Акустический преобразователь Советский патент 1981 года по МПК H04R1/44 

(54) АКУСТИЧЕСКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при гидроакустических измерениях для излучения акустических колебаний в широком диапазоне частот.

Известен подводный акустический преобразователь, содержащий цилиндрическую пьезокерамическую оболочку, помещенную в заполненный маслом резиновый чехол, внутреннее пространство которого заполнено водой для компенсации гидростатического давления .

Наиболее близким к предлагаемому является акустический преобразователь, содержащий заполненный жидкостью кольцевой цилиндрический пьезоэлемент Г2 .

Недостаток этих устройств - сравнительно узкая полоса излучаемых преобразователем частот.

Цель изобретения - расширение полосы излучаемых преобразователем рабочих частот.

Поставленная цель достигается за счет того, что акустический преобразователь, содержащий заполненный жидкостью кольцевой цилиндрический пьезоэлемент, снабжен мембраной. механически развязанной от кольцевого пьёэоэлемента, расположенной внутри последнего перпендикулярно его продольной оси и закрепленной в пьезо элементе посредством гибкой связи.

На чертеже изображен предлагаемой преобразователь, разрез.

Преобразователь состоит из кольцевого цилиндрического пьезоэлемента 1, соединенного металлизированными поверхностями с экранированным кабелем 2 и rfc«BemeHHoro с помощью резинового кольца 3 на металлической раме 4 держателя 5. Во внутренней полости пьезоэлемента расположена

15 мембрайа 6, механически развязанная от него с помощью, например гибкого кольца или слоя 7, привулканизированного к внешнему покрытию 8, герметизирующему пьезоэлемент.

20

Преобразователь работает следующим образом.

При подведении электрического напряжения цилиндрический пьезоэлемент 1 начинает совершать радиаль25ные колебания, за счет которых возбуждаются колебания столба жидкости, заключенного внутри него. Мембрана 6, расположенная внутри пьезоэлемента 1, демпфирует объемный резонанс и об печивает оптимальную связь с

30

радиальным резонансом пьезоэлемента. Нгшичие мембраны, расположенной внутри пьеэоэлемента 1, способствует демпфированию резонанса столба жидкости, заключенного вунтри него. Кроме того, мембрана разделяет внутреннюю полость на два объема, обычно не равные друг другу и резонирующие на собственных более высоких частотах расположенных в частотном интервале между частотой резонанса полного столба жидкости и радиальным резонансом цилиндра. Демпфирующее влияние мембраны на эти резонансы сказывается сильнее, так как они по амплитуде меньше основного объемного резонанса.

Использование изобретения позволяет расширить полойу излучаемых рабочих частот до ,5 октавы, уменьшить электрический импеданс излучателя за счет увеличения высоты пьезоэлемента, увеличить сопротивление излучения за счет увеличения активной поверхности цилиндрического

пьезоэлемента и упростить регулировку характеристики излучения при сохранении размеров пьезоэлемента.

Формула изобретения

Акустический преобразователь, содержащий заполненный жидкостью кольцевой цилиндрический пьезоэлемент, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы излучаемых рабочих частот, он снабжен мембраной, расположен1 ой концентрично днутри кольцевого пьезоэлемента и закрепленной в нем посредством гибкой связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3706967, кл. 340-10, опублик. 1972.

2.Пбдводная акустика. Под ред. Л.М. Бреховских. Мир, 1970,

с. 52-55 (прототип).

/