发射换能器制造技术

一种发射换能器，包括电动激振器、以及与该电动激振器输出件连接的振幅输出结构，该振幅输出结构输出端的截面积大于其输入端的截面积。上述发射换能器，以电动激振器作为驱动部件，以振幅输出结构作为辐射部件，振幅输出结构输出端的截面积大于其输入端的截面积是将电动激振器输出件输出的点作用力转换为面作用力；该振幅输出结构可以根据负载的声阻抗情况独立于驱动部件另行设计，提高了发射换能器适应不同介质的灵活性；电动激振器具有低频、宽带的优点，因此整个换能器也具有相应的优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

发射换能器
本技术涉及换能器，具体涉及到一种发射换能器。
技术介绍
低频宽带大功率发射换能器在水声、地震勘探领域有着重要的应用，这类换能器 目前主要是基于压电原理或磁致伸缩原理，利用压电材料或稀土超磁致伸缩材料制作的，由于换能器工作在共振状态，在以下两种情形存在缺陷若需要换能器的共振频 率为低频，共振频率与有效尺寸成反比关系，因此所需的频率很低时，换能器尺寸与重量都 十分庞大，并由此带来诸如成本高昂、安装不便等问题；若需要展宽换能器共振频率的频 带，则只能通过多个不同工作频率的换能器组合来实现，调整起来也很困难。此外，应用于环境探测的换能器根据不同的介质(如水声、土壤等介质声阻抗变 化情况)设计成彼此不同的特殊结构，不同应用对象须选用不用类型的换能器，应用于不 同介质的换能器不具有适应性。
技术实现思路
有必要提供一种能输出低频信号、具有宽频带以及适应性的发射换能器。一种发射换能器，包括电动激振器、以及与该电动激振器输出件连接的振幅输出 结构，该振幅输出结构输出端的截面积大于其输入端的截面积。优选的，还包括与所述电动激振器外壳连接用于限制所述电动激振器输出件径向 摆动的径向限位件。优选的，所述径向限位件是一端固定在所述电动激振器外壳内壁、另一端与所述 电动激振器输出件连接的支撑架。优选的，所述振幅输出结构还包括输出结构支撑边框，所述径向限位件是连接该 输出结构支撑边框与所述电动激振器外壳的支撑杆。优选的，所述支撑杆与支撑边框之间设有阻尼垫圈。优选的，所述振幅输出结构与所述电动激振器输出件连接的一端采用金属材料。优选的，所述电动激振器包括永磁体，该永磁体采用稀土强磁材料。优选的，所述振幅输出结构与所述电动激振器输出件连接的一端是锥状过渡块。优选的，所述振幅输出结构的远离所述电动激振器输出件的一端是弹性板件。优选的，所述振幅输出结构的远离所述电动激振器输出件的一端具有外凸的弧 上述发射换能器，以电动激振器作为驱动部件，以振幅输出结构作为辐射部件，振 幅输出结构输出端的截面积大于其输入端的截面积是将电动激振器输出件输出的点作用 力转换为面作用力；该振幅输出结构可以根据负载的声阻抗情况独立于电动激振器另行设 计，提高了发射换能器适应不同介质的灵活性；电动激振器具有低频、宽带的优点，因此整 个换能器也具有相应的优点。附图说明图1是发射换能器的一种实施方式的结构示意图；图2是发射换能器的另一种实施方式的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施方式对本技术进行详细描述。本实施方式的发射换能器，以电动激振器作为驱动部件，以振幅输出结构9作为 辐射部件，以实现方便调整工作频率和灵活的适应不同介质。如图1所示，发射换能器包括 电动激振器和振幅输出结构9。电动激振器主要包括外壳1、设置在外壳1内的磁极盖板 2、永磁体3，动圈4、连接臂6和电动激振器输出件，本实施方式中的电动激振器输出件优选 为驱动轴10。永磁体3通过圆盘形磁极盖板2固定于外壳1内，永磁体3包括两个永磁材 料圆环；两个永磁材料圆环内外嵌套并形成环形磁隙，动圈4设置在该环形磁隙内；动圈4 的伸出环形磁隙的一端通过连接臂6与驱动轴10固定连接，优选地，所述的驱动臂6是伞 状的刚性支架；所述动圈4取电的电极引线12设置在该外壳1外侧。电极引线12上电后， 动圈4在信号电流驱动下带动驱动轴10沿其轴向往返运动，输出振动信号。作为优选，永 磁体3采用稀土强磁材料；稀土强磁材料作永磁体3的电动激振器具有大功率、小尺寸的优 点，用于减小体积，提高效率。振幅输出结构9可以直接与电动激振器输出件固定(见图2)，也可以通过连接杆 8与电动激振器输出件固定(见图1)；振幅输出结构9可以是一个整体(见图1)，也可以 分为变幅块91和辐射块92两部分(见图2)，变幅块91与所述电动激振器输出件连接，辐 射块92远离所述电动激振器输出件。该振幅输出结构9输出端的截面积大于其输入端的 截面积，其作用是将驱动轴10输出的点作用力转换为面作用力。作为优选，所述振幅输出 结构9与所述电动激振器输出件连接的一端(即图2中的变幅块91)是锥状过渡块，锥状 过渡块的优点是过渡平滑。变幅块91可用采用金属材料。振幅输出结构9远离所述电动激振器输出件的一端(即图2中的辐射块92)是弹 性板件；振幅输出结构9或者至少辐射块92采用具有弹性的高分子材料(如尼龙)加工而 成。较之非弹性件，弹性板件传递振动的性能良好。作为优选，辐射块92具有外凸的弧面； 外凸的弧面与受振物体接触时能适应不同的接触面，具有良好的接触性能。为了防止驱动轴10受径向力引起的摆动，还设置了限制所述电动激振器输出件 径向摆动的径向限位件，该径向限位件与电动激振器外壳1连接。作为优选，径向限位件采 用支撑杆7，振幅输出结构9包括支撑边框11，通过该支撑杆7连接该支撑边框11与电动 激振器外壳1。该结构不仅能防止驱动轴10上的横向力引起摆动，还能将支撑边框11固定 在电动激振器外壳1上，支撑换能器自身的重量以及可能外加的配重。当然，径向限位件也 可以是一个在电动激振器外壳1内，一端与电动激振器外壳1固定，另一端限制驱动轴10 的径向摆动的弹性支撑架5 ；作为优选，弹性支撑架5是对称设置的。此外，还可以用环形 的支撑圈代替弹性支撑架5或者支撑杆7的作用。支撑杆7与支撑边框11之间的连接加有阻尼垫圈13，阻尼垫圈13能消除激振器 自身的振动损耗。4本技术带来的技术效果是换能器的驱动器和辐射器可以独立设计，然后组 合起来，由于电动激振器可以直接用作发射换能器的驱动器，变幅块91和辐射块92的设 计可以根据负载的声阻抗情况进行独立的调整，与电动激振器无关，这对于换能器设计的 灵活性带来极大便利；由于电动激振器具有低频、宽带的优点，另外，利用稀土强磁材料作 永磁体的电动激振器还具有大功率、小尺寸的优点，因此，整个发射换能器也具有相应的优 点ο以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属 于本技术的保护范围。权利要求一种发射换能器，其特征在于，包括电动激振器、以及与该电动激振器输出件连接的振幅输出结构，该振幅输出结构输出端的截面积大于其输入端的截面积。2.根据权利要求1所述的发射换能器，其特征在于，还包括与所述电动激振器外壳连 接用于限制所述电动激振器输出件径向摆动的径向限位件。3.根据权利要求2所述的发射换能器，其特征在于，所述径向限位件是一端固定在所 述电动激振器外壳内壁、另一端与所述电动激振器输出件连接的支撑架。4.根据权利要求2所述的发射换能器，其特征在于，所述振幅输出结构还包括输出结 构支撑边框，所述径向限位件是连接该输出结构支撑边框与所述电动激振器外壳的支撑 杆。5.根据权利要求4所述的发射换能器，其特征在于，所述支撑杆与支撑边框之间设有 阻尼垫圈。6.根据权利要求1所述的发射换能器，其特征在于，所述振幅输出结构与所述电动激 振器输出件连接的一端采用金属材料。7.根据权利要求1至6任一所述的发射换能器，其特征在于，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发射换能器，其特征在于，包括电动激振器、以及与该电动激振器输出件连接的振幅输出结构，该振幅输出结构输出端的截面积大于其输入端的截面积。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李朝晖，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，北京大学，
类型：实用新型
国别省市：94[]