[发明专利]一种小尺寸大振幅螺旋弹簧低频换能器

权利要求书

1.一种小尺寸大振幅螺旋弹簧低频换能器，其特征在于：包括带螺旋槽圆柱管(1)、后盖板(3)、两端带螺帽的预应力螺杆(4)和多个压电陶瓷环(6)；

带螺旋槽圆柱管(1)、各个压电陶瓷环(6)和后盖板(3)由贯穿带螺旋槽圆柱管(1)、多个压电陶瓷环(6)和后盖板(3)的带底部螺帽的预应力螺杆(4)压紧固定，多个压电陶瓷圆环(6)极化方向相同，均为轴向极化，每个压电陶瓷圆环(6)一侧连接正极引线(5)，另一侧连接负极引线(2)，带螺旋槽圆柱管(1)表面开设多条等间距沿圆周排列的螺旋槽(7)；

螺旋槽(7)参数根据以下公式得到：

等效阻抗频率ω＝2πf

因此

令Z_m→0，则谐振频率为

其中，m＝ρV，

R＝r+a；

其中，N为弹簧有效圈数，H为弹簧部分高度，r为圆柱管内径，D为圆柱管中径，R为圆柱管外径，h为弹簧螺距，G为切变模量，a为弹簧的长，b为弹簧的宽，l₁为圆柱管除去弹簧部分两端的长度。

2.根据权利要求1所述的小尺寸大振幅螺旋弹簧低频换能器，其特征在于：各螺旋槽(7)圈数均为1圈。

3.根据权利要求2所述的小尺寸大振幅螺旋弹簧低频换能器，其特征在于：包括四个压电陶瓷圆环(6)，带螺旋槽圆柱管(1)表面开设3条螺旋槽(7)，后盖板厚度为2mm。

4.根据权利要求2所述的小尺寸大振幅螺旋弹簧低频换能器，其特征在于：带螺旋槽圆柱管(1)表面开设4条螺旋槽(7)，后盖板厚度为8mm。

5.根据权利要求3或4所述的小尺寸大振幅螺旋弹簧低频换能器，其特征在于：带螺旋槽的圆柱管(1)采用铝制成。

6.根据权利要求3或4所述的小尺寸大振幅螺旋弹簧低频换能器，其特征在于：后盖板(3)采用钢制成。

7.根据权利要求3或4所述的小尺寸大振幅螺旋弹簧低频换能器，其特征在于：压电陶瓷圆环(6)采用PZT-4压电陶瓷制成。