[發明專利]深海壓電水聲換能器及其制造方法

無效

• 申請號: 200610170556.0
• 申請日: 2006-12-26
• 公開（公告）號: CN101072452A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 李俊寶;解寶興;夏金東;高俊琴;李宗杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H04R1/44
• 分類號: H04R1/44;H04R17/00;H01L41/113
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 高存秀

1、一種深海壓電水聲換能器，包括壓電陶瓷管；其特征在于，所述壓電陶瓷管的縱向兩端分別安裝上支承架和下支承架，整體安裝在一個一端封閉另一端開口的筒形油囊內，一個底座固定到所述油囊的開口端上將所述油囊密封；所述底座上設有兩個電極輸出插座，所述兩個電極輸出插座的電極插針通過導線分別與所述壓電陶瓷圓管的外壁和內壁電連接；所述底座上設有一用于向油囊中注油的油孔，油孔中安裝一油嘴；所述油囊中注滿硅油。

2、根據權利要求1所述深海壓電水聲換能器，其特征在于，所述底座和所述油囊在兩者接觸處有用于增強緊固的環形凸沿和凹槽。

3、根據權利要求1所述深海壓電水聲換能器，其特征在于，還包括在所述油囊開口端外側有一個卡槽和一用于緊固的彈性卡環卡緊在所述底座和所述油囊的接觸處外側的所述卡槽內。

4、根據權利要求1所述深海壓電水聲換能器，其特征在于，所述電極輸出插座是由電極插針和插針堵頭構成的組合結構，并用環氧玻璃纖維封裝在所述底座上。

5、根據權利要求1所述深海壓電水聲換能器，其特征在于，所述壓電陶瓷管采用發射和接收共用型鋯鈦酸鉛壓電陶瓷材料制成圓管形且徑向極化，外壁為正極、內壁為負極。

6、根據權利要求1所述深海壓電水聲換能器，其特征在于，所述油囊是采用水密且透聲的橡膠材料做成。

7、一種權利要求1-6任一項所述深海壓電水聲換能器的制造方法，包括如下步驟：

1)將壓電陶瓷管固定在上支承架和下支承架之間，再整體裝入油囊中；

2)將兩個電極輸出插座通過環氧玻璃纖維材料封裝在底座上，使得電極插針與底座絕緣、水密并且連接牢固；

3)將油囊通過卡環緊箍在底座上，使得壓電陶瓷管、上支承架、下支承架壓緊在底座上，在油囊內構成一個柱形封閉空腔；

4)將硅油經過去氣泡處理后，由底座上注油孔注入換能器內腔，再經去氣泡處理后將油嘴安裝在底座注油孔處，再由油嘴充入適量硅油，在油囊內保持大于外界的內壓力，最后用密封橡膠墊和油孔堵頭將底座上安裝油嘴后的注油孔密封。

8、根據權利要求7所述深海壓電水聲換能器的制造方法，其特征在于，所述步驟3)具體分為以下步驟：

(1)將彈性卡環套入油囊的卡槽中；

(2)將油囊扣入底座帶環形卡槽的一端，使得底座和油囊的用于增強緊固的環形凸沿和凹槽相互卡住；

(3)對卡環施加均勻周向壓力使其發生塑性變形，將油囊緊箍在底座上。

9、根據權利要求7所述深海壓電水聲換能器的制造方法，其特征在于，所述步驟4)中的硅油去氣泡處理包括以下步驟：

(1)將硅油盛入容器中放入烘箱加溫至80℃～100℃，并且保溫45分鐘-75分鐘；

(2)從烘箱中取出，連同容器一起置于超聲波振動器內部盛高于80℃的熱水中，利用超聲波振動除去油液中的氣泡；

(3)放入真空烘箱中抽真空，直至油液中無氣泡溢出時，停止抽真空，完成硅油去氣泡處理過程。

10、根據權利要求7所述深海壓電水聲換能器的制造方法，其特征在于，所述步驟4)具體包括以下步驟：

(1)使換能器傾斜，將去氣泡后的硅油經底座上注油孔注入換能器內腔，在此過程中保持注油孔不被油全部占滿，留有出氣間隙；

(2)注滿油后，再圍繞注油孔的換能器底座處直立粘結一個內徑大于注油孔直徑的注油管；

(3)經注油管內壁繼續向換能器內腔注油，并使注油管中的油面保持高于底座面1.5cm-2.5cm，將換能器置于真空烘箱中升溫至50℃～60℃抽真空處理；

(4)自然冷卻至室溫后，擱置待換能器內油液穩定，再將油嘴沿注油管沉入換能器底座注油孔中，擰緊油嘴；

(5)卸去外置注油管，通過油槍由油嘴壓入硅油，在換能器油囊內保持大于外界的內壓力。