Электроакустический преобразователь

ц 993487 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик 1(23) Приоритет Опубликовано 30.01,83. Бюллетень4 Дата опубликования описания 30 . 01 . 83 йо аенак нмбретвннй н открытий(72) Авторы изобретения Ю,В. Чесский, А,В, Кортнев и П.А, ЧесскаяОдесский ордена Трудового Красного Знаменйполитехнический институт3 - м,т 11Ъ(4) ЗЛЕКТРОАКУСТИЧЕОКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1Изобретение относится к технической акустике и может быть использовано. в системах анализа и контроля.Известны цилиндрические электро" акустические преобразователи, содер" жащие соосные открытые пьезокерамичес 5кие цилиндры 1 1 3В этих преобразователях необходи" мость близости расположения по частоте обьемного резонанса столба жидкос"0 ти внутри цилиндра и его радиального резонанса накладывают ограничение на размеры используемых пьезокерамичес" ких цилиндров.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цилиндрический электроакустический пре" образователь, содержащий два полых пьезокерамических цилиндра, устайовленных соосно и разделенных прохлад" кой 23Однако такие преобразователи обладают относительно узкой полосой пропускания. 2Цель изобретения - расширение по" лосы пропускания в область низких частотЗто. достигается тем, что проклад" ка, жестко связанная с двумя пьезо" керамическими кольцами, выполняется иэ звукопроводящого материала, а соотношения между высотой Ь , внутрен" ним г и наружным к радиусами пьезо" керамического цилиндра и толщиной д прокладки выбраны в пределах. г/Д = = 0,79-0,87; /й = 0,7-1,2) сР/Ч = = 0,02-0,04,На чертеже представлены два актив" ных элемента преобразователя, разрез.Каждый элемент состоит из двух пьезокерамических цилиндров 1, про" кладки из звукопроводящего материала 2, жестко скрепленной с цилиндра" ми, Поверхность активных элементов покрыта герметичным звукопроводящим чехлом 3 с выступами 4 для крепления в раме. Рама набрана из четырех стержней 5 с поперечными размерами намного993487 меньше длины волны в рабочей жидкос-, ти при максимальной частоте, входящей в полосу пропускания преобразователя, По торцам рама расперта двумя дисками 6.5Устройство работает следуюцим образом.Упругие радиальные колебания пьезокерамицеских цилиндров 1 передаются непосредственно в рабочую жидкость. 1 в 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.Ю Эти колебания также передаются в окружающую среду. Благодаря механи" цеской связи между пьезокерамически" ми цилиндрами через эвукопроводящую, 29 прокладку с малой добротностью про" исходит 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 низкоцас" тотный - объемный резонанс столба жидкости внутри активной секции, за" З тем идет совместный аксиальный резонанс двух пьезокерамицеских колец и заукопроводящей прокладки, и наи" высшую частоту имеет радиальный резо нанс пьезокерамических колец, 40Наиболее оптимальный вариант конструкции получится при выполнении условия Г" 21,+ Г= 0, При этом следует учитывать, цто частота ра" диального резонанса снижается на 6 4.за счет нагрузки преобразователя на жидкую среду, где 1, Г, Г. - частоты объемного, аксиального и радиаль". ного резонансов соответственно.Использование предлагаемой конструкции цилиндрического электроакустического преобразователя обеспечивает возможность расширить полосу про" пускания 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 710 " Н/м 2, а также уменьшаются радиальные размеры в 1,5"1,8 раза по сравнению с преоб" разователями, имеющими переходной / слой,Формула изобретения Электроакустицеский преобразователь, содержащий два полых пьезокерамических цилиндра, установленныхсоосно и разделенных прокладкой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения полосы пропускания в область низких частот, прокладка выполнена из звукопрозрачного материала, а соотношения между высотой Ъ, внутренним Р и наружным Йрадиусами пьезокерамического цилиндраи толщиной прокладки в. выбрани впределах гй = 0,79-0,87; ЫР =0,7-1,2; да 0,2"о,й,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Подводная акустика, т,2, И"Мир", 1970, с 53-55 2, Авторское свидетельство СССР И ай 66, кл. а 06 Ь 1/06, 19 ЛЗпрототип .дряв Корц Подп тор Е. Заказ 5097 омит отк ская ро или Составитель В, Капп Техред О,НецеТираж 75ИИПИ Государственногопо делам изобретений035 Москва ЖРачвав т 2 авае ее ее е 4 юеава е 4 пюел ППП "Патент", г. Ужг евктор А. Гриценкоясноета СССРытийнаб. д. 4/5Аеа еюе еи ул. Проектйая, Ч