ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ИЗГИБНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК H04R17/10 

Изобретение относится к элементам антенных решеток морских антенн, служащих для измерения акустического поля в воде и применяемых в геофизике и гидроакустике.

Известны различные конструкции электроакустических изгибных преобразователей. При всем многообразии конструкций электрический потенциал с поверхностей пьезокерамических пластин снимается в основном двумя способами. Это пайка лепестка или непосредственно провода к поверхности пьезокерамических пластин или использование токопроводящего клея. Причем токопроводящий клей применяют только для поверхностей пьезокерамических пластин непосредственно контактирующих с поверхностью металлических пластин. В известном электроакустическом изгибном преобразователе, описанном в заявке 93048645/28 "Электроакустический изгибный преобразователь", содержащем две пьезокерамические пластины жестко скрепленные с соответствующими металлическими пластинами, и кольцеобразную опору, осуществить электрический контакт между поверхностями пьезокерамических пластин лежащих на металлических пластинах возможно, например, с помощью токопроводящего клея. Недостаток - низкая стабильность свойств такого электрического соединения и как следствие низкая надежность. Вариант обеспечения электрического контакта пайкой является более предпочтительным. Критерий: простота и стабильность свойств электрического соединения.

Вариант конструкции электроакустического изгибного преобразователя с припаянными проводами показан в справочнике "Подводные электроакустические преобразователи" (Судостроение. 1983 г. Стр.24, рис.1.10 г., Стр.104…105, рис.7.1). Он является наиболее близким к заявленному.

Недостатками известного электроакустического изгибного преобразователя являются сложность конструкции и низкая надежность при использовании в качестве элемента антенной решетки, так как одна антенная решетка может содержать десятки и даже сотни преобразователей. В известном электроакустическом изгибном преобразователе наружу выводятся четыре провода, используемые для подключения электроакустического изгибного преобразователя к измерительной аппаратуре или в состав антенной решетки. В последнем случае количество проводов и паяных соединений многократно возрастает. А чем больше паяных соединений тем ниже надежность.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в создании конструкции электроакустического изгибного преобразователя и способа его изготовления, обеспечивающих электрическое соединение одним проводником внутренних поверхностей пьезокерамических пластин при минимальном количестве паяных соединений.

Для достижения этого технического результата предлагается новая конструкция электроакустического изгибного преобразователя, позволяющая осуществить изготовление электроакустического изгибного преобразователя с помощью способа, изложенного ниже.

В электроакустическом изгибном преобразователе, содержащем, как и известный, две круглые пьезокерамические пластины, соединенные электрически с проводниками, жестко скрепленные с соответствующими металлическими пластинами, имеющими сквозные пазы для вывода проводников заполненные клеем, и кольцеобразную опору, причем электрическое соединение поверхностей пьезокерамических пластин, примыкающих к металлическим пластинам выполнено одним проводником, сквозные пазы для вывода проводников выполнены в виде открытых пазов; кольцеобразная опора выполнена как отдельная деталь и снабжена по торцам кольцевыми углублениями, в которых крепятся металлические пластины с помощью клея, причем внутренний диаметр кольцеобразной опоры больше диаметра пьезокерамических пластин.

Такая конструкция электроакустического изгибного преобразователя позволяет осуществить его изготовление с помощью нового способа, заключающегося в том, что на первом этапе соединяют электрически одним проводником поверхности пьезокерамических пластин. Причем этот этап по времени никак не связан с последующими, что необходимо для качественного выполнения и контроля. Затем наносят клей на склеиваемые поверхности пьезокерамических пластин, металлических пластин и на кольцевые буртики кольцеобразной опоры, одну из пьезокерамических пластин протаскивают через внутреннее отверстие кольцеобразной опоры, устанавливают металлические пластины в кольцевые углубления кольцеобразной опоры, при этом проводник, соединяющий пьезокерамические пластины, вводят в открытые пазы металлических пластин и пьезокерамические пластины приклеивают к металлическим пластинам.

На Фиг.1 показано продольное сечение предлагаемого электроакустического изгибного преобразователя. На Фиг.2, 3, 4, 5 показаны этапы изготовления электроакустического изгибного преобразователя.

Предлагаемый электроакустический изгибный преобразователь (Фиг.1) содержит две круглые пьезокерамические пластины 1, соединенные электрически проводником 4, жестко скрепленные с соответствующими металлическими пластинами 2, имеющими сквозные открытые пазы для вывода проводников, закрепленные с помощью клея в кольцеобразной опоре 3, внутренний диаметр D которой больше диаметра d пьезокерамических пластин 1.

Предлагаемый способ изготовления электроакустического изгибного преобразователя заключается в выполнении технологических операций в определенной последовательности, этапы которой показаны на Фиг.2, 3, 4, 5.

На первом этапе две круглые пьезокерамические пластины 1 соединяют электрически проводником 4.

На втором этапе производят склеивание. Сначала наносят клей на склеиваемые поверхности пьезокерамических пластин 1, металлических пластин 2 и буртики кольцеобразной опоры 3. Затем одну из пьезокерамических пластин 1 протаскивают через внутреннее отверстие кольцеобразной опоры 3 (Фиг.3), устанавливают металлические пластины 2 в кольцевые углубления кольцеобразной опоры 3 (Фиг.4), при этом проводник 4 вводят в открытые пазы металлических пластин. Соединяют и сжимают склеиваемые поверхности, при этом излишками клея заполняют пазы металлических пластин. Далее сборку выдерживают под определенной сжимающей нагрузкой в течение определенного времени.

После окончания процесса склеивания к наружным поверхностям пьезокерамических пластин 1 припаивают проводники 5 (Фиг.5) для подключения к измерительной аппаратуре или в состав антенной решетки.

Источники информации

1. Заявка RU 93048645/28 "Электроакустический изгибный преобразователь".

2. Справочник "Подводные электроакустические преобразователи" (Судостроение. 1983 г. Стр.24, рис.1.10 г., Стр.104…105, рис.7.1).

Изобретение относится к геофизике и гидроакустике и может быть использовано в конструкциях подводных приемников и излучателей звука. Сущность изобретения состоит в том, что в электроакустическом изгибном преобразователе, содержащем две круглые пьезокерамические пластины, с соединенными с ними электрически проводниками, жестко скрепленные с соответствующими металлическими пластинами, имеющими сквозные пазы для вывода проводников заполненные клеем, и кольцеобразную опору, поверхности пьезокерамических пластин, примыкающие к металлическим пластинам, соединены одним проводником, сквозные пазы для вывода проводников выполнены в виде открытых пазов, кольцеобразная опора выполнена как отдельная деталь и снабжена по торцам кольцевыми углублениями, в которых крепятся металлические пластины с помощью клея, причем внутренний диаметр кольцеобразной опоры больше диаметра пьезокерамических пластин. На первом этапе соединяют электрически одним проводником поверхности пьезокерамических пластин. Затем на склеиваемые поверхности наносят клей, одну из пластин протаскивают через внутреннее отверстие кольцеобразной опоры, устанавливают металлические пластины в кольцевые углубления кольцеобразной опоры, при этом проводник, соединяющий пьезокерамические пластины, вводят в открытые пазы металлических пластин и пьезокерамические пластины склеивают с металлическими пластинами. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении надежности. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Электроакустический изгибный преобразователь, содержащий две круглые пьезокерамические пластины, соединенные электрически с проводниками, жестко скрепленные с соответствующими металлическими пластинами, имеющими сквозные пазы для вывода проводника, заполненные клеем, и кольцеобразную опору, отличающийся тем, что поверхности пьезокерамических пластин, примыкающие к металлическим пластинам, соединены одним проводником, сквозные пазы для вывода проводника выполнены в виде открытых пазов, кольцеобразная опора выполнена как отдельная деталь и снабжена по торцам кольцевыми углублениями, в которых крепятся металлические пластины с помощью клея, причем внутренний диаметр кольцеобразной опоры больше диаметра пьезокерамических пластин.

2. Способ изготовления электроакустического изгибного преобразователя, заключающийся в том, что на первом этапе соединяют электрически одним проводником поверхности пьезокерамических пластин, затем наносят клей на склеиваемые поверхности пьезокерамических пластин, металлических пластин и на кольцевые буртики кольцеобразной опоры, одну из пьезокерамических пластин протаскивают через внутреннее отверстие кольцеобразной опоры, устанавливают металлические пластины в кольцевые углубления кольцеобразной опоры, при этом проводник, соединяющий пьезокерамические пластины, вводят в открытые пазы металлических пластин и пьезокерамические пластины приклеивают к металлическим пластинам.