CS214970B1

CS214970B1 - Electroacoustic radiator for fluid environments

Info

Publication number: CS214970B1
Application number: CS420680A
Authority: CS
Inventors: Stefan Svehla
Original assignee: Stefan Svehla
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1982-06-25

Abstract

Vynález sa týká elektroakustického žíariča pre tekutinové prostredia. Vynález rieši transformovanie amplitudy pozdlžnych kmitov meniča na vačšiu amplitúdu vý chylky ohybovo-radiálnych kmitov. Podstata vynálezu spočívá v tom, že piezoelektrický měnič je aspoň na jednej straně opatřený vazohnou doštičkou. Na vftzobnú doštičku je po obvode kompaktně připojená membrána. Vynález najlepšie charakterizuje obr. č. 2.The invention relates to an electroacoustic radiator for fluid environments. The invention solves the transformation of the amplitude of longitudinal oscillations of the transducer into a larger amplitude of deflection of bending-radial oscillations. The essence of the invention lies in the fact that the piezoelectric transducer is provided with a weighing plate on at least one side. A membrane is compactly connected to the weighing plate around the circumference. The invention is best characterized by Fig. No. 2.

Description

Vynález sa týká elektroakustického žiariča pre tekutinové prostredia, to je pre kvapaliny a plyny.The invention relates to an electroacoustic radiator for fluid media, i.e. for liquids and gases.

Doteraz známe elektroakustické žiariče pře tekutiny sú opatřené membránou v tvare rúrky, ktorej konce sú pevne připojené na koncoch piezoelektrického meniča. Sú známe aj riešenia založené na principe mikrofonu, kde sa využívá ako základný prvok radiálně polarizovaný elektromechanický měnič v tvare prstence z piezoelektrického aktívneho materiálu, ktorý je opatřený tenkou membránou. Membrána je v střede podopretá poddajnou vložkou, ktorá ju vychyfuje zo základnej polohy. Všetky doteraz známe riešenia sú vhodné len pre nízkofrekvenčně akustické pásmo. Okrem toho ako širokopásmový elektroakustický měnič vo funkcii akustického vysielača je vhodný pre malé akustické výkony.The prior art electroacoustic fluid radiators are provided with a tube-shaped membrane, the ends of which are fixedly attached to the ends of the piezoelectric transducer. There are also known solutions based on the microphone principle, where a radially polarized ring-shaped electromechanical transducer of piezoelectric active material, which is provided with a thin membrane, is used as a base element. The diaphragm is supported in the center by a flexible liner that deflects it from its home position. All known solutions are suitable only for low-frequency acoustic band. In addition, as a broadband electroacoustic transducer in the function of an acoustic transmitter, it is suitable for low acoustic performance.

Vyššie uvedené nedostatky zmierňuje a technický problém rieši elektroakustický žiarič pre tekutinové prostredia s axiálně polarizovaným piezoelektrickým meničom podía vynálezu, ktorého podstatou je, že piezoelektrický měnič je aspoň na jednej (straně opatřený vázobnou deštičkou, pričom na vázobnej doštičke je po obvode kompaktně připojená membrána. Do podstaty vynálezu patří aj to, že membrána je na vázobnej doštičke vypuklá. Podstatou vynálezu je i to, že membrána je na vázobnej doštičke vydutá.The above-mentioned drawbacks are alleviated and the technical problem is solved by an electroacoustic radiator for fluid environments with an axially polarized piezoelectric transducer according to the invention, which is characterized in that the piezoelectric transducer is on at least one (side provided with a binding plate). It is also an object of the invention that the membrane is convex on the binding plate.

Elektroakustíckým žiaričom pre tekutinové prostredia podía vynálezu sa docieli toho, že sa amplituda výchylky radiálnych kmitov piezoelektrického meniča transformuje na váčšiu amplitúdu výchylky ohybovo-radiálnych kmitov na veíkej ploché tenkej pružnej membrány, čím sa dosiahne podstatné váčšieho vyžiareného akustického výkonu do tekutinového prostredia. Výkon sa ešte znásobí, ked piezoelektrický měnič pracuje v radiálnej rezonancii. Výhodou prevedenia podía vynálezu je aj to, že celoplošný spoj medzi membránou a vázobnou doštičkou je oveía pevnější ako obvodový spoj medzi membránou a piezoelektrickým meničom.The electroacoustic fluid emitter of the present invention achieves that the radial oscillation amplitude of the piezoelectric transducer is transformed into a greater bending-radial oscillation amplitude on a large flat thin elastic membrane to achieve a substantially greater radiated acoustic power into the fluid environment. The power is multiplied when the piezoelectric transducer operates in radial resonance. It is also an advantage of the embodiment of the invention that the full-area connection between the membrane and the binding plate is much stronger than the peripheral connection between the membrane and the piezoelectric transducer.

Na pripojenom výkrese sú znázorněné tri příkladné prevedenia elektroakustických žiaričov podía vynálezu, kde na obr. 1 je nakreslený žiarič v řeze s jednou vázobnou doštičkou a s vypuklou membránou, na obr. 2 je nakreslený žiarič v řeze s dvorná vázohnými deštičkami a s vypuklými membránami a na obr. 3 je nakreslený žiarič v řeze s jednou vázobnou doštičkou a s vydutou membránou.In the accompanying drawing, three exemplary embodiments of electroacoustic radiators according to the invention are shown. 1 is a cross-sectional view of a radiator with a single binding plate and a convex membrane; FIG. 2 is a cross-sectional view of the radiator pads and convex membranes; and FIG. 3 is a cross-sectional view of a radiator with one binding plate and a concave membrane.

Elektroakustický žiarič pre tekutinové prostredia pozostáva z piezoelektrického meniča í (obr. 1), ktorého horná plocha je opatřená hornou elektrodou 3 s připojeným prívodom 5 elektrického prúdu. Dolná plocha piezoelektrického meniča 1 je opatřená dolnou elektrodou 4 s připojeným prívodom β elektrického prúdu. Horná plocha piezoelektrického meniča 1 je opatřená vázobnou doštičkou 7 spojenou aj s hornou elektrodou 3, Na vázobnej doštičke 7 je po obvode prispájkovaná membrána 2, ktorá je vypuklá.The electroacoustic radiator for fluid environments consists of a piezoelectric transducer 1 (FIG. 1), the upper surface of which is provided with an upper electrode 3 with a connected power supply 5. The lower surface of the piezoelectric transducer 1 is provided with a lower electrode 4 with a connected power supply β. The top surface of the piezoelectric transducer 1 is provided with a binding plate 7, also connected to the upper electrode 3. On the binding plate 7, a diaphragm 2 is soldered along the circumference, which is convex.

Druhé prevedenie elektroakustického žiarlča, obr. 2, je zhodné s prvým převedením, ale má aj na dolnej plocihe piezoelektrického meniča 1 pevne připojenu vázobnú doštičku 7 spojenú s dolnou elektródou 4. I táto vázobná deštička 7 má po obvode prispájkovanú vypuklú membránu 2.A second embodiment of an electroacoustic lamp, FIG. 2, is identical to the first embodiment, but also has a binding plate 7 connected to the lower electrode 4 firmly attached to the lower surface of the piezoelectric transducer 1.

Tretie prevedenie, obr. 3, elektroakustického žiariča je zhodné s prvým převedením, len β tým rozdielom, že membrána 2 je vydutá a je prispájkovaná na výstupek ipo celom obvode vázobnej doštlčky 7.The third embodiment, FIG. 3, the electroacoustic radiator is identical to the first transfer, except β except that the diaphragm 2 is concave and is soldered to the projection i over the entire periphery of the binding plate 7.

Piezoelektrický měnič 1 vybudí radiálně kmity, ktorých amplitúda výchylky je najváčšia po jeho obvode, čo sposobí naťahovanie a stláčanie membrány 2. Toto vyvolává v membráně 2 radiálne-ohybové kmity s vyzařováním akustického vlnenia v smere osi piezoelektrického meniča 1 s maximálnou amplitúdou výchylky v střede membrány 2, ktorá je podstatné váčšla než je amplituda výchylky radiálnych kmitov piezoelektrického meniča 1,The piezoelectric transducer 1 excites radial oscillations whose amplitude of deflection is greatest at its periphery, causing the diaphragm 2 to stretch and compress. This causes radial-bending oscillations in the diaphragm 2 with the emission of acoustic waves in the axis of the piezoelectric transducer 1 with 2, which is substantially greater than the radial oscillation amplitude of the piezoelectric transducer 1,

Claims

předm

An electroacoustic radiator for fluid environments with an axially polarized piezoelectric transducer, characterized in that the piezoelectric transducer (1j is provided with a coupling plate (7) on at least one side, the membrane (2) being compactly circumferentially connected to the binding plate (7).

INVENTION

2. An electroacoustic radiator according to claim 1, characterized in that the membrane (2j) is convex on the coupling plate (7).

3. An electroacoustic radiator according to claim 1, characterized in that the membrane (2) is concave on the coupling plate (7).