[發(fā)明專利]多模寬帶圓弧陣換能器

有效

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• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102662166A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設計）人: 秦雷;王麗坤;路宇;蔡大可
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G01S7/523
• 分類號: G01S7/523;G01S7/524;G01S7/526
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 李稚婷

1.一種圓弧陣換能器，包括壓電復合材料弧形基陣、去耦材料、背襯、外殼、匹配層、水密接頭和電纜，其中壓電復合材料弧形基陣由多個壓電復合材料基元均勻排列而成，壓電復合材料基元之間填充去耦材料形成圓弧形敏感元件；背襯緊密貼合于圓弧形敏感元件的內(nèi)側；外殼承托并包圍敏感元件和背襯；匹配層灌注于敏感元件外側；壓電復合材料基元上下表面均被有電極，通過引線引出正負極；背襯中開有引線孔，用于引線穿過；外殼上開有引線出口，水密接頭密封該引線出口，引線在水密接頭內(nèi)與電纜連接。

2.如權利要求1所述的圓弧陣換能器，其特征在于，所述壓電復合材料基元是由壓電體與聚合物柔性材料兩相復合的壓電材料。

3.如權利要求2所述的圓弧陣換能器，其特征在于，所述壓電復合材料基元中的壓電體與聚合物兩相材料以串并聯(lián)(1-3-2)方式連接，聚合物填充于在壓電體上按固定步進以不同深度切割形成的切槽內(nèi)。

4.如權利要求2所述的圓弧陣換能器，其特征在于，所述聚合物為環(huán)氧樹脂或聚氨酯。

5.如權利要求1所述的圓弧陣換能器，其特征在于，所述壓電復合材料基元的極化方向均采用厚度極化，基元的長為2～30mm，寬為0.5～10mm，厚度為1～16mm。

6.如權利要求1所述的圓弧陣換能器，其特征在于，所述去耦材料為環(huán)氧樹脂基復合材料、泡沫塑料、泡沫橡膠、低密度木材或紙制品。

7.如權利要求1所述的圓弧陣換能器，其特征在于，所述背襯的外側為弧形，與壓電復合材料弧形基陣內(nèi)側緊密貼合。

8.如權利要求1所述的圓弧陣換能器，其特征在于，所述背襯的材料是硬質(zhì)泡沫或填充重金屬的環(huán)氧樹脂。

9.如權利要求1所述的圓弧陣換能器，其特征在于，所述外殼和水密接頭的材料是金屬；

所述匹配層的材料是改性聚氨酯。

10.權利要求1～9任一所述的圓弧陣換能器的制備方法，包括以下步驟：

1)制作壓電復合材料弧形基陣：首先對壓電體按固定步進以不同深度進行第一次切割，形成均勻排列于壓電基底上的的高度不等的壓電晶柱陣列；然后在壓電晶柱之間的縫隙中灌注聚合物柔性材料，固化后根據(jù)設計的壓電復合材料基元的尺寸進行二次切割，形成壓電復合材料基元；在壓電復合材料基元之間填充去耦材料，固化，整形，在上下表面制備金屬電極，形成壓電復合材料弧形基陣；

2)將背襯外側與壓電復合材料弧形基陣內(nèi)側通過膠粘法或者灌注法緊密貼合；

3)將貼合在一起的壓電復合材料弧形基陣和背襯與外殼裝配在一起，然后在壓電復合材料弧形基陣外側灌注匹配層材料。