Электроакустический преобразователь

ФВойооюз онаатенуео- ., .:сн ете;4 О П ИС А -И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 Ц 44976 Своа Советокнх Социалистических Роопобликс пр оединением заявкиГооуаарствениый комитатСовета Вбнннстров СССРоо донам изобретенийн открытий 32) Приоритет 53) УДК 534.232(088,8 Опубликовано 30.09,74, Бюллетень36Дата опубликования описания 25.03.75 2) Авторы изобретени А, А, Ананьева и Г, И, Гусакова(54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Изобретение относится к устройствам для возбуждения звуковых и ультразвуковых колебаний и может применяться, например, в гидроакустике,Известен электроакустический преобразова. тель, содержащий цилиндрический пьезоактивный элемент с массами и центральным стержнем, выполненными из пассивного материала.Цель изобретения - расширение спектра рабочих частот.Это достигается тем, что пьезоактивный элемент полярнзован с обеспечением радиальных колебаний, на наружной цилиндрической поверхности его установлен бандаж, например, из стекловолокна, а сопряжение центрального стержня с пьезоактивным элементом выполнено с натягом.Таким образом, предлагаемый преобразователь представляет собой две связанные между собой механические колебательные системы, Первая из ннх состоит нз стержня с массами, причем стержень и массы изготовлены из пассивного материала, например стали. Вторая колебательная система является пьезоактивным цилиндром, металлизацня и поляризация которого выполнены так, что цилиндр совершает радиальные колебания. Пьезокерамическое кольцо насажено на стержень с натягом, чем достигается механическая связь между колебательными системами. Составление преобразователя из двух колебательных систем обеспечивает возможностьработы на двух основных резонансных частотах,Поскольку в предлагаемом преобразователестержень сделан из пассивного материала,снижение резонансной частоты, определяемойпервой механической системой, и связанное сэтим уменьшение сечения стержня не приво 10 дят к понижению механической прочности иизлучаемой мощности преобразователя. На чертеже показан предлагаемый преоб. разователь в разрезе.15 Цилиндрическии пьезоактивныи элементс натягом надет на металлический стержень 2, к торцам которого присоединены, напри мер приклеены, массы 3 из пассивного мате.риала. Цили 1 тдр склеен из пьезокерамических 20 призм, металлизованных по поверхностям сое.динения призм, причем соприкосающиеся поверхности призм имеют одноименный знак по.ляризации, Часть призм цилиндра может быть выполнена из пассивного материала с 25 малой скоростью продольной звуковой волны.На наружной боковой поверхности цилиндра нанесено покрытие 4, намотанное стекловолок.ном с натягом.Преобразователь работает следуюьцнм об.30 разом,тета Совета Иф н открцтцВшевеля иаб 4 тент, Иоскаа, 1-69, Бережка 11 редирнятие ая При подаче возбуждающего электрического напряжения на пьезоактивный цилиндр на его внутренней поверхности по всей высоте возникают механические напряжения радиального направления, которые передаются пассивному стержню благодаря жесткой посадке пьезоактивного цилиндра на стержень, Стержень при действии сжимающих или растягивающих усилий на его боковую поверхность изменяет свою длину. Таким образом, радиальные механические колебания пьезоактнвного цилиндрического кольца преобразуются в продольные колебания торцов пассивного стержня, Смещения торцов стержня передаются соединеннйм с ним массам, которые при соприкосновении своими наружными поверх- настями со средой создают в ней звуковую волну.Покрытие 4 образует при наматывании его с натягом на пьеэоактивное кольцо сжиыавщие статические напряжения, которые упрочняют кольцо и повышают предел допустимых механических динамических напряжений.Радиальные колебания пьезоактивного цилиндра имеот различную величину в зависимости от частоты возбуждающего электричес-г В е ского напряжения и наибольшей величины до. стигфют на частоте, соответствующей радиальному резонансу пьезоактивного кольца с учетом реакции связанной пассивной механической системы, состоящей из стержня и масс, Радиальные колебания цилиндра, преобразованные в продольные колебания стержня, на излучающей поверхности масс увеличиваются в Я раз, где Я добротность пассивной механической системы на резонансной частота Эгон СИстеиы. Предмет изобретения Электроакустический преобразователь, содержащий цилиндрический пьезоактивный элемент с массами и центральным стержнем, выполненными из пассивного материала, отличающийся тем, что, с целью расшире- З ния спектра рабочих частот, пэезоактивныйэлемент поляризован собеспечением радиальных колебаний, на наружной цилиндрической поверхности его установлен бандаж, например, из стекловолокна, а сопряжение цент рального стержня с пьезоактивным элементомВыпОлненО с натяГОм.