П"єзоелектричні перетворювачі, їх місце в електро- і гідроакустиці. Актуальність вдосконалення п"єзоелектричних випромінювачів. Розробка способу збудження коливань згину в дискових мономорфних п"єзоелементах з метою підвищення рівню звукового тиску.
Аннотация к работе
СОТУЛА Черкаський державний технологічний університетОсобливе місце пєзоелектричні перетворювачі займають в електро і гідроакустиці, де вони використовуються для випромінювання і прийому акустичних коливань в повітряному або водному середовищі. Описано спосіб збудження коливань згину в дискових мономорфних пєзоелементах. Для посилення цих коливань в пєзоелементі запропоновано створити два контури, один з яких створюється таким чином, щоб вектор електричного поля напруги збудження утворював кут з вектором поляризації, а вектор електричного поля іншого контуру був паралельний вектору поляризації пєзоелемента. A special place is occupied by piezoelectric transducers in electrical and underwater acoustics, where they are intended for radiation and reception of acoustic vibrations in the air or the aquatic environment. To enhance the bending vibrations in the piezoelectric element proposed to create two oscillating circuits, one of which is created so that the electric field vector of the stimulating voltage makes an angle with the polarization vector and the electric field vector of the second circuit is parallel to polarization vector of the piezoelectric element.Пєзоелектричні перетворювачі широко застосовуються в електроакустиці, гідроакустиці, вимірювальній техніці, неруйнівному контролі, в пєзодвигунах, в сканерах наномікроскопів, інших областях науки і техніки [1-4]. Особливе місце пєзоелектричні перетворювачі займають в електро-і гідроакустиці, де вони призначені для випромінювання і прийому акустичних коливань в повітряному або водному середовищі [3, 4]. Пєзоелектричні перетворювачі, що використовуються в гідроакустиці, діляться на два великі класи: - перетворювачі-приймачі акустичного сигналу (датчики, сенсори); Для виготовлення електроакустичних перетворювачів використовуються мономорфні пєзоелементи, які складаються з одного пєзоелемента, а також біморфні елементи, які складаються з двох пєзоелементів або пєзоелемента і металевої пластини, зєднаних за допомогою клею або припою [2, 4]. Найбільш часто в електро-і гідроакустиці використовуються асиметричні біморфні пєзоелементи (БПЕ), які мають порівняно низьку резонансну частоту і високий рівень створюваного звукового тиску, однак вони складніше мономорфних і, крім того, містять клейове зєднання, яке зменшує механічну міцність БПЕ [1-4].Для посилення коливань згину в пєзоелементі запропоновано створити два збуджуючих контура, один з яких створюється таким чином, щоб вектор електричного поля E2 напруги збудження становив кут ? з вектором поляризації P, а вектор електричного поля E1 іншого контура був паралельний вектору поляризації P пєзоелемента.
Вывод
1. Описано спосіб збудження коливань згину в дискових мономорфних пєзоелементах.
2. Для посилення коливань згину в пєзоелементі запропоновано створити два збуджуючих контура, один з яких створюється таким чином, щоб вектор електричного поля E2 напруги збудження становив кут ? з вектором поляризації P, а вектор електричного поля E1 іншого контура був паралельний вектору поляризації P пєзоелемента.
3. Створення двох збуджуючих контурів у схемі пєзоелемента дозволило підвищити рівень звукового тиску в порівнянні з пєзоелементом з одним збуджуючим контуром.
180 Herald of Khmelnytskyi national university, Issue 5, 2014 (217)
Технічні науки ISSN 23075732
Список литературы
1. Sharapov V. Piezoceramic sensors. Heidelberg, Dordrecht, London, New York: Springer Verlag, 2011. 498 p.
2. Шарапов В.М. Пьезоэлектрические датчики / В.М. Шарапов, М.П. Мусиенко, Е.В. Шарапова. - М.: Техносфера, 2006. - 632 с.
3. Sharapov V., Sotula Zh., Kunitskaya L. Piezoelectric electroacoustic transducers. Heidelberg, Dordrecht, London, New York: Springer Verlag, 2013, 240 p.
5. Шарапов В.М. Методы повышения звукового давления мономорфных акустических пьезоэлементов / В.М. Шарапов, О.Н. Петрищев, А.М. Прохоренков, К.В. Базило, Ж.В. Сотула. // Известия вузов - Приборостроение, Санкт-Петербург, Россия. - 2014. - № 5. - С. 47-50.
6. Шарапов В.М. Повышение уровня звукового давления низкочастотных колебаний преобразователей на основе дисковых мономорфных пьезоэлементов / В.М. Шарапов, К.В. Базило, Ж.В. Сотула // Вісник Черкаського державного технологічного університету. - 2011. - № 4. - С. 71-73.
7. Институт прикладной физики. - Режим доступа: www.ipfran.ru
8. Подводные электроакустические преобразователи: Справочник / Под ред. В.В. Богородского // Л.: Судостроение, 1983. - 248 c.
References
1. Sharapov V. Piezoceramic sensors. Heidelberg, Dordrecht, London, New York: Springer Verlag, 2011, 498 p.