SU1731291A1 - Compound electroacoustic flexural vibration transducer - Google Patents
Compound electroacoustic flexural vibration transducer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1731291A1 SU1731291A1 SU904813069A SU4813069A SU1731291A1 SU 1731291 A1 SU1731291 A1 SU 1731291A1 SU 904813069 A SU904813069 A SU 904813069A SU 4813069 A SU4813069 A SU 4813069A SU 1731291 A1 SU1731291 A1 SU 1731291A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- resonator
- cavity
- piezoelectric element
- plane
- fastening element
- Prior art date
Links
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно- измерительным ультразвуковым устройствам . Цель изобретени - уменьшение продольных габаритов преобразовател при сохранении основной резонансной частоты Преобразователь содержит криволинейный резонатор с полостью и крепежным элементом, пьезоэлемент, закрепленный с нат гом в полости резонатора. Все центры кривизны внутренней поверхности резонатора расположены по одну сторону от плоскости поперечного сечени резонатора проход щей через узел его механических смещений Крепежный элемент и полость с закрепленным в ней пьезоэлементом размещены по разные стороны от данной плоскости . Крепежный элемент расположен внутри резонатора, а пьезоэлемент установлен перпендикул рно продольной оси резонатора При подаче напр жени на пьезоэлемент он совершает продольные колебани , которые передаютс на резонатор возбужда в нем изгибные колебани 2 ил сл сThis invention relates to ultrasound instrumentation. The purpose of the invention is to reduce the longitudinal dimensions of the converter while maintaining the fundamental resonant frequency. The converter contains a curvilinear resonator with a cavity and a fastener, a piezoelectric element fixed with tension in the cavity of the resonator. All centers of curvature of the internal surface of the resonator are located on one side of the plane of the cross section of the resonator passing through the mechanical displacements of the node. The fastening element and the cavity with the piezoelectric element fixed in it are placed on opposite sides of this plane. The fastener is located inside the resonator, and the piezoelectric element is installed perpendicular to the longitudinal axis of the resonator. When voltage is applied to the piezoelectric element, it makes longitudinal oscillations that are transmitted to the resonator exciting bending oscillations in it
Description
Изобретение относитс к контрольно- измерительным ультразвуковым устройствам и может быть использовано в импедансчувствительных и приемно-излу- чающих системах ультразвукового контрол .The invention relates to ultrasound instrumentation and can be used in impedance-sensitive and receiving-emitting ultrasound control systems.
Известен составной пьезоэлектрический преобразователь стержневого типа, содержащий полости в акустическом резонаторе . Преобразователь содержит пьезо- керамические пластины, тыльные накладки и средний вкладыш с системой отверстий.Known composite piezoelectric transducer rod-type, containing a cavity in the acoustic resonator. The transducer contains piezoceramic plates, back plates and an average liner with a system of holes.
Основным недостатком устройства вл етс мала механическа добротность, обусловленна наличием склейки.The main drawback of the device is the small mechanical quality factor caused by the presence of gluing.
Известен электроакустический преобразователь стержневого типа, содержащий монолитный акустический резонатор с полостью и крепежным элементом, расположенными в области узла механических смещений резонатора, и пьезоэлемент, закрепленный с нат гом в полости резонатора по частично сопр женной со стенками полости поверхности, причем резонатор, полость пьезоэлемент и крепежный элемент выполнены симметричными относительно плоскости продольного осевого сечени резонатораA rod-type electroacoustic transducer is known that contains a monolithic acoustic resonator with a cavity and a fastener located in the region of the mechanical displacements of the resonator, and a piezoelectric element fixed with a tension in the cavity cavity along the surface partially coupled to the walls of the cavity, the resonator, the piezoelectric cavity and the fastening the element is made symmetrical with respect to the plane of the longitudinal axial section of the resonator
Отсутствие клеевых соединений позвол ет существенно увеличить добротность составного электроакустического преобразовател The absence of adhesive joints can significantly increase the quality factor of the composite electroacoustic converter.
Недостатком устройства вл етс большой габарит вдоль его продольной оси при заданной основной резонансной частоте преобразовател The drawback of the device is a large size along its longitudinal axis at a given basic resonant frequency of the converter.
NN
OJOj
hO ЧЭhO CHE
Цель изобретени - уменьшение продольных габаритов преобразовател при сохранении основной резонансной частоты .The purpose of the invention is to reduce the longitudinal dimensions of the transducer while maintaining the fundamental resonant frequency.
Поставленна цель достигаетс за счет того, что в составном электроакустическом преобразователе, содержащем монолитный акустический резонатор с полостью и крепежным элементом, расположенными в области узла механических смещений резонатора , и пьезоэлемент, закрепленный с нат гом в полости резонатора по частично сопр женной со стенками полости поверхности , причем резонатор, полость, пьезоэлемент и крепежный элемент выполнены симметричными относительно плоскости продольного осевого сечени резонатора, резонатор выполнен криволинейным, все центры кривизны его внутренней поверхности расположены по одну сторону от плоскости поперечного сечени , проход щей через узел его механических смещений крепежный элемент и полость, с закрепленным в ней пьезоэлементом, размещены по разные стороны от плоскости поперечного сечени резонатора, проход щей через узел его механических смещений, крепеж- ньй элемент расположен со стороны внутренней поверхности резонатора, а пьезоэлемент установлен перпендикул рно продольной оси резонатора.This goal is achieved due to the fact that in a composite electroacoustic transducer containing a monolithic acoustic resonator with a cavity and a fastener located in the region of the mechanical displacement of the resonator, and a piezoelectric element fixed to the surface partially conjugated with the cavity wall, moreover, the resonator, cavity, piezoelement and fastener are made symmetrical relative to the plane of the longitudinal axial section of the resonator, the resonator is made of curvolines Yunny, all the centers of curvature of its inner surface are located on one side of the cross-sectional plane passing through the mechanical displacements knot, the fastener and the cavity, with the piezoelectric element fixed in it, are placed on opposite sides of the resonator's cross-sectional plane mechanical displacements, the fastening element is located on the side of the inner surface of the resonator, and the piezoelectric element is installed perpendicular to the longitudinal axis of the resonator.
На фиг. 1 изображен составной электроакустический преобразователь изгибных колебаний; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг 1.FIG. 1 shows a composite electroacoustic flexural vibration transducer; FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1.
Преобразователь содержит монолитный резонатор 1 с полостью 2, расположенный в узловой области механических смещений резонатора, и закрепленный в этой полости пьезоэлемент 3. Акустический контакт между резонатором 1 и пьезоэлементом 3 осуществл етс по сопр женным поверхност м выступов 4 полости 2 за счет нат га. Нат г обеспечиваетс выбором размеров полости, выступов и размера пьезоэлемента. Крепежный элемент 5 расположенный в узловой области механических смещений резонатора 1 и выполненный монолитно с ним, позеол ет осуществл ть его крепление, например, к корпусу, без существенного снижени механической добротности преобразовател .The converter contains a monolithic resonator 1 with a cavity 2, located in the nodal region of mechanical displacements of the resonator, and a piezoelectric element 3 fixed in this cavity. Acoustic contact between the resonator 1 and piezoelectric element 3 is carried out along the mating surfaces of the projections 4 of the cavity 2 due to tension. The tension is provided by the choice of the dimensions of the cavity, the protrusions and the size of the piezoelectric element. The fastening element 5 located in the nodal region of the mechanical displacements of the resonator 1 and made integral with it, allows it to be fixed, for example, to the housing, without significantly reducing the mechanical quality factor of the converter.
Резонатор 1 выполнен криволинейным, причем все центры кривизны (например, СИ, 02, Оз) его внутренней поверхности расположены по одну сторону от плоскости Б-Б поперечного сечени резонатора, проход щей через узел механических смещений. Крепежный элемент и полость, с закрепленным в ней пьезоэлементом, размещены поResonator 1 is made curvilinear, all curvature centers (for example, SI, 02, Oz) of its inner surface are located on one side of the plane BB of the cross section of the resonator passing through the mechanical displacements node. The fastener and the cavity, with the piezoelectric element fixed in it, are placed along
разные стороны от плоскости Б-Б. При этом крепежный элемент 5 расположен со стороны внутренней поверхности резонатора, а пьезоэлемент 3 установлен перпендйкул рно продольной оси резонатора 0-0.different sides of the plane bb. In this case, the fastening element 5 is located on the side of the inner surface of the resonator, and the piezoelectric element 3 is installed perpendicular to the longitudinal axis of the resonator 0-0.
Акустический резонатор 1 может быть выполнен из любого твердого материала с малым поглощением звука (металл, стекло, керамика) и иметь колоколообразную, рупорообразную или U-образную форму.Acoustic resonator 1 can be made of any solid material with low sound absorption (metal, glass, ceramics) and be bell-shaped, horn-shaped or U-shaped.
Поперечное сечение полости 2 резонатора может быть круглым, квадратным, пр моугольным , овальным и т.д. Пьезоэлемент 3 может быть выполнен из любого пьезоактивного материала, например пьезокерами- ческого или монокристаллического, в виде пластины пр моугольной, круглой, овальной или квадратной формы. Крепежный элемент 5 может быть выполнен в видеThe cross section of the cavity 2 of the cavity may be round, square, rectangular, oval, etc. The piezoelectric element 3 can be made of any piezoactive material, for example, piezoceramic or single crystal, in the form of a plate of rectangular, round, oval or square shape. The fastening element 5 can be made in the form
сплошного или полого стержн пр моугольного или круглого сечени , а также в виде фланца. Причем резонатор, полость, пьезоэлемент и крепежный элемент должны быть выполнены симметричными относительноsolid or hollow rod of rectangular or circular cross section, and also in the form of a flange. Moreover, the resonator, the cavity, the piezoelectric element and the fastening element must be made symmetrical with respect to
плоскости продольного осевого сечени резонатора во избежание возникновени в резонаторе паразитных мод колебаний и снижени его добротности.the plane of the longitudinal axial cross section of the resonator in order to avoid the occurrence of parasitic oscillation modes in the resonator and a decrease in its quality factor.
Преобразователь работает следующимThe converter works as follows.
образом.in a way.
Пьезоэлемент 3, установленный в поло- сл и 2 монолитного резонатора 1, при подаче на него переменного электрического напр жени совершает механические колебани A piezoelectric element 3, installed in a band and 2 of a monolithic resonator 1, when applied to it by an alternating electrical voltage, makes mechanical oscillations
в своей плоскости, которые через акустические контакт с выступами 4, обеспеченный нат гом, передаютс в акустический резонатор 1. При совпадении частоты возбуждающего электрического напр жени сin their own plane, which, through acoustic contact with the protrusions 4, provided with tension, are transmitted to the acoustic resonator 1. If the frequency of the exciting electrical voltage coincides with
собственной резонансной частотой акустического резонатора 1 в нем за счет большой акустической добротности возникают из- гибные колебани стенок, что приводит к излучению акустических волн в окружающую преобразователь среду.due to the large acoustic quality factor, flexural wall oscillations occur in the natural resonant frequency of the acoustic resonator 1, which leads to the emission of acoustic waves into the environment surrounding the converter.
Предлагаемый электроакустический преобразователь вл етс обратимым и может быть также использован дл приема акустических колебаний из окружающейThe proposed electroacoustic transducer is reversible and can also be used to receive acoustic oscillations from the surrounding
среды.environment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904813069A SU1731291A1 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Compound electroacoustic flexural vibration transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904813069A SU1731291A1 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Compound electroacoustic flexural vibration transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1731291A1 true SU1731291A1 (en) | 1992-05-07 |
Family
ID=21507644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904813069A SU1731291A1 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Compound electroacoustic flexural vibration transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1731291A1 (en) |
-
1990
- 1990-04-13 SU SU904813069A patent/SU1731291A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 221403,кл В 06 В 1/06,1967 Авторское свидетельство СССР № 1419749, кл В 06 В 1/00,1986 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0251797B1 (en) | Non-directional ultrasonic transducer | |
KR840003184A (en) | Piezoelectric inverter | |
AR011920A1 (en) | ACOUSTIC DEVICE AND A METHOD TO MAKE A PANEL OF OR FOR THE SAME | |
EA200001016A1 (en) | ACOUSTIC DEVICE | |
SE9101427L (en) | PROCEDURAL AND ELECTRO-Acoustic Converters For Broadcasting Of Low-Frequency Acoustic Trolleys In A Trunk | |
US4147899A (en) | Broadband electromagnetic sound source with differently tuned diaphragms | |
SU1731291A1 (en) | Compound electroacoustic flexural vibration transducer | |
US5515343A (en) | Electro-acoustic transducers comprising a flexible and sealed transmitting shell | |
US7535801B1 (en) | Multiple frequency sonar transducer | |
JPH0534848B2 (en) | ||
RU2020769C1 (en) | Piezoelectric bell | |
SU445176A1 (en) | Electroacoustic transducer | |
RU2050206C1 (en) | Vibrations energy transformation apparatus | |
RU2071184C1 (en) | Wide-pulse hydroacoustic emitter | |
JPS5843357Y2 (en) | Ultrasonic transducer | |
SU1470354A1 (en) | Ultrasonic piezoelectric transducer of flexing oscillations | |
JPS60206471A (en) | Ultrasonic vibration apparatus | |
RU2136122C1 (en) | Wide-band low-frequency hydroacoustic source | |
SU1492487A1 (en) | Ultrasonic aperiodic piezoelectric converter | |
SU1378929A1 (en) | Piezoelectric transducer | |
SU720577A1 (en) | Vibratory motor | |
SU547975A1 (en) | Piezoelectric transducer | |
RU18655U1 (en) | ULTRASONIC PIEZO-CERAMIC RADIATOR | |
SU1648577A1 (en) | Device for ultrasonic treatment | |
JP2553079Y2 (en) | Bend type transducer |