[發(fā)明專利]一種可主動(dòng)降噪的低頻縱向振動(dòng)換能器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710778643.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN107589416B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉漢文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海鷹企業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01S7/521
• 分類號(hào): G01S7/521
• 代理公司: 總裝工程兵科研一所專利服務(wù)中心 32002
• 代理人: 楊立秋

本發(fā)明涉及一種可主動(dòng)降噪的低頻縱向振動(dòng)換能器。可主動(dòng)降噪的低頻縱向振動(dòng)換能器包括殼體、前彈性元件、換能器組件和后彈性組件。后彈性組件設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔中，后彈性組件的前部與所述換能器組件的后部接觸連接，后彈性組件的后部與殼體的后端殼壁接觸連接。后彈性組件包括多個(gè)彈簧元件，多個(gè)彈簧元件依次串聯(lián)，后彈性組件提供前后方向的彈性力，彈性力用于阻止換能器組件向殼體后端靠近。通過后彈性組件的設(shè)置給換能器組件提供了彈性支撐力，阻斷可主動(dòng)降噪的低頻縱向振動(dòng)換能器中換能器組件與外界的剛性碰撞接觸；多種勁度系數(shù)能夠應(yīng)對(duì)不同水深的壓力變化，保證了可主動(dòng)降噪的低頻縱向振動(dòng)換能器中換能器組件具有良好的空氣背襯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聲納制造使用領(lǐng)域，具體涉及一種可主動(dòng)降噪的低頻縱向振動(dòng)換能器。

背景技術(shù)

在聲納領(lǐng)域，主被動(dòng)變深拖曳聲納聲基陣由于其功率大、平臺(tái)噪音低、作用距離遠(yuǎn)，且體積小相比被動(dòng)拖曳陣、便于收放等優(yōu)點(diǎn)，是探潛聲納中不可或缺的方法之一。

隨著安靜型隱身目標(biāo)的出現(xiàn)，聲納主動(dòng)探測不但已成為水下探測的重要方式，且有頻率逐步下降的趨勢。該類型聲納一般采用縱向振動(dòng)換能器成陣，縱向振動(dòng)換能器的設(shè)計(jì)需要綜合考慮以下因素：

1、由于聲納發(fā)出的聲波朝前輻射，這就需求換能器的背襯越輕越好，換能器尾部的支撐結(jié)構(gòu)件彈性要好，聲阻抗越低越好，縱向振動(dòng)換能器在不同水深中工作時(shí)，需要保證縱向振動(dòng)換能器的核心有源器件始終被彈性支撐，防止剛性碰撞；

2、同時(shí)，由于聲納發(fā)出的聲波的頻率降低，換能器的長度和重量相應(yīng)增加，力臂加長，換能器懸掛和支撐要求支撐結(jié)構(gòu)件剛性越大越好，這樣才能減少縱向振動(dòng)換能器的核心有源器件工作時(shí)來回移動(dòng)的位移，降低核心有源器件振動(dòng)幅度和釋放的額外噪音。

目前，傳統(tǒng)的做法是依靠化工高分子材料支撐，通過增加高分子材料厚度或長度可以增加支撐強(qiáng)度，但在尺寸限制情況下，長期連續(xù)的大位移會(huì)使高分子材料出現(xiàn)開裂或脫膠，進(jìn)而造成換能器漏水、滲水，可靠性及壽命降低；而單一的金屬彈簧支撐不能解決全工作水深變化換能器內(nèi)部壓力釋放材料和壓力釋放機(jī)構(gòu)發(fā)出的噪音，會(huì)增加聲納平臺(tái)噪音，進(jìn)而降低聲納作用距離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種既能能保持核心有源器件在有限的空間內(nèi)被彈性支撐還能主動(dòng)降噪以及減震去耦的可主動(dòng)降噪的低頻縱向振動(dòng)換能器。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是：一種可主動(dòng)降噪的低頻縱向振動(dòng)換能器，包括：

殼體，所述殼體具有中空的內(nèi)腔，所述殼體的前端開口后端封閉；

前彈性元件，所述前彈性元件固定安裝在殼體的前端開口處并將所述前端開口封閉；

換能器組件，所述換能器組件設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔中，所述換能器組件的前部與所述前彈性元件的后部接觸連接；

后彈性組件，所述后彈性組件設(shè)置在所述殼體的內(nèi)腔中，所述后彈性組件的前部與所述換能器組件的后部接觸連接，所述后彈性組件的后部與所述殼體的后端殼壁接觸連接；

所述后彈性組件包括多個(gè)彈簧元件，每個(gè)彈簧元件對(duì)應(yīng)一種勁度系數(shù)，所述的多個(gè)彈簧元件依次串聯(lián)，所述后彈性組件提供前后方向的彈性力，所述彈性力用于阻止換能器組件向殼體后端靠近。

具體的，所述的多個(gè)彈簧元件從前向后勁度系數(shù)依次減小。

優(yōu)選的，所述后彈性組件為由彈性金屬材料制成的薄壁圓管，所述薄壁圓管的軸線沿前后方向延伸，所述薄壁圓管上開設(shè)有多個(gè)通槽，所述的多個(gè)通槽按前后方向的槽寬大小分為多級(jí)通槽組，所述的多級(jí)通槽組沿前后方向依次分布在薄壁圓管上。

進(jìn)一步的，所述通槽的槽寬從前向后按級(jí)依次減小。