水声换能器在振动模式方面可以分为哪几类?
换能器按照不同的机电能量转换原理可以分为电动式、电磁式、磁致伸缩式、静电式、压电式和电致伸缩式等。如廿世纪中叶开发的压电陶瓷是经过高压直流极化处理之后才具有压电性的,因此,被称作电致++伸缩材料,是当今压电换能器的主流,尤其在超声换能器领域有极其广泛的使用价值。
水声换能器按照不同的振动模式可以分为以下几类:
(1)纵向振动换能器:其振动方向与长度方向平行。在换能器的长度方向传播应力波,它的谐振基频取决于长度,是声纳系统中使用得最广泛的类型。
(2)圆柱形换能器:采用压电陶瓷圆管(或圆环),通过合适的机械结构,安装成所需的长度。它可以做成水平无指向性、垂直指向性可控的宽带换能器,是声纳系统中仅次于纵向换能器的一种类型,此外它还是水声计量中惯用的标准水听器和标准发射器的选型之一。
(3)弯曲振动换能器:弯曲振动换能器具有低频下尺寸小、重量轻的优点(与相同频率下、同一种有源材料的换能器相比较),其振动形式有弯曲梁、弯曲圆盘、弯曲板等。
(4)弯曲伸张换能器:弯曲伸张换能器一般是用两种振动模式组合起来的复合换能器。例如用纵向伸缩振动棒与不同形式的弯曲壳体组合成多种形式的弯曲伸张换能器,也可以用圆形平面径向振动有源元件与碗形弯曲壳体组合成II型弯曲伸张换能器。
(5)球形换能器:利用空心压电陶瓷球壳的呼吸振动做成的球形换能器具有空间对称性好的优点。普遍用作点源水听器。
(6)剪切振动换能器:振动方向和极化方向相平行而驱动电场的方向和振动方向相垂直的剪切振动可以满足某种特殊使用要求。如去除牙结石的换能器就是这种形式。
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