CN102387450A

CN102387450A - 双磁隙双线圈外磁式换能器及其制备方法

Info

Publication number: CN102387450A
Application number: CN2010102787259A
Authority: CN
Inventors: 张凡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-03-21

Abstract

双磁隙双线圈外磁式换能器及其制备方法，一块永磁铁被夹持在二块极板之间，一个与极板和永磁铁同轴安装的环筒状磁性体的外周面与极板中央轴孔垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙和二组对称磁路和对称线圈电路，规定线圈的绕向、连接方式及相应的技术，在环筒状磁性体上增设二组短路环，所述换能器在工作过程中感应得到的反电动势及电感被相互抵消，由此制备得到具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的、具有超高灵敏度、高解析力和高保真度的多磁隙多线圈外磁式换能器。

Description

双磁隙双线圈外磁式换能器及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种换能器，特别涉及具有双磁隙双线圈外磁式换能器，属于电学的电声换能器及机电换能器领域。

背景技术

本发明人已经提出的ZL001221973、US6795564和CN1026901A等涉及双磁隙双线圈外磁式换能器的专利或专利申请，并未公开所述换能器的制造方法，其电阻负载特性在15-20kHz的频段也有明显的不足之处。

发明内容

本发明的第一个目的是克服已有技术的不足之处，提供带有2个对称短路环的环筒状磁性体，使换能器的高次谐波受到抑制，在15-20kHz的频段的电阻负载特性得到明显的改进。提供若干种结构简单、具有高灵敏度、高解析力和高保真度的双磁隙双线圈外磁式换能器，利用换能器本身的二组对称磁路和对称线圈电路自行消除换能器线圈的反电动势。

本发明的第二个目的是克服已有技术的不足之处，提供一种批量生产双磁隙双线圈外磁式换能器的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

双磁隙双线圈外磁式换能器，包括具有永磁铁的磁路及与之连结成一体的托架或框架，二个同轴等径的环形磁隙和一个插入磁隙的线圈骨架，其上平行缠绕彼此绝缘的电线并构成二个线圈，与线圈骨架和弹性阻尼板连结在一起的圆锥形或球顶形或平面形振膜或平面发声板，通过线圈骨架的活塞运动带动所述振膜或发声板振动发声，或者通过所述振膜检测声音的声压变化并在线圈中感应到相应的音频信号，

所述磁路的上极板和下极板是设有中央轴孔的一块圆形平板，或者所述上极板和下极板是设有两个不同直径中央轴孔的一块内凹形圆形平板，所述上极板和下极板之间设有轴向充磁的永磁铁，所述永磁铁的N极和S极极面具有均匀对称的表面场强或相等的磁力线数，具有足够大的体积和磁能积使所述环形磁隙内的磁感应强度达到过饱和状态的一块圆环形永磁铁或一块以上等厚均布的扇形或圆片形或环片形钕铁硼磁铁，

一个与所述上极板和下极板同轴安装的环筒状磁性体，其上端部和下端部的外表面设有轴向高度相同的凹槽，两个几何尺寸相等的铜制短路环嵌入安装在所述凹槽内或所述环筒状磁性体的外端部并粘结固定，所述铜制短路环的外周面与所述环筒状磁性体的最大外周面齐平，

所述上极板、永磁铁、下极板被嵌入安装在一个非导磁刚性材料制成的框架的敞口圆筒体内壁并通过与之匹配的所述框架轴心部位的内凸柱状体将所述环筒状磁性体与所述下极板、永磁铁、上极板粘结成为一个整体磁芯，

或者所述上极板、永磁铁、下极板被嵌入安装在一个非导磁刚性材料制成的托架的敞口圆筒体内壁并通过托架轴心部位的内凸柱状体将所述环筒状磁性体与所述下极板、永磁铁、上极板粘结成为一个整体磁芯，

由此，所述磁芯与所述上极板和下极板的中央轴孔垂直周面之间构成二个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入同轴安装的二个线圈，规定二个线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F，

以所述上极板和下极板轴孔的中心轴线为垂直对称轴，以所述永磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述双线圈双磁隙外磁式换能器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组磁路以及在几何形状和电性能方面左右、上下对称的二组线圈电路，规定二个所述线圈串联连接后的绕向刚好相反，二个所述线圈的电线横截面积、匝数、电感量绝对值和绕线张力彼此相等，所述双线圈双磁隙外磁式换能器是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的换能器。

双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：所述永磁铁是一块圆环形或一组等厚均布的圆片形钕铁硼磁铁。

双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：一个非导磁刚性材料制成的框架，所述框架的腰部设有一个与所述框架轴心线同轴的敞口圆筒体，其内圆直径较所述对称磁芯的直径具有正0.5-2毫米的配合公差，所述圆筒体的内侧高度与所述对称磁芯的厚度匹配，所述敞口圆筒体的轴心部位设有一个内凸柱状体，所述内凸柱状体的外侧设有一个环形内凸平台面，所述环形内凸平台面的外侧设有一个与所述环形磁隙对应的环形凹槽，所述环形凹槽的槽底设有三个以上均布的对流气孔，所述环形凹槽的外侧设有一个同轴的与所述下极板外侧平面粘结固定的环形安装平面，一个环筒状磁性体套装在所述内凸柱状体上并粘结固定在所述框架的所述圆环形内凸平台面上，将所述上极板、永磁铁、下极板嵌入安装在所述框架的敞口圆筒体内，所述环筒状磁性体的外周面与所述上极板和下极板中央轴孔的垂直周面之间构成二个同轴等径的环形磁隙，由此构成一个所述换能器的所述对称磁芯。

双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：一个非导磁刚性材料制作的托架，所述托架的轴心部位设有敞口圆筒体，其内圆直径较所述对称磁芯的直径具有正0.5-2毫米的配合公差，所述圆筒体的内侧高度与所述对称磁芯的厚度匹配，所述托架敞口圆筒体的轴心部位设有一个内凸柱状体，所述内凸柱状体的外侧设有一个环形内凸平台面，所述环形内凸平台面的外侧设有一个与所述环形磁隙对应的环形凹槽，所述环形凹槽的槽底设有三个以上均布的对流气孔，所述环形凹槽的外侧设有一个同轴的与所述下极板外侧平面粘结固定的环形托架安装平面，一个环筒状磁性体套装在所述内凸柱状体上并粘结固定在所述托架的所述圆环形内凸平台面上，将所述上极板、永磁铁、下极板嵌入安装在所述框架的敞口圆筒体内，所述环筒状磁性体的外周面与所述上极板和下极板中央轴孔的垂直周面之间构成二个同轴等径的环形磁隙，由此构成一个所述换能器的所述对称磁芯。

双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：所述托架敞口圆筒体的垂直筒壁的上端部设有3个以上均布等高的安装定位孔，所述托架的上端部嵌入与之匹配的所述换能器框架底部的圆环形凸缘内并通过非导磁螺釘或粘结剂将所述托架与所述换能器框架紧密联结成一个整体。

双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：所述托架敞口圆筒体的垂直筒壁的顶端部设有一个水平法兰盘，其上设有3个以上均布的螺孔，所述法兰盘的外侧水平面与所述换能器框架的底部水平面匹配并通过螺钉或粘结剂将所述托架与所述换能器框架紧密联结成一个整体。

以所述上极板和下极板中央轴孔的中心轴线为垂直对称轴，以所述永磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述换能器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组磁路以及在几何形状和电性能方面左右、上下对称的二组线圈电路的双磁隙双线圈外磁式换能器的制备方法：

一根非导磁材料制成的管状工装01，其一端具有内径1D1及高度1H1和同轴的内径1D2及高度1H2，内径1D1比内径1D2小0.01-1.0毫米，高度1H1比所述永磁铁的厚度小0.1-2毫米，高度1H2与所述极板的厚度相当，管段1H1及1H2具有光滑整齐的内圆面且与管状工装01的中心轴线具有垂直相交的水平定位面0110、0120和0130；

将所述换能器的一块所述永磁鉄嵌入管状工装01的具有内径1D1的管段内并被水平定位面0110限位，内径1D1较所述永磁铁的直径具有正0.03--0.08毫米配合公差，将所述换能器的一块所述板板嵌入具有内径1D2的所述管段内，内径1D2较所述极板的直径具有正0.03--0.08毫米的配合公差，在所述永磁铁或所述极板之一的吻合极面上涂布粘结剂同时施加轴向挤压力，待粘结剂固化后撤去管状工装01，由此双磁隙双线圈外磁式换能器获得同轴粘固的一块所述永磁铁与一块所述极板；

一根非导磁材料制成的管状工装02，其一端为具有内径2D1和高度2H1的薄壁管段，内径2D1较所述极板的外圆直径具有正0.03--0.08毫米的配合公差，所述管段2H1比所述换能器的所述极板和所述永磁铁的总厚度相当或略小一些且具有光滑整齐的内外圆面，管状工装02的中心轴线具有垂直相交的水平定位面0210和0220；

将已经同轴粘固的一块所述永磁铁与一块所述极板嵌入具有内径2D1的管段内并使永磁铁的一面朝向外侧，然后嵌入第二块所述极板并在所述永磁铁或所述极板之一的吻合极面上涂布粘结剂同时施加轴向挤压力，所述极板与所述永磁铁被管状工装02的水平定位面0210限位，待粘结剂固化后撤去管状工装02，由此获得同轴粘固的一组对称磁芯；

一根非导磁材料制成的管状工装03，其一端为具有内径3D1、外径3D2和高度3H1的薄壁管段，内径3D1较所述环筒状磁性体的外圆直径具有正0.03--0.08毫米的配合公差，外径3D2较所述上、下极板的中央轴孔直径具有负0.03--0.08毫米的配合公差，所述管段3H1比所述环筒状磁性体的轴向高度h1相当或略大数毫米且具有光滑整齐的内外圆面，管状工装03具有与中心轴线垂直相交的水平定位面0310和0320，所述管状工装03的另一端外径3D3比所述上、下极板的中央轴孔直径小1-3毫米，管状工装03的全高3H按如下标准选配：当一组已经充磁到过饱和的所述对称磁芯由3D3端嵌入工装03时，此时磁迴所呈现的吸持力不应被操作者明显感受到或不会妨害正常的作业流程；

用充磁机对已经粘固的所述对称磁芯逐个进行过饱和或饱和充磁，完成后将其置于非导磁材料制成的工作台上并保持彼此之间的安全存放距离；

在所述框架的所述敞口圆筒体的所述环形内凸平台面上涂布粘结剂，将所述环筒状磁性体套入所述内凸柱状体上并将其嵌入管状工装03的3D1管段内，借助管状工装03施加轴向挤压力使所述环筒状磁性体与所述托架牢牢地粘结在一起；

待所述环筒状磁性体与所述框架/或所述托架彻底粘结固化后，将管状工装03套装到所述环筒状磁性体上同时保持对所述环形安装平面的垂直度，然后在所述框架/或所述托架的环形安装平面上涂布粘结剂，将已经充磁的所述对称磁芯轴孔由管状工装03的3D3端嵌入并沿工装外表面由外向内慢慢滑行到位，同时对所述对称磁性施加轴向挤压力，待粘结剂彻底固化后撒去管状工装03，由此制备得到一组具有对称磁路和对称线圈电路的固定磁芯；

经验测合格后在所述框架内/或将一个独立的非导磁材料制成的框架与所述托架用螺钉或添加粘结剂联结紧固成为一个整体，然后按常规方式安装弹波、线圈、振膜和防尘帽，由此制备得到一个双磁隙双线圈外磁式换能器。

附图说明

1.图1示出了本发明实施例1的纵剖面图。

2.图2示出了本发明对称磁芯的纵剖面图。

3.图3-A、B示出了本发明环筒状磁性体的纵剖面图和立面图。

4.图4示出了已有技术的阻抗曲线和频响曲线图。

5.图5示出了本发明技术的阻抗曲线和频响曲线图。

6.图6示出了本发明托架实施例1的纵剖面图。

7.图7示出了本发明托架实施例2的纵剖面图。

8.图8示出了本发明实施例2的纵剖面图。

9.图9示出了本发明实施例3的纵剖面图。

10.图10示出了本发明管状工装01的纵剖面图。

11.图11示出了本发明管状工装02的纵剖面图。

12.图12示出了本发明管状工装03的纵剖面图。

本发明主要元件与标号对应关系如下：

上极板/下极板---203，303，403(A/B)；

上极板外侧平面/下极板外侧平面---20300，30300，40300(A/B)；

极面---200，300，400；

框架---201，301，401；

敞口圆筒体---2871，3871，4871；

凹入部位配合面----233，333，433；

永磁铁---202，302，402；

对流散热气道----282，382，482；

空腔----263，363，463；

振膜(平面发声板)----206，306，406；

弹性悬边----299，399，499；

弹性阻尼板----241，341，441；

防尘帽----205，305，405；

线圈骨架----207，307，407；

线圈----209，309，409；

环形支承面----208，308，408；

环形支承面----242，342，442；

环形凹槽----235，335，435；

环形凹槽----239，339，439；

环形磁隙----210，310，410；

内凸平台面----211，311，411；

内凸柱状体----212，312，412；

内凸柱状体环形配合面----21200，31200，41200；

环筒状磁性体---213，313，413；

托架---2010，3010，4010；

托架内凸平台面----2118，3118，4118；

托架安装平面----2800，3800，4800；

对流气孔---282，382，482；

粘结剂-----001

具体实施方式

图1示出了本发明实施例1的纵剖面图。

良导磁材料制成的上极板203A和下极板203B是投影平面相等并对称设置的二块圆形平板，其中央部位设有一个轴孔，轴孔的中心轴线构成扬声器磁路、线圈电路和振动系统的垂直对称轴。上极板203A和下极板203B之间设有一块轴向充磁的圆环形钕铁硼磁铁202并相互匹配，粘结剂001将上极板203A、永磁铁202和下极板203B粘结成为一个磁芯。

采用铝合金或工程塑料等非导磁刚性材料制成的框架201，其腰部设有一个敞口圆筒体1871，其内径与上极板203A和下极板203B的直径相匹配，敞口圆筒体1871的底端轴心部位设有一根与中心轴线同轴的内凸柱状体212，内凸柱状体212的外侧设有一个同轴的环形内凸平台面211，内凸平台面211的外侧设有一个同轴的环形凹槽235，环形凹槽235的外侧延伸至敞口圆筒体1871的内壁垂直面并构成一个与下极板203B外侧平面相匹配的环形安装平面20300B。在下极板安装平面20300B上预先涂布粘结剂001，然后将已经粘结在一起的上极板203A、永磁铁202和下极板203B嵌入安装到所述敞口圆筒体内，调节其与内凸柱状体212保持同轴并在上极板203A、永磁铁202、下极板203B的垂直外周面与敞口圆筒体1871的内壁垂直面之间形成一个宽度为毫米级量纲的凹入部位配合面233，涂布在下极板203B外侧平面20300B和凹入部位配合面233上的粘结剂001将所述磁路外芯与框架粘结固定在垂直对称轴上。

一个良导磁材料制成的环筒状磁性体213具有均匀对称的壁厚并与上述磁路外芯的高度相匹配，其内径略大于内凸柱状体212的外径并由此构成一个宽度为毫米级量纲的内凸柱状体环形配合面21200(未曾标出)。在环筒状磁性体213的内侧面和框架201的内凸平台面211上预先涂布粘结剂001，然后将其套装在内凸柱状体212上并保持与垂直对称轴线同轴，所有的元件水平面和安装平面与垂直对称轴线垂直相交。环筒状磁性体213的外周面与上极板203A、下极板203B的轴孔垂直周面之间构成二个所述的同轴等径环形磁隙210A和210B。

永磁铁202是一块材质均匀的圆环形钕铁硼磁铁，轴向充磁后的极性如本图所示。以永磁铁202二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴并以所述中心轴线为垂直对称轴，由此构成几何形状上下、左右对称的两组对称磁路。以图2扬声器中央轴线的左侧磁路为例：永磁磁力线经由元件202N极→203A→210A→209A→210A→213→210B→209B→210B→203B→202S极而构成闭合磁路。由此可见，上磁隙210A中永磁磁力线由左向右穿越磁隙中的线圈209A，下磁隙210B中永磁磁力线由右侧穿越磁隙中的线圈209B，上下二个磁隙中的磁力线方向刚好相差180度相位角。因此，从振膜方向视入时，只要规定二个线圈209A和209B的绕向相反，例如线圈209A为顺时针绕向而线圈209B为反时针绕向，根据电学的洛仑兹力原理，当上述二个线圈接通音频电流的同一工作瞬间，线圈209A产生的电动力F_A与线圈209B产生的电动力F_B的方向相同，扬声器线圈的电动力F＝F_A+F_B。当音频电流反相时，电动力F_A、F_B的方向也相反，此时扬声器电动力F＝F_A+F_B的方程式保持不变，只是合力F的方向相反而已。

一个圆筒状线圈骨架207，其上平行绕制二个串联连接的线圈209A和209B，线圈的间距和线圈的高度与所述环形磁隙相匹配。一个弹性阻尼板241和一个锥形振膜206与线圈骨架207粘结在一起，振膜206的弹性悬边299与弹性阻尼板241分别粘结在框架201的环形支承面242和环形支承面208上。环形凹槽210的深度为扬声器的线圈骨架207提供足够的下行空间，这时，环形凹槽235的宽度应该与环形磁隙210A210B相匹配，其深度则与线圈骨架207的轴向冲程相匹配。由图1可见，防尘帽205、环形磁隙210和环形凹槽235之间形成一个狭小的空腔263，为了使空腔263内的空气不致对线圈的活塞运动产生有害的空气阻尼，必需在环形凹槽235上设置三个以上均布的对流气孔282。此外，当振膜206和弹性阻尼板241作活塞运动时，对流气孔282还可以将线圈在工作过程中产生的热量及时地排放出来，同时满足了线圈的通风散热要求。

由上述可见，本实施例线圈电路最简单的接线方式是将线圈209A与线圈209B反向并联连接，这时，扬声器的等效电感因线圈并联工作而降低二分之一，其频率阻抗响应曲线与传统的单线圈扬声器相比已经得到了明显的改进。

本实施例的最佳实施方式：规定二个串联连接的线圈209A和线圈209B具有相等的电线横截面积、相等的线圈匝数n和相等的线圈电感量绝对值L＝|209A|＝|209B|，因此，二个所述线圈具有相等的轴向高度。有效地控制这二个线圈与所述轴孔中心线的同轴精度以及与环形磁隙的上下对称精度，我们就可以获得以所述永磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴、以上极板和下极板轴孔的中心轴线为垂直对称轴、在几何形状和电性能方面上下、左右对称的二组线圈电路。在二组几何形状和磁性能方面上下、左右对称的对称磁路的匹配下，线圈209A和线圈209B的电感量在工作过程中因为具有180度相位角而相互抵消，本实施例扬声器是具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的一种双线圈双磁隙换能器。

图2示出了本发明对称磁芯的纵剖面图。

它中央轴孔的直径为d1。其余请参见上述说明而不再重复。

图3-A示出了本发明环筒状磁性体的纵剖面图。与已有技术不同，在环筒状磁性体的两端分别设有一个深度为0.2-1.0毫米且几何尺寸相同的凹槽，将二个铜制短路环分别嵌入上述凹槽并采用松结剂粘固。短路环的外表面与环筒状磁性体的最大直径表面齐平。由此可以减少换能器高次谐保失真，同时降低换能器高频段例如15-20kHz范围涡电流引起的高频阻抗，明显地改善换能器的电阻负载特性。图3-B示出了本发明环筒状磁性体的立面图。上下端面的带状部位即铜制短路环。节点A标示的元件213为环筒状磁性体的导磁体，元件213S为铜短路环，二者之间一般为粘结剂粘固。

图4示出了已有技术的阻抗曲线和频响曲线图。

这是一个4英寸口径的双磁隙双线圈外磁式扬声器的阻抗频响曲线图，其环筒状磁性体上没有设置短路环。

图5示出了本发明技术的阻抗曲线和频响曲线图。

由于短路环的作用，该4英寸口径双磁隙双线圈外磁式扬声器的额定阻抗为6.2Ohm，在20kHz时的阻抗为8Ohm，仅仅比DCR值升高了1.8Ohm。

图6示出了本发明托架实施例1的纵剖面图。

这是一种带有法兰盘的托架，其结构与图1的敞口圆筒体基本类似。本发明所述的对称磁芯嵌入安装在托架的环筒内，并且依靠均勻周布的非导磁螺钉及粘结剂将框架401与托架4010联结成为一体，具体请请参见图8。

图7示出了本发明托架实施例2的纵剖面图。

这是一种没有法兰盘的托架，其结构与图1的敞口圆筒体基本类似。整个托架嵌入安装在框架401底部的外凸缘面内，并且依靠均匀周布在托架顶端部位的螺孔389、螺钉及粘结剂将框架301与托架3010联结成为一个整体，具体请参见图9。

图10示出了本发明管状工装01的纵剖面图。

本实施例采用具有非导磁特性的1Cr18Ni9Ti组分的一根无缝不锈钢管，其总高度为1H，内径1D1比所述钕铁硼磁铁的直径大0.03-0.05毫米，高度1H2比所述钕铁硼磁铁的厚度小0.1-2毫米。内径1D2比所述极极的直径大0.03-0.05毫米，高度1H1与所述极板的厚度大致相当。内径1D3使高度1H2的管段薄壁具有足够的刚度。

图11示出了本发明管状工装02的纵剖面图。

本实施例中采用具有非导磁特性的1Cr18Ni9Ti组分的一根无缝不锈钢管，其总高度为2H，内径2D1比所述极板或所述内凸圆形平台的外圆直径大0.03-0.05毫米，高度2H1比所述换能器的所述对称磁芯的总厚度大致相当或略小一些。

图12示出了本发明管状工装03的纵剖面图。

本实施例中采用具有非导磁特性的1Cr18Ni9Ti组分的一根无缝不锈钢管，其总高度为3H，内径3D1比所述极板或所述内凸圆形平台的外圆直径大0.03-0.05毫米，高度3H1比所述换能器的所述对称磁芯的总厚度大致相当或略小一些。

最后需要指出的是：利用本发明图1至图12示出的所有磁路结构型式、不同的极板和永磁铁的组合以及不同的换能器驱动器线圈电路连接方式，可以排列组合成各种不同类型的双磁隙双线圈外磁式换能器。本发明虽然无法将所有这些实施例一一枚举出来，但是，不管将本发明的上述技术特征作出这样或那样的局部修改，它们的总体技术方案和发明核心内容都无法超越本发明权利要求和本说明书已经提出的全部覆盖范围。

本发明具有以下有益效果：

1.可以制作7英寸口径以下、只使用一个锥形振膜或内凹型振膜的全音域扬声器，其频响范围为F_O--20KHz，并且只需1W左右的连续输入功率即可获得十分优秀的电声还原效果。

2.是一种高效节能的绿色环保产品。

Claims

1.双磁隙双线圈外磁式换能器，包括具有永磁铁的磁路及与之连结成一体的托架或框架，二个同轴等径的环形磁隙和一个插入磁隙的线圈骨架，其上平行缠绕彼此绝缘的电线并构成二个线圈，与线圈骨架和弹性阻尼板连结在一起的圆锥形或球顶形或平面形振膜或平面发声板，通过线圈骨架的活塞运动带动所述振膜或发声板振动发声，或者通过所述振膜检测声音的声压变化并在线圈中感应到相应的音频信号，其特征在于：

2.按照权利要求1规定的双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：所述永磁铁是一块圆环形或一组等厚均布的圆片形钕铁硼磁铁。

3.按照权利要求1规定的双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：一个非导磁刚性材料制成的框架，所述框架的腰部设有一个与所述框架轴心线同轴的敞口圆筒体，其内圆直径较所述对称磁芯的直径具有正0.5-2毫米的配合公差，所述圆筒体的内侧高度与所述对称磁芯的厚度匹配，所述敞口圆筒体的轴心部位设有一个内凸柱状体，所述内凸柱状体的外侧设有一个环形内凸平台面，所述环形内凸平台面的外侧设有一个与所述环形磁隙对应的环形凹槽，所述环形凹槽的槽底设有三个以上均布的对流气孔，所述环形凹槽的外侧设有一个同轴的与所述下极板外侧平面粘结固定的环形安装平面，一个环筒状磁性体套装在所述内凸柱状体上并粘结固定在所述框架的所述圆环形内凸平台面上，将所述上极板、永磁铁、下极板嵌入安装在所述框架的敞口圆筒体内，所述环筒状磁性体的外周面与所述上极板和下极板中央轴孔的垂直周面之间构成二个同轴等径的环形磁隙，由此构成一个所述换能器的所述对称磁芯。

4.按照权利要求1规定的双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：一个非导磁刚性材料制作的托架，所述托架的轴心部位设有敞口圆筒体，其内圆直径较所述对称磁芯的直径具有正0.5-2毫米的配合公差，所述圆筒体的内侧高度与所述对称磁芯的厚度匹配，所述托架敞口圆筒体的轴心部位设有一个内凸柱状体，所述内凸柱状体的外侧设有一个环形内凸平台面，所述环形内凸平台面的外侧设有一个与所述环形磁隙对应的环形凹槽，所述环形凹槽的槽底设有三个以上均布的对流气孔，所述环形凹槽的外侧设有一个同轴的与所述下极板外侧平面粘结固定的环形托架安装平面，一个环筒状磁性体套装在所述内凸柱状体上并粘结固定在所述托架的所述圆环形内凸平台面上，将所述上极板、永磁铁、下极板嵌入安装在所述框架的敞口圆筒体内，所述环筒状磁性体的外周面与所述上极板和下极板中央轴孔的垂直周面之间构成二个同轴等径的环形磁隙，由此构成一个所述换能器的所述对称磁芯。

5.按照权利要求1、4规定的双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：所述托架敞口圆筒体的垂直筒壁的上端部设有3个以上均布等高的安装定位孔，所述托架的上端部嵌入与之匹配的所述换能器框架底部的圆环形凸缘内并通过非导磁螺釘或粘结剂将所述托架与所述换能器框架紧密联结成一个整体。

6.按照权利要求1、4规定的双磁隙双线圈外磁式换能器，其特征在于：所述托架敞口圆筒体的垂直筒壁的顶端部设有一个水平法兰盘，其上设有3个以上均布的螺孔，所述法兰盘的外侧水平面与所述换能器框架的底部水平面匹配并通过螺钉或粘结剂将所述托架与所述换能器框架紧密联结成一个整体。

7.以所述上极板和下极板中央轴孔的中心轴线为垂直对称轴，以所述永磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述换能器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组磁路以及在几何形状和电性能方面左右、上下对称的二组线圈电路的双磁隙双线圈外磁式换能器的制备方法：

a.一根非导磁材料制成的管状工装01，其一端具有内径1D1及高度1H1和同轴的内径1D2及高度1H2，内径1D1比内径1D2小0.01-1.0毫米，高度1H1比所述永磁铁的厚度小0.1-2毫米，高度1H2与所述极板的厚度相当，管段1H1及1H2具有光滑整齐的内圆面且与管状工装01的中心轴线具有垂直相交的水平定位面0110、0120和0130；

b.将所述换能器的一块所述永磁鉄嵌入管状工装01的具有内径1D1的管段内并被水平定位面0110限位，内径1D1较所述永磁铁的直径具有正0.03--0.08毫米配合公差，将所述换能器的一块所述板板嵌入具有内径1D2的所述管段内，内径1D2较所述极板的直径具有正0.03-0.08毫米的配合公差，在所述永磁铁或所述极板之一的吻合极面上涂布粘结剂同时施加轴向挤压力，待粘结剂固化后撤去管状工装01，由此双磁隙双线圈外磁式换能器获得同轴粘固的一块所述永磁铁与一块所述极板；

c.一根非导磁材料制成的管状工装02，其一端为具有内径2D1和高度2H1的薄壁管段，内径2D1较所述极板的外圆直径具有正0.03--0.08毫米的配合公差，所述管段2H1比所述换能器的所述极板和所述永磁铁的总厚度相当或略小一些且具有光滑整齐的内外圆面，管状工装02的中心轴线具有垂直相交的水平定位面0210和0220；

d.将已经同轴粘固的一块所述永磁铁与一块所述极板嵌入具有内径2D1的管段内并使永磁铁的一面朝向外侧，然后嵌入第二块所述极板并在所述永磁铁或所述极板之一的吻合极面上涂布粘结剂同时施加轴向挤压力，所述极板与所述永磁铁被管状工装02的水平定位面0210限位，待粘结剂固化后撤去管状工装02，由此获得同轴粘固的一组对称磁芯；

e.一根非导磁材料制成的管状工装03，其一端为具有内径3D1、外径3D2和高度3H1的薄壁管段，内径3D1较所述环筒状磁性体的外圆直径具有正0.03--0.08毫米的配合公差，外径3D2较所述上、下极板的中央轴孔直径具有负0.03--0.08毫米的配合公差，所述管段3H1比所述环筒状磁性体的轴向高度h1相当或略大数毫米且具有光滑整齐的内外圆面，管状工装03具有与中心轴线垂直相交的水平定位面0310和0320，所述管状工装03的另一端外径3D3比所述上、下极板的中央轴孔直径小1-3毫米，管状工装03的全高3H按如下标准选配：当一组已经充磁到过饱和的所述对称磁芯由3D3端嵌入工装03时，此时磁迴所呈现的吸持力不应被操作者明显感受到或不会妨害正常的作业流程；

f.用充磁机对已经粘固的所述对称磁芯逐个进行过饱和或饱和充磁，完成后将其置于非导磁材料制成的工作台上并保持彼此之间的安全存放距离；

g.在所述框架的所述敞口圆筒体的所述环形内凸平台面上涂布粘结剂，将所述环筒状磁性体套入所述内凸柱状体上并将其嵌入管状工装03的3D1管段内，借助管状工装03施加轴向挤压力使所述环筒状磁性体与所述托架牢牢地粘结在一起；

h.待所述环筒狀磁性体与所述框架/或所述托架彻底粘结固化后，将管状工装03套装到所述环筒狀磁性体上同时保持对所述环形安装平面的垂直度，然后在所述框架/或所述托架的环形安装平面上涂布粘结剂，将已经充磁的所述对称磁芯轴孔由管状工装03的3D3端嵌入并沿工装外表面由外向内慢慢滑行到位，同时对所述对称磁性施加轴向挤压力，待粘结剂彻底固化后撒去管状工装03，由此制备得到一组具有对称磁路和对称线圈电路的固定磁芯；

i.经验测合格后在所述框架内/或将一个独立的非导磁材料制成的框架与所述托架用螺钉或添加粘结剂联结紧固成为一个整体，然后按常规方式安装弹波、线圈、振膜和防尘帽，由此制备得到一个双磁隙双线圈外磁式换能器。