[发明专利]一种用于声波发射的膜片预应力调节装置

说明书

一种用于声波发射的可调预应力膜片装置，包括相互连接的固定法兰及膜片法兰，膜片法兰内设有膜片，磁致伸缩换能器底端分别穿过基座、磁致伸缩换能器垫片、弹簧、磁致伸缩换能器支撑架及橡胶垫正中，与膜片顶部相连接；通过调节第一螺丝旋进来调节膜片因形变而产生的应力，膜片产生的应力就是对膜片施加的预应力，磁致伸缩换能器的换能器节点法兰处为变幅杆节点，通电后，当磁致伸缩换能器发生共振时，此处无振动，可防止第一螺丝因高频振动而脱落；弹簧可进一步吸收共振的能量，避免壳体共振所造成的结构损坏，安全性较高，具有预应力足够大且可调、结构简单、效果好及加工方便的优点。

技术领域

本发明涉及一种膜片预应力调节装置，具体涉及一种用于声波发射的膜片预应力调节装置。

背景技术

活塞式声源是一种通过驱动机构带动辐射面界元(BEM)做往复运动辐射声波的平面状振子，其核心在于膜片往复振动产生声波。膜片是指一种刚性材料，在某个形变范围内，施加于膜片的压力增量与膜片的形变成正比，在实际的发声产品中，需对膜片施加一定预应力，使其形变至压力增量与膜片形变成正比的范围，以保证所辐射的声波不产生失真。由此可知，膜片的预应力对发声装置的失真度至关重要。在对膜片施加预应力的过程中，应尽可能保证预应力装置不会对膜片造成结构损坏，或者保证预应力不会对驱动机构的振动产生影响。除此之外，不同产品所需的膜片厚薄不一以及膜片加工误差会导致每一种膜片所需的预应力不尽相同，需保证预应力可调。所以设计一种既可以调节膜片预应力又不影响原驱动结构及膜片结构的膜片预应力调节装置对发声装置至关重要。

目前使用的膜片预应力调节装置为腔体油压加压装置，即向密封腔体内充入一定压强的油压，利用油压对膜片的压力来施加预应力。此种方案的问题在于，腔体内可充压力有限，可施加预应力范围较小，随着油压上升，腔体密封也越来越困难，使用时间较长,或膜片进行高频振动时会存在泄压问题，需定期维护以维持压力。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明目的在于提供一种用于声波发射的膜片预应力调节装置，能够施加远远大于腔体内压强可施加的最大预应力，在机械共振条件下，由于施加预应力的界面在变幅杆节点处，可防止机械共振造成的螺栓松动，同时可有效避免油压可施加预应力范围较小、腔体密封困难及需定期维护以维持压力的不足；此外，通过沉头螺丝的松紧调节膜片所需的预应力；具有预应力可调、结构简单、效果好及加工方便的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于声波发射的膜片预应力调节装置，包括相互连接的固定法兰1及膜片法兰2，固定法兰1及膜片法兰2之间设置有橡胶圈6；所述固定法兰1顶部设有磁致伸缩换能器支撑架1-1，磁致伸缩换能器支撑架1-1顶部与基座3相连接，第一螺丝8-1依次将磁致伸缩换能器7的节点法兰7-1、磁致伸缩换能器垫片4、弹簧5及磁致伸缩换能器支撑架1-1相连接，磁致伸缩换能器7底端分别穿过基座3、磁致伸缩换能器垫片4、弹簧5、磁致伸缩换能器支撑架1-1及橡胶圈6正中，与膜片法兰2内的膜片2-1顶部相连接。

所述磁致伸缩换能器垫片4、弹簧5设置于基座3内。

所述第一螺丝8-1为沉头螺丝。

所述固定法兰1及膜片法兰2之间形成有密闭的腔体10，腔体10内填充有介质。

所述腔体10的填充介质为空气。

所述换能器节点法兰7-1的外径小于换能器垫片4的外径，换能器垫片4及弹簧5的外径小于基座3的内径。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1.本发明通过第一螺丝8-1为膜片2-1施加预应力，在工作过程中既不影响磁致伸缩换能器6的振动，又不影响膜片2-1的原始结构，与使用腔体液压提供预应力相比，本发明腔体10内介质为空气，压强与大气压强相同，对密封要求小，容易加工且无需定期维护压力。