[实用新型]一种致动装置和一种水声换能器有效
申请号: | 201621033629.7 | 申请日: | 2016-08-31 |
公开(公告)号: | CN206134235U | 公开(公告)日: | 2017-04-26 |
发明(设计)人: | 王志鹏;刘国希;王鹏辉;石花朵 | 申请(专利权)人: | 北京越音速科技有限公司 |
主分类号: | G10K9/122 | 分类号: | G10K9/122;H03H9/205 |
代理公司: | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371 | 代理人: | 邓超 |
地址: | 100000 北京市海淀区西小口路66号中*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 装置 水声换能器 | ||
技术领域
本实用新型涉及致动设备领域,具体而言,涉及一种致动装置和一种水声换能器。
背景技术
基于纵振型复合棒换能器的设计频率在从几千赫兹到几十千赫兹之间,它具有很广的应用范围,包括通信声呐、海底成像声呐、搜索跟踪水下目标的主动声呐、监测港口航道的主动声呐以及声呐武器等。
传统纵振型复合棒换能器由d33模式的PZT压电陶瓷环叠堆(主动换能材料)、喇叭状前盖板和重质量后盖板组成。压电叠堆中的PZT陶瓷环通常并联连接,这样可以降低换能器的驱动电压。压电叠堆在驱动电压的作用下产生轴向伸缩振动,同时驱动前盖板产生相同的振动,从而实现向水中辐射声波。实际设计中,通常利用应力杆和碟簧垫片给压电叠堆施加压应力,避免压电材料和连接材料受到拉力的作用,从而提高换能器的机械可靠性。
d31模式的径向极化PZT陶瓷圆管(电极在内外表面上)也可以用来产生声波。但由于PZT陶瓷的横向压电效应弱(压电常数d31和机电耦合系数k31低),这种横向模式驱动的换能器声源级较低。
在基于d32和d31模式的低频(小于10kHz)单晶复合棒换能器中,单晶片的长度会长一些。这样的话,对于那些为了降低驱动电压而使用很薄单晶片的情况,这些相互没有粘接的单晶会因为抗弯扭强度低而容易损坏,在弯曲和扭曲的作用下会发生断裂。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种致动装置和一种水声换能器,其能够在致动装置的主要驱动设备,即第一致动器内设置轴向支撑所述第一致动器的支撑件,以增强第一致动器的第一单晶片的抗弯扭强度,避免构成第一致动器的第一单晶片因为抗弯扭强度低而容易在弯曲和扭曲的作用下发生断裂,进一步延长了致动装置及其所应用的水声换能器的使用寿命。
本实用新型的实施例是这样实现的:
一种致动装置,其包括:第一致动器和用于轴向支撑所述第一致动器的支撑件,所述支撑件设置于所述第一致动器内,所述支撑件与所述第一致动器的轴向长度一致,所述第一致动器包括多个第一单晶片,多个所述第一单晶片的轴向边端依次邻接成封闭的筒状结构。
优选地,所述支撑件为截面小于所述第一致动器的第二致动器,所述第二致动器包括多个第二单晶片,多个所述第二单晶片依次邻接成封闭的筒状结构。
优选地,所述第二单晶片的侧面贴合于所述第一单晶片的内壁。
优选地,所述第二单晶片的侧棱贴合于所述第一单晶片的内壁。
优选地,所述支撑件包括至少一个单晶片对,所述单晶片对包括相对设置的两个第二单晶片,至少一个所述单晶片对的两个第二单晶片对称设置于所述第一致动器内。
优选地,还包括用于支撑所述第一致动器的支撑切条,所述第一单晶片和所述第一单晶片的轴向边端通过所述支撑切条连接,所述第一单晶片和所述第二单晶片的之间的轴向边端通过所述支撑切条连接,所述第二单晶片和所述第二单晶片的轴向边端通过所述支撑切条连接。
优选地,所述第一单晶片和所述第二单晶片均为d31单晶片或d32单晶片。
优选地,所述支撑切条为聚碳酸酯材料制成的连接件。
优选地,所述第一单晶片和所述第二单晶片均为横向模态的矩形压电单晶。
本实用新型提供的一种水声换能器,其包括:前盖、后质量块和如上述内容所述的致动装置,所述致动装置包括轴向设置的第一连接端和第二连接端,所述第一连接端与所述前盖连接,所述第二连接端与所述后质量块连接。
上述本实用新型提供的一种致动装置和一种水声换能器,针对现有技术的致动器中使用长度较长的薄单晶片,由于单晶片的抗弯扭强度低而容易损坏,导致在弯曲和扭曲作用下发生断裂的技术问题提供的致动装置及其制作方法,在由多个第一单晶片制成的第一致动器内设置支撑件,支撑件的轴向长度与第一致动器的轴向长度一致,通过所述支撑件增强所述第一致动器的第一单晶片的抗弯扭强度,延长致动装置及其所应用的水声换能器的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
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