[發明專利]一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器

在審

• 申請號: 201710416175.4
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107221316A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 桑永杰;藍宇;丁玥文;吳彤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G10K9/12
• 分類號: G10K9/12;G10K9/122
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器，包括Ⅲ型彎張換能器、水密電纜頭(1)、上圓柱殼(2)、下圓柱殼(4)及螺桿(3)組成，其特征在于：所述的Ⅲ型彎張換能器包括上蓋板(5)、上質量塊(6)、凹筒形輻射板(7)、壓電陶瓷堆(8)、預應力螺桿(9)、下質量塊(10)組成，所述上圓柱殼(2)與下圓柱殼(4)分別設置在Ⅲ型彎張換能器兩端并通過螺桿(3)連接，兩個圓柱殼體與Ⅲ型彎張換能器為非剛性連接并構成同軸嵌套結構；所述上圓柱殼(2)與下圓柱殼(4)之間留有一定距離，形成液腔振動的輻射口；兩個圓柱殼體與Ⅲ型彎張換能器中的凹筒形輻射板(7)構成Helmholtz共振腔。

2.根據權利要求1所述的一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器，其特征在于：所述的上圓柱殼(2)與下圓柱殼(4)采用不銹鋼金屬材料制成；所述的上圓柱殼(2)與上質量塊(6)之間、下圓柱殼(4)與下質量塊(10)之間均有隔振橡膠圈(11)；所述上圓柱殼(2)與下圓柱殼(4)均設有定位圈，用于固定Ⅲ型彎張換能器與圓柱殼體的相對位置。

3.根據權利要求1所述的一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器，其特征在于：所述的Ⅲ型彎張換能器中的壓電陶瓷堆(8)，壓電陶瓷堆(8)由n片壓電陶瓷片粘接而成，壓電陶瓷片沿厚度方向極化，每兩片陶瓷片之間設有電極片，壓電陶瓷片在電路上采用并聯；所述的壓電陶瓷堆(8)與Ⅲ型彎張換能器的外側均包覆有水密橡膠層(13)。

4.根據權利要求1或3所述的一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器，其特征在于：所述的壓電陶瓷堆(8)為稀土超磁致伸縮材料制成的圓棒，圓棒外圍纏繞一組激勵線圈，激勵線圈封閉在高磁導率材料制成的閉合回路里。

5.根據權利要求1所述的一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器，其特征在于：所述的Ⅲ型彎張換能器中的預應力螺桿(9)，預應力螺桿(9)上端由上質量塊(6)的中心圓孔插入，貫穿壓電陶瓷堆(8)，末端螺紋與下質量塊(10)的螺紋擰緊。

6.根據權利要求1所述的一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器，其特征在于：所述的Ⅲ型彎張換能器中的上蓋板(5)，上蓋板(5)設有螺紋孔與上質量塊(6)連接。

7.根據權利要求1所述的一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器，其特征在于：所述的Ⅲ型彎張換能器中的上質量塊(6)，質量塊(6)頂部設置水密槽，底部設有一個或兩個通孔。

8.根據權利要求1所述的一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器，其特征在于：所述的Ⅲ型彎張換能器中凹筒形輻射板(7)，凹筒形輻射板(7)的兩端通過螺栓固定在上質量塊(6)及下質量塊(10)上；凹筒形輻射板(7)間留有縫隙；凹筒形輻射板(7)的數量可根據Ⅲ型彎張換能器體積大小進行調整。

9.根據權利要求1所述的一種低頻寬帶Helmholtz水聲換能器，所述的螺桿(3)，其特征在于：采用不銹鋼金屬材料，連接上下兩個圓柱形殼體；螺桿(3)的尺寸與數量依據換能器整體尺寸、重量及殼體大小確定，螺桿(3)沿圓柱殼腔體外側周向均布。