[实用新型]锥洞前盖板宽带纵向振动换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换能器，特别是一种锥洞前盖板宽带纵向振动换能器。

背景技术

复合棒纵向振动换能器是一种常用的强功率发射器，其具有结构简单、加工容易、效率高及功率大等优点，广泛地用于水声技术中。宽频带技术是水声领域中发展的重要趋势，为了拓展复合棒纵向振动换能器的带宽，近年来国内外学者进行了许多研究，提出了几种拓宽换能器带宽的方法：1）、利用前盖板的弯曲振动和换能器的纵向振动间的耦合来拓展换能器的带宽，该方法需要控制两种模态的频率间隔和幅度大小；2）、采用双激励源来拓展换能器的带宽，这种方法靠两个激励源产生的谐振频率来拓展换能器的带宽，由于换能器的结构尺寸的限制该方法在实施上有一定的难度；3）、在换能器的前辐射头附加适当特性阻抗匹配层也可以提高换能器的传输特性。这种技术在换能器阵列中得到了应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种锥洞前盖板宽带纵向振动换能器，对换能器前盖板进行挖洞处理形成锥洞前盖板，选取合适的洞的尺寸，可以有效的拓宽换能器的频带宽度。

本实用新型采取的技术方案为：锥洞前盖板宽带纵向振动换能器，包括前盖板、后盖板，所述前盖板与后盖板之间安装有压电晶体，所述前盖板挖有一个圆锥形的锥洞，所述锥洞的深度小于前盖板的厚度。所述前盖板包括：第一圆台部分和带有锥洞的第二圆台部分。

所述锥洞的底面直径为前盖板底面直径的0.8倍，所述锥洞的深度为前盖板厚度的0.5倍。

所述后盖板为凹槽型。

所述前盖板为铝质材料制成，所述后盖板为铜质材料制成，所述压电晶体为PZT-4材质。

本实用新型一种锥洞前盖板宽带纵向振动换能器，利用在前盖板上挖掉一部分形成锥洞，选择合适的洞的尺寸，带锥洞前盖板的换能器的频带宽度比前盖板为实心圆台的换能器提高了两倍左右。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型换能器结构示意图；

图2是本实用新型换能器前盖板剖面结构示意图；

图3是本实用新型换能器等效电路图；

图4是本实用新型凹槽型后盖板的换能器结构示意图。

具体实施方式

如图1、图4所示，锥洞前盖板宽带纵向振动换能器，包括前盖板3、后盖板1，所述前盖板3与后盖板1之间安装有压电晶体2，所述前盖板3挖有一个圆锥形的锥洞6，所述锥洞6的深度h1小于前盖板3的厚度h0。所述前盖板3包括：第一圆台部分4和带有锥洞6的第二圆台部分5。所述后盖板1为凹槽型。

所述锥洞6的底面直径D1为前盖板3底面直径D0的0.8倍。所述锥洞6的深度h1为前盖板3厚度h0的0.5倍。

所述前盖板3为铝质材料制成，所述后盖板1为铜质材料制成，所述压电晶体2为PZT-4材质。

理论分析：

本实用新型结构示意图如图1所示：图1中A-B为换能器节线位置。

根据《水声换能器及基阵》一书中对纵向振动换能器的理论分析，纵向振动换能器的等效电路如图3所示。图3中：