При подаче переменного электричес.::=с напряжения на пьеэокерамичес.тержень 1 происходит равномер.о его длине деФормация, в соБ атветствии с которой .накладки 2 пе.- «Е111аЮтСЯ ВО ВэаИМНО ПРОтИВОПО. 1х направлениях с частотой

-.:: димого электрического напря.::,::я. При перемещении накладок 2 т1 - >.-:":дствие наличия их механичес"

-.вязи с .арками 3 (при помощи

1таЗОВ 5 В НаКЛадКаХ 2 И ВЫСтуПОВ и в арках 3) йроисходит передача смещений излучакщим аркам 3. При

-.;.-стоте возбуждающего электрическо:, вЂ. напряжения, совпадающей с собст.-.::еннымн резонансными частотами излу:..=:ю1пчх арок 3 или возбудителя, ам-:..уда механических колебаний поттерхности чзлучающих арок увеличива:::-ся и, соответственно, увеличивается излучаемая мощность.

При указанном на чертеже располо:;.:енитн арок 3 излучающей является 1ОтГНутая ПОВЕрХНОСтЬ. Прн ЭТОМ СМЕ«ение торцов накладок 2, обращенных внешнюю среду, и смещение излу -.-.ающих поверхностей арок 3 происхо" ..1ит в Фазе, что ведет к увеличению

"--злучаемай мощности, Кроме того, --! дает необходимость в акустическом "-кране, необходимом при противоФазных.колебаниях этих поверхностей случае применения выпуклых арок.

Г1рн погружении предлагаемого

:-.тройства в воду гидростатическое

:---:. †.";;.ние, воздействующее на вогнувЂ.рки 3, вызывает в активном ,-::.езакерамическом стержне 1 напря"-.;.ия сжатия, которые возрастают с

-: «е1ттнчением глубины погружения.

Пьезокерамические материалы имеют пределы прочности на разрыв на ттрядок ниже пределов прочности на

::1:тпе. Поэтому напряжения сжатия, .:=-. ..Iкающие в активном стержне, упрочняют его и позволяют выдерживать т,т-ьщие динамические напряжения при

;::;лебательных движениях поверхности

:,,:еобразователя, а, следовательно, .,еличивают предел его акустической .:.;11ности, ограничиваемый механичеспрочностью активного элемента. . ..о упрочнение активного стержня 1 погружением и следующее отсюда

;зеличение максимального уровня из..учаемой мощности преобразователем ...-троисходит одновременно с возраста::-1ием уровня акустической мощности, .!-.пределяемым явлением кавитации.

Формула изобретения

Электроакустический преобразо; ..ь".=ль, содержащий возбудитель s ви.1тз СтЕРжНЕВОГО аКтИВНОГО ЭЛЕМЕНта.

:к«э."тко связанную с ним излучающую

;"-:-.=ЧКУ „G T A N N G 10 iq H и t H что,. с целью увеличения механи68381

Составитель Е.Артамонова

Редактор И.Петрашень Техред Н,Бабурка КОРРектоР Е.Лукач

Заказ 5187/6 Тираж 585 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР

-по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул. Проектная, 4! ческой прочности преобразователя и повышения его излучаемой мощности путем устранения участков с противофазным излучением, стержневой актив" ный элемент выполнен с накладками, закрепленными на его торцах, а излучающая оболочка выполнена вогнутой и жестко связана с накладками возбудителя.

2. Электроакустическнй преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю—

0 6 шийся тем, что накладки выполнены цилиндрическими, „ а излучающая оболочка - в форме поверхности вращения относительно оси активного злемента.

Источники информации, принятые во вниманйе при экспертизе

1. Авторское свидетельство

9 484016, кл. В 06 В 1/06, 1972.

2. Патент Ct>IA Р 3277433, кл. 340-8, опублик, 1966 (прототип).