[發(fā)明專利]一種減少高頻寬波束發(fā)射換能器基元間耦合的方法

在審

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• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109164434A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃水兵;李治凱;唐曉倩;李勤博
• 申請（專利權(quán)）人: 海鷹企業(yè)集團有限責任公司
• 主分類號: G01S7/521
• 分類號: G01S7/521
• 代理公司: 無錫派爾特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發(fā)明公開一種減少高頻寬波束發(fā)射換能器基元間耦合的方法，屬于換能器技術(shù)領(lǐng)域。在陶瓷基元間設(shè)置軟木，陶瓷基元的背襯處設(shè)置軟木背襯；使用玻璃纖維布整體繞包；將陶瓷基元間的玻璃纖維布割開，使用聚四氟乙烯條卡在割口；在高溫下固化完成后取出聚四氟乙烯條。通過形成分割開的環(huán)氧玻璃纖維布復(fù)合材料層，能夠有效減少相鄰陶瓷基元之間的相互耦合運動。該方法操作簡便，可根據(jù)實際使用情況調(diào)整去耦槽數(shù)量以及寬度，可用于聲源級較高的高頻寬波束發(fā)射換能器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及換能器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種減少高頻寬波束發(fā)射換能器基元間耦合的方法。

背景技術(shù)

工作頻率在數(shù)百kHz頻段的高頻發(fā)射換能器是多波束圖像聲納的重要組成部分。在實際應(yīng)用中，為獲得大的觀察范圍，需發(fā)射換能器具有較寬的波束和較大的發(fā)射聲源級。弧形換能器可以獲得較寬波束，由于弧形換能器的效率較低，為獲得較高的發(fā)射聲源級，有兩種常用方法提高發(fā)射聲源級：在換能器寬度L方向加大尺寸，意味換能器在寬度L方向的波束開角變小，這時需要換能器具有陶瓷基元分為多路或者相控發(fā)射的能力，即換能器需要在L方向上分成可以獨立工作的基元；在陶瓷基元兩端需要施加較高的電壓，陶瓷基元兩端需要施加較高的電壓會降低換能器的可靠性。

現(xiàn)代聲納對發(fā)射換能器的聲源級提出來越來越高的要求，需要同時使用上述兩種方法。在陶瓷基元的輻射面繞包環(huán)氧玻璃纖維布復(fù)合材料層能有效提高發(fā)射換能器可靠性。繞包層厚度與陶瓷基元所受應(yīng)力成正相關(guān)關(guān)系。有些情況下需要繞包層較厚（超過0.7mm）時，高頻換能器基元尺寸小，單路基元繞包操作復(fù)雜，需要進行整體繞包。陶瓷基元振動通過環(huán)氧玻璃布復(fù)合材料層傳遞到鄰近基元，造成相互耦合，耦合情況復(fù)雜，難以控制，造成指向性開角和理論值相差較大；高頻寬波束發(fā)射換能器通常需要在寬度L方向上進行相控發(fā)射或者選擇使用某些陶瓷基元工作，所以需要各路陶瓷基元振動時不相互影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種減少高頻寬波束發(fā)射換能器基元間耦合的方法，以解決現(xiàn)有的高頻寬波束發(fā)射換能器基元間相互耦合，難以控制的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種減少高頻寬波束發(fā)射換能器基元間耦合的方法，包括：

步驟1、在陶瓷基元間設(shè)置軟木，陶瓷基元的背襯處設(shè)置軟木背襯；

步驟2、使用玻璃纖維布整體繞包；

步驟3、將陶瓷基元間的玻璃纖維布割開，使用聚四氟乙烯條卡在割口；

步驟4、在高溫下固化完成后取出聚四氟乙烯條。

可選的，在使用玻璃纖維布整體繞包前，所述減少高頻寬波束發(fā)射換能器基元間耦合的方法還包括：

在陶瓷基元的輻射面均勻涂上環(huán)氧樹脂。

可選的，所述步驟4中取出聚四氟乙烯條后，使用刀片清理殘余割口內(nèi)的環(huán)氧樹脂。

在本發(fā)明中提供了一種減少高頻寬波束發(fā)射換能器基元間耦合的方法，在陶瓷基元間設(shè)置軟木，陶瓷基元的背襯處設(shè)置軟木背襯；使用玻璃纖維布整體繞包；將陶瓷基元間的玻璃纖維布割開，使用聚四氟乙烯條卡在割口；在高溫下固化完成后取出聚四氟乙烯條。通過形成分割開的環(huán)氧玻璃纖維布復(fù)合材料層，能夠有效減少相鄰陶瓷基元之間的相互耦合運動。該方法操作簡便，可根據(jù)實際使用情況調(diào)整去耦槽數(shù)量以及寬度，可用于聲源級較高的高頻寬波束發(fā)射換能器。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的減少高頻寬波束發(fā)射換能器基元間耦合的方法的流程示意圖；

圖2是陶瓷基元的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是陶瓷基元的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是在陶瓷基元上形成割口的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是聚四氟乙烯條的結(jié)構(gòu)示意圖。