專利名稱：雙面縱向振動(dòng)深水發(fā)射換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能在數(shù)千米深的深海中使用的聲學(xué)換能器。它能把低頻或甚
低頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為向水傳播的聲波信號(hào)，是海洋聲學(xué)層析，海洋聲學(xué)環(huán)境監(jiān)測(cè)，海洋聲學(xué)勘 探等技術(shù)領(lǐng)域中有重要使用價(jià)值的大功率聲源。
背景技術(shù)：
聲波是水中最有效的信息載體，水聲換能器是實(shí)現(xiàn)對(duì)水中探測(cè)、導(dǎo)航、通信、海底 探查等軍用、民用聲納中重要的傳感器件。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種把低頻或甚低頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為向水傳播的聲波 信號(hào)的雙面縱向振動(dòng)深水發(fā)射換能器。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雙面縱向振動(dòng)深水發(fā)射換能器，包括殼體， 殼體內(nèi)裝有聲順管，殼體上設(shè)有多個(gè)與殼體相通的連通管，殼體內(nèi)設(shè)有由多個(gè)壓電陶瓷片 并聯(lián)構(gòu)成的振子。振子為雙面對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型提供的雙面縱向振動(dòng)深水發(fā)射換能器，是一個(gè)雙面對(duì)稱的縱向振動(dòng)換 能器安裝在一個(gè)聲剛性的圓柱殼內(nèi)。殼體內(nèi)充滿流體。這些流體通過(guò)圓柱側(cè)面的連通管與 周圍流體連通，并形成一個(gè)赫姆霍茲共振器，由于采以這種結(jié)構(gòu)，本裝置在低頻下具有很大 的功率容量；并且利用縱向振動(dòng)頻率和赫姆霍茲共振頻率之間的耦合實(shí)現(xiàn)寬頻帶性能。換 能器液腔聲學(xué)性能可以通過(guò)聲順管布放進(jìn)行調(diào)節(jié)。本裝置提供的低頻聲源可用于海洋聲波 遠(yuǎn)距離傳播研究，在深度1000米左右，傳播距離達(dá)700KM以上，是海洋聲學(xué)層析，海洋聲學(xué) 環(huán)境監(jiān)測(cè)，海洋聲學(xué)勘探等技術(shù)領(lǐng)域中有重要使用價(jià)值的大功率聲源。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型包括殼體l，殼體1內(nèi)裝有聲順管3，殼體1上設(shè)有多個(gè)與 殼體1相通的連通管5，殼體1內(nèi)設(shè)有由多個(gè)壓電陶瓷片并聯(lián)構(gòu)成的振子2。振子2為雙面 對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型中，殼體l采用圓柱形結(jié)構(gòu)，它是由厚壁不銹鋼圓柱形殼體和側(cè)面焊 接有多個(gè)圓柱形連通管5組成，連通管5也可設(shè)計(jì)成孔狀。殼體1在聲學(xué)上是構(gòu)成赫姆霍 茲諧振的重要部件，殼體的壁厚要滿足聲剛性邊界條件。振子2是由多個(gè)壓電陶瓷片和輻 射頭，利用高溫環(huán)氧膠粘結(jié)后通過(guò)螺栓施加預(yù)應(yīng)力組裝。陶瓷片都是并聯(lián)連接，引出"+ "， "_"電極線，并放入烘箱，在80度溫度下保溫4小時(shí)后自然降到室溫，固化后在壓電陶瓷堆外表面纏繞環(huán)氧玻璃布，放入烘箱，在80度溫度下保溫4小時(shí)固化。最后用氯丁橡膠對(duì)振 子和電纜引出進(jìn)行硫化密封。將殼體1和振子2進(jìn)行裝配和封裝得到本換能器。 本實(shí)用新型在使用時(shí)，殼體l內(nèi)充滿流體4。流體4通過(guò)圓柱狀殼體1側(cè)面的連 通管5與周圍流體連通，并形成一個(gè)赫姆霍茲共振器，并且利用縱向振動(dòng)頻率和赫姆霍茲 共振頻率之間的耦合實(shí)現(xiàn)寬頻帶性能。換能器液腔聲學(xué)性能可以通過(guò)聲順管3布放進(jìn)行調(diào) 節(jié)。本裝置提供的低頻聲源可用于海洋聲波遠(yuǎn)距離傳播研究，在深度iooo米左右，傳播距 離達(dá)700KM以上。本換能器工作頻率從200 800Hz。其主要電聲指標(biāo)是 1)工作頻率:200 800Hz ; 2)聲源級(jí)在諧振頻率處，SL > 190dB ;在頻帶內(nèi)，SL > 183dB ; 3)工作電壓(有效值)2500V ; 4)水深^ 1000米； 5)空氣中重量約97Kg ;外形尺寸①300mmxH550mm。
權(quán)利要求一種雙面縱向振動(dòng)深水發(fā)射換能器，包括殼體(1)，其特征在于殼體(1)內(nèi)裝有聲順管(3)，殼體(1)上設(shè)有多個(gè)與殼體(1)相通的連通管(5)，殼體(1)內(nèi)設(shè)有由多個(gè)壓電陶瓷片并聯(lián)構(gòu)成的振子(2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙面縱向振動(dòng)深水發(fā)射換能器，其特征在于振子(2)為雙 面對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種雙面縱向振動(dòng)深水發(fā)射換能器，主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)雙面對(duì)稱的縱向振動(dòng)換能器安裝在一個(gè)聲剛性的圓柱殼內(nèi)。殼體內(nèi)充滿流體。這些流體通過(guò)圓柱側(cè)面的連通管與周圍流體連通，并形成一個(gè)赫姆霍茲共振器，由于采以這種結(jié)構(gòu)，本裝置在低頻下具有很大的功率容量；并且利用縱向振動(dòng)頻率和赫姆霍茲共振頻率之間的耦合實(shí)現(xiàn)寬頻帶性能。換能器液腔聲學(xué)性能可以通過(guò)聲順管布放進(jìn)行調(diào)節(jié)。本裝置提供的低頻聲源可用于海洋聲波遠(yuǎn)距離傳播研究，在深度1000米左右，傳播距離達(dá)700kM以上，是海洋聲學(xué)層析，海洋聲學(xué)環(huán)境監(jiān)測(cè)，海洋聲學(xué)勘探等技術(shù)領(lǐng)域中有重要使用價(jià)值的大功率聲源。
文檔編號(hào)H04R1/44GK201467422SQ20092008749
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者王軍, 田忠仁, 田曉偉 申請(qǐng)人:中船重工海聲科技有限公司