Расчет геометрических размеров преобразователя

 

Расчет длины волны

 

Расчет площади излучения

 

Расчет относительной длины пьезоблока

 

Коэффициент ассиметрии А выбирается из графика

 

Коэффициент механической трансформации излучающей накладки выбирается и графика

 

Резонансная длина пьезокерамического стержня

 

 

Длина пьезоблока относительно узловой точки

 

Площадь пьезоблока

 

Расчет размеров пьезоэлемента

Диаметр пьезоэлемента

 

 

Толщина стенки

 

 

Расчет длин накладок

 

Расчет масс

Масса пьезоблока

 

 

Масса первой накладки

 

Масса второй накладки

 

Эквивалентная масса

 

Расчет энергетических характеристик

Сопротивление излучения

 

Добротность преобразователя

 

(ширина полосы пропускания)

Емкость заторможенного преобразователя

 

Расчет механической добротности через КПД

(акустомеханический КПД)

 

 (ширина полосы пропускания)

 

Расчет механической добротности через сопротивление

 

Коэффициент электромеханической трансформации

 (количество сегментов)

 

 

Волновое число

 

Характеристический импеданс преобразователя

 

 

Сопротивление среды

 

Акустическая мощность

 

 

Колебательная скорость

 

Рабочее напряжение

 

 

Акустическая мощность излучения

 (электромеханический КПД)

 

График АЧХ

 

Заключение

 

В данной работе были рассчитаны геометрические размеры стержневого составного преобразователя с 2-мя накладками. Был выполнен расчет параметров преобразователя (масс, добротности, энергетических характеристик и др.).

Рассчитанные в данной работе параметры устройства в полной мере удовлетворяют требованиям ТЗ.

Небольшие габаритные размеры преобразователя хорошо подходят для ручного контроля.

В качестве материала для пьезоэлемента используется пьезокерамика ЦТСНВ-1. Этот материал характеризуется высокой точкой Кюри и, следовательно, широким диапазоном рабочих температур.

 

Список литературы

1. Методические указания к практическим занятиям по курсу «Излучатели и приемники». №3697 Ч.2 Таганрог. 2005.- 60с.

2. Методические указания к курсовой работе по курсу ЭАП и А №818. Таганрог. ТРТИ, 1984.

3. Г.М. Свердлин. Гидроакустические преобразователи и антенны.-Л.: Судостроение, 1980.-232 с.

4. Г.М. Свердлин. Прикладная гидроакустика: Учеб. Пособие.- 2-е изд., перераб. и доп.- Л.: Судостроение, 1990.-320с.

5. Руководство к лабораторным работам по курсу «Электроакустические преобразователи и аппаратура», Ч.3; «Пьезоэлектрические преобразователи»,-Таганрог: ТРТИ, 1980.-43с.