[實(shí)用新型]一種大深度收發(fā)合置換能器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320529509.6
• 申請(qǐng)日: 2013-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203482380U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫淑珍;劉公俠;王印
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京長(zhǎng)城電子裝備有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04R1/44
• 分類(lèi)號(hào): H04R1/44
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;郭德忠

技術(shù)領(lǐng)域

實(shí)用新型涉及一種大深度換能器，屬于水聲技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

海洋的開(kāi)發(fā)和利用逐步從淺海走向深海，而換能器是海洋活動(dòng)中所用聲納設(shè)備的基本部分，因此深海用換能器的需求也提上日程?，F(xiàn)有深水用換能器為實(shí)現(xiàn)在大深度環(huán)境下使用，部分在換能器結(jié)構(gòu)中采用內(nèi)部充氣囊的結(jié)構(gòu)形式，

這種氣囊根據(jù)工作深度有一定的壓強(qiáng)，換能器的性能隨著水深的不同換能器的性能變化比較大，不適合做大深度使用?；蛘卟捎靡缌鲌A環(huán)形式，即在換能器圓環(huán)外部包覆橡膠，內(nèi)部和外部水可以自由流通，這種結(jié)構(gòu)形式的換能器雖然可以在大深度條件下使用，但其發(fā)射能量會(huì)被溢流腔體振動(dòng)和徑向振動(dòng)分散，

使換能器工作效能大大降低。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種大深度收發(fā)合置換能器，既可以在超過(guò)8000米大深度環(huán)境下安全工作，同時(shí)能保持換能器的良好性能。

本實(shí)用新型的大深度收發(fā)合置換能器包括法蘭、換能器圓環(huán)、支撐板、油膜和油膜保護(hù)蓋；其中，支撐板為帶中心孔的圓形板，油膜保護(hù)蓋具有水平的凸沿，凸沿用于與支撐板實(shí)現(xiàn)連接，油膜保護(hù)蓋的底面上開(kāi)有進(jìn)水孔；

其連接關(guān)系為：換能器圓環(huán)的兩端分別與法蘭和支撐板固定連接，換能器圓環(huán)的一端由法蘭完全封閉，換能器圓環(huán)的另一端由支撐板的中心孔與外界貫通，換能器圓環(huán)的外表面硫化橡膠層，橡膠層起到對(duì)換能器圓環(huán)的密封和透聲作用，油膜通過(guò)油膜保護(hù)蓋的水平凸沿固定在支撐板的下表面，油膜的邊緣與橡膠層硫化成一體，油膜將支撐板的中心孔完全封閉，使換能器圓環(huán)內(nèi)部形成封閉的油腔，油腔內(nèi)充滿(mǎn)油液；油膜保護(hù)蓋的內(nèi)表面與油膜外表面之間留有間隙；電纜通過(guò)法蘭從換能器圓環(huán)引出與外部設(shè)備連接。

進(jìn)一步的，油膜采用橡膠材料制成，油膜的厚度為1-3毫米，橡膠層的厚度為5-8毫米。

工作原理：換能器處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，換能器圓環(huán)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)能，從而推動(dòng)水介質(zhì)進(jìn)行振動(dòng)，輻射聲能；當(dāng)它處于接收狀態(tài)時(shí)，換能器圓環(huán)的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)受到水中聲壓的作用而產(chǎn)生振動(dòng)，換能器圓環(huán)把機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電振蕩的能量通過(guò)電纜傳輸給外部設(shè)備。

當(dāng)此換能器整體工作在大深度水域時(shí)，海水通過(guò)油膜保護(hù)蓋上的進(jìn)水孔進(jìn)入到油膜部分的外表面，由于油膜本身具有彈性，因此油膜產(chǎn)生一定的形變將壓力傳遞到換能器內(nèi)部腔體的油液上，進(jìn)而換能器圓環(huán)內(nèi)部就受到和外部大小一樣的壓力，達(dá)到了壓力平衡。

有益效果：

1、本實(shí)用新型的換能器通過(guò)油膜向油液傳遞海水壓力，巧妙的利用了連通器的原理，通過(guò)了國(guó)家海洋計(jì)量中心的壓力罐中80MPa（等效于8000米）的靜水壓力試驗(yàn)，因此能保證換能器在大深度水域長(zhǎng)時(shí)間安全工作。

2、本實(shí)用新型的換能器在淺水中使用和在深水中使用聲學(xué)性能變化較小，其變化幅度不超過(guò)15%，保證了換能器的深水條件下的工作效能。

3、本實(shí)用新型的換能器工作帶寬為8kHz-16kHz，帶內(nèi)起伏小于6dB，最大發(fā)射響應(yīng)可達(dá)143dB，最高接收靈敏度-183dB，因此能保證換能器在大深度條件下的工作靈敏度。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-電纜，2-法蘭、3-換能器圓環(huán)、4-橡膠層、5-油液、6-支撐板、7-油膜、8-油膜保護(hù)蓋、9-進(jìn)水孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。

如附圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種大深度收發(fā)合置換能器，包括法蘭2、換能器圓環(huán)3、支撐板6、油膜7和油膜保護(hù)蓋8；其中，支撐板6為帶中心孔的圓形板，油膜保護(hù)蓋8具有水平的凸沿，凸沿用于與支撐板實(shí)現(xiàn)連接，油膜保護(hù)蓋8的底面上開(kāi)有進(jìn)水孔9；

其連接關(guān)系為：換能器圓環(huán)3的兩端分別與法蘭2和支撐板6固定連接，換能器圓環(huán)3的一端由法蘭2完全封閉，換能器圓環(huán)3的另一端由支撐板6的中心孔與外界貫通，換能器圓環(huán)3的外表面硫化橡膠層4，橡膠層4起到對(duì)換能器圓環(huán)3的密封和透聲作用，油膜7通過(guò)油膜保護(hù)蓋8的水平凸沿固定在支撐板6的下表面，以上的固定形式均是由螺栓固定，油膜7的邊緣與橡膠層4硫化成一體，油膜7將支撐板6的中心孔完全封閉，使換能器圓環(huán)3內(nèi)部形成封閉的油腔，油腔內(nèi)充滿(mǎn)油液5；油膜保護(hù)蓋8的內(nèi)表面與油膜7外表面之間留有間隙；電纜1通過(guò)法蘭2從換能器圓環(huán)3引出與外部設(shè)備連接。