ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 2008 года по МПК G01S7/52 B60B1/06 

Предлагаемое изобретение может быть использовано при проектировании гидроакустических пьезокерамических преобразователей.

Известна конструкция гидроакустического пьезокерамического преобразователя, активный элемент которого состоит из пьезоэлементов с включенными между ними гибкими вставками из диэлектриков. Чаще всего в качестве диэлектрика используют текстолит.

Как показала практика, изготовленные активные элементы таких преобразователей имеют очень низкую механическую прочность, ввиду наличия больших напряжений в элементах конструкций. Эти напряжения возникают в процессе изготовления - склейки активных элементов, которая производится клеем горячего отверждения, имеющего температуру полимеризации плюс 65°C, вследствие значительной разности температурных коэффициентов линейного расширения материала пьезокерамики и гибкой вставки. При изготовлении в опытном производстве активных элементов подобных конструкций, брак по склейке достигал 60÷80%.

Целью настоящего изобретения является повышение механической прочности активных элементов пьезокерамических преобразователей.

Эта цель достигается посредством вклеивания между пьезоэлементами и гибкими вставками нескольких металлических пластин с различными температурными коэффициентами линейного расширения. Металлические пластины располагаются в активном элементе по мере возрастания температурных коэффициентов линейного расширения по направлению от пьезоэлементов, имеющих минимальный температурный коэффициент линейного расширения в конструкции к гибкой вставке, имеющей максимальный температурный коэффициент линейного расширения. Вставки подбираются экспериментально для каждого типа пьезокерамического преобразователя, исходя из условий обеспечения механической прочности активного элемента и требуемых электромеханических параметров преобразователя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена часть активного элемента пьезокерамического преобразователя. В активном элементе, выполненном в виде цилиндра между пьезоэлементом 1, шириной 10 мм, изготовленным из пьезокерамики ЦТБС-3, и гибкой вставкой 2 шириной 25 мм, изготовленной из текстолита ПТК, вклеены две металлические пластины 3 и 4 таким образом, что к пьезоэлементу 1 сначала приклеивается пластина 3 толщиной 0,3 мм из титанового сплава BTI-0, а затем пластина 4 из латуни Л63, толщиной 0,2 мм. Склеиваемые материалы в активном элементе расположены по степени возрастания их температурных коэффициентов линейного расширения, которые приведены в таблице.

Данное изобретение опробовано в опытном производстве при склейке более 100 активных элементов, конструкция которых представлена на чертеже.

Таблица№Наименование деталиМатериал10^-6 град^-11ПьезоэлементПьезокерамика ЦТБС-35÷72Пластина №3Титановый сплав BTI-083Пластина №4Латунь Л6317÷224Гибкая вставкаТекстолит ПТК33÷41

В результате применения предложенного технического решения удалось повысить механическую прочность активных элементов пьезокерамических преобразователей и полностью ликвидировать брак по склейке.

Гидроакустический преобразователь по авт. св. № 1840658, в который введены размещенные между пьезоэлементами и гибкими вставками наборы металлических пластин, температурные коэффициенты линейного расширения которых возрастают в направлении от пьезоэлемента к гибкой вставке. Технический результат - повышение механической прочности. 1 ил.

Гидроакустический преобразователь по авт. св. № 1840658, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности, в него введены размещенные между пьезоэлементами и гибкими вставками наборы металлических пластин, температурные коэффициенты линейного расширения которых возрастают в направлении от пьезоэлемента к гибкой вставке.