双面大功率辐射弯曲圆盘换能器

本技术涉及换能器，具体为双面大功率辐射弯曲圆盘换能器。

背景技术：

1、声波是人类迄今为止已知的唯一能在海水中远距离传播的能量载体。作为能够发射声波的水声换能器，无论是在民用领域，如海洋地质地貌探测、海底资源开发等，还是在军事领域，如潜艇探测、水声通信等，都具有十分重要的应用价值。

2、传统的换能器，如压电环换能器，通常用作驱动源，由于在低频下相对较大的体积速度，因此引入了弯张换能器作为驱动源。此外，弯张换能器的本征模式更容易耦合，以拓宽换能器的带宽，由弯张换能器驱动的换能器原型具有700hz和2000hz的两个共振峰，并且这些峰值的发射电压响应值为132.1db和137.8db。弯张换能器驱动的换能器具有良好的效率和宽带特性。

3、在实际使用过程中依然存在以下问题：

4、(1)现有的换能器大多采用偶极子结构只能对声波进行单面辐射，导致传统的偶极子结构发射效率低。

5、(2)传统弯曲圆盘换能器需要内部放置满足特殊边界条件的复杂金属部件来实现特定功能。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，具备完美实现了声波的大功率，高效率发射和替代了传统弯曲圆盘换能器的复杂内部结构的优点，解决了背景技术中提出的问题。

2、本实用新型提供如下技术方案：双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，包括金属壳，所述金属壳的两侧表面均设置有第一压电陶瓷片，两个所述第一压电陶瓷片互为镜像且平行，所述金属壳的两侧内壁均设置有第二压电陶瓷片，两个所述第二压电陶瓷片互为镜像且平行。

3、优选的，所述金属壳与第一压电陶瓷片之间通过环氧树脂胶进行粘接，所述第二压电陶瓷片通过环氧树脂胶粘接在金属壳的两侧内壁。

4、优选的，所述第二压电陶瓷片与第一压电陶瓷片均为圆形，所述第二压电陶瓷片的直径小于金属壳的内壁直径，所述第一压电陶瓷片的直径与金属壳的外壁直径相同，所述金属壳、第一压电陶瓷片、第二压电陶瓷片同心同轴。

5、优选的，所述金属壳的表面焊接有导线。

6、与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：

7、1、该双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，通过第二压电陶瓷片与第一压电陶瓷片振动相位相同，进而增强了换能器的声辐射能力，提高了其发射声功率，第一压电陶瓷片与第二压电陶瓷片进行并联构成双向全极子结构以实现声波的双面辐射，克服了传统偶极子结构的低功率与低发射效率，完美实现了声波的大功率，高效率发射，超高带宽，实现了弯曲式的多模态振动耦合，打破了扬声器只能在1～2倍频程的工作认识，获得了100hz-20khz的超高带宽。

8、2、该双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，克服了传统弯曲圆盘换能器需要内部放置满足特殊边界条件的复杂金属部件来实现特定功能，利用第一压电陶瓷片与第二压电陶瓷片并联的形式，两部分互为对方的边界条件，从而替代了传统弯曲圆盘换能器的复杂内部结构，使内部整体空间布局更简洁，并且提高产品的抗压能力同时使体型更加小巧，使其在承受高压的前提下也可以拥有超高频带和大功率。

技术特征：

1.双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，包括金属壳(1)，其特征在于，所述金属壳(1)的金属壳(1)的两侧表面均设置有第一压电陶瓷片(2)，两个所述第一压电陶瓷片(2)互为镜像且平行，所述金属壳(1)的两侧内壁均设置有第二压电陶瓷片(3)，两个所述第二压电陶瓷片(3)互为镜像且平行。

2.根据权利要求1所述的双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，其特征在于：所述金属壳(1)与第一压电陶瓷片(2)之间通过环氧树脂胶进行粘接，所述第二压电陶瓷片(3)通过环氧树脂胶粘接在金属壳(1)的两侧内壁。

3.根据权利要求1所述的双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，其特征在于：所述第二压电陶瓷片(3)与第一压电陶瓷片(2)均为圆形，所述第二压电陶瓷片(3)的直径小于金属壳(1)的内壁直径，所述第一压电陶瓷片(2)的直径与金属壳(1)的外壁直径相同，所述金属壳(1)、第一压电陶瓷片(2)、第二压电陶瓷片(3)同心同轴。

4.根据权利要求1所述的双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，其特征在于：所述金属壳(1)的表面焊接有导线。

技术总结
本技术涉及换能器技术领域，且公开了双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，包括金属壳，所述金属壳的两侧表面均设置有第一压电陶瓷片，两个所述第一压电陶瓷片互为镜像且平行，所述金属壳的两侧内壁均设置有第二压电陶瓷片，两个所述第二压电陶瓷片互为镜像且平行。该双面大功率辐射弯曲圆盘换能器，通过第二压电陶瓷片与第一压电陶瓷片振动相位相同，进而增强了换能器的声辐射能力，提高了其发射声功率，第一压电陶瓷片与第二压电陶瓷片进行并联构成双向全极子结构以实现声波的双面辐射，克服了传统偶极子结构的低功率与低发射效率，完美实现了声波的大功率，高效率发射。

技术研发人员：任润锋,刘晓天,姜灵德,宋昊霖
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：20230908
技术公布日：2024/4/22