Электроакустический преобразователь

 

<ц>993487

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республик

1 (61) Дополнительное к. авт. санд-ву (5I)M. Кл. (2З) Завалено 08. 01.81 (21) 323У 43/18-10 с присоединением заявки,%

Н 04 R 17/00В 06 В 1/06

Гввудавственый квинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30. 01. 83. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликовакия описания 30 . 01 . 83 йо делам нмбретвннй н открытий (53) УДК 534.232 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.В. Чесский, A.В. Кортнев и П.A. Чесская т -.:. М .- I Ф

1 . г

r

Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт.

"" - -aryd=ej (7I ) Заявитель (Я) ЗЛЕКТРОАКУСТИЧЕОКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к технической акустике и может быть использовано- в системах анализа и контроля.

Известны цилиндрические электроакустические преобразователи, содер" жащие соосные открытые пьезокерамичес 5 кие цилиндры f 1 j.

В этих преобразователях необходи" мость близости расположения по частоте обьемного резонанса столба жидкос19 ти внутри цилиндра и его радиального резонанса накладывают ограничение на размеры используемых пьезокерамических цилиндров.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цилиндрический электроакустический ripe" образователь, содержащий два полых пьезокерамических цилиндра, устайовленных соосно и разделенных прокладкой (2).

Однако такие преобразователи обладают относительно узкой полосой пропускания.

Цель изобретения - расширение полосы пропускания в область низких частот °

Зто достигается тем, что проклад" ка, жестко связанная с двумя пьезокерамическими кольцами, выполняется иэ звукопроводящого материала, à соотношения между высотой Й, внутрен" ним г и наружным R радиусами пьезокерамического цилиндра и толщиной d прокладки выбраны в пределах. г/R =

= 0,79-0,87; и/R = 0,7-1,2; cf/R =

= 0,02-0,04.

На чертеже представлены два активных элемента преобразователя, разрез.

Каждый элемент состоит из двух пьезокерамических цилиндров 1, прокладки из звукопроводящего материала 2, жестко скрепленной с цилиндрами. Поверхность активных элементов покрыта герметичным звукопроводящим чехлом 3 с выступами 4 для крепления в раме..Рама набрана из четырех стержней 5 с поперечными размерами намного

993 87 меньше длины волны s рабочей жидкости при максимальной частоте, входящей в полосу пропускания преобразователя, По торцам рама расперта двумя дисками 6е

Устройство работает следуюцим образом.

Упругие радиальные колебания пьезокерамических цилиндров 1 передаются непосредственно в рабочую жидкость. 1В

Аксиальные колебания пьезокерамичес" ких цилиндров, механически связанных через звукопроводящую прокладку 2, сопровождаются колебаниями по радиу" су, кроме того, резонирует столб ра-,1 бочей жидкости внутри активной секции.

Эти колебания также передаются в окружающую среду. Благодаря механи" ческой связи между пьезокерамически" ми цилиндрами через эвукопроводящую,29 прокладку с малой добротностью происходит демпфирование аксиальных колебаний, что приводит к плавному фазовому переходу от аксиальных ко" лебаний к радиальным. Этот эффект способствует выравниванию частотной характеристики преобразователя в режиме излучения и устранению провалов между резонансами.

Дпя обеспечения расширения полосы 36 пропускания в низкочастотную область резонансы располагаются в следующей последовательности: самый низкочастотный - объемный резонанс столба жидкости внутри активной секции, за" З тем идет совместный аксиальный резонанс двух пьезокерамических колец и заукопроводящей прокладки, и наивысшую частоту имеет радиальный резо. нанс пьезокерамических колец. 40

Наиболее оптимальный вариант конструкции получится при выполнении условия f 2f + f<= O. При этом следует учитывать, что частота ра диального резонанса снижается на 63

4. за счет нагрузки преобразователя на жидкую среду, где f© f6, f - частоYbl объемного, аксиального и радиаль-. ного резонансов соответственно.

Использование предлагаемой конструкции цилиндрического электроакустического преобразователя обеспечивает возможность расширить полосу пропускания в низкочастотную область относительно радиального резонанса и получить полосу пропускания в режиме излучения по напряжению более одной октавы, а по току до 1,5 октав, Появляется возможность работы при гидравлических давлениях до 7 10" Н/м, а также уменьшаются радиальные размеры в 1,5-1,8 раза по сравнению с преоб" разователями, имеющими переходной / слой.

Формула изобретения

Электроа кустический преобразователь, содержащий два полых пьезокерамических цилиндра, установленных соосно и разделенных прокладкой, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания в область низких частот, прокладка выполнена из звукопрозрачного материала, а соотношения между высотой h внутренним 1 и наружным Я. радиусами пьезокерамического цилиндра и толщиной прокладки в"- выбрани в пределах г/й = 0,79-0,87; ЫР =

=: 0,7-1,2; д /R. 0,2"0,4, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Подводная акустика, т.2. И., "Мир", 1970, с. 53-55.

2 . Авторское свидетельство СССР

И 504566, кл. 0 06 Ь l/06, 1973 (прототип ).. 993487

Составитель В. Кудрявцев

Редактор Е. Рапп Техред О,Неце - Короектор А. Гриценко

Заказ 509/77 Тираж 75 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва Ж-35 Рачшская наб. а. 4/5 ю ю ю ею ю ю ю ю м «f ае ю е юм ею юа ю а ю4 ю ь ° Я °

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