[發明專利]一種球型寬帶聲壓水聽器及制作方法

在審

• 申請號: 202211148124.5
• 申請日: 2022-09-20
• 公開（公告）號: CN115460524A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 陳模江;常文娟;郝程鵬;趙永成
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H04R17/02
• 分類號: H04R17/02
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

本申請提供了一種球型寬帶聲壓水聽器及制作方法，包括：壓電陶瓷球殼，為無孔的完整殼體，包括第一球殼、第二球殼；支撐桿，用于支撐所述壓電陶瓷球殼；內部導線，用于連通所述第一球殼和第二球殼；外部導線，用于傳輸電信號。本申請的第一球殼、第二球殼的串聯連接，可以保證了壓電陶瓷球殼的完整性，同時可以有效地提高水聽器的靈敏度，并所述的球型寬帶聲壓水聽器靈敏度高、頻帶寬、指向性為全向、承壓能力強，可用于深海環境中進行探測。

技術領域

本發明涉及水聽器技術領域，特別涉及一種球型寬帶聲壓水聽器及制作方法。

背景技術

在世界各國越來越重視海洋這個資源豐富、比拼科技實力的戰場之際，積極發展我國水聲探測技術已是刻不容緩，其具有的重要意義主要體現在如下幾個方面：首先，水聲探測技術是實現國家海洋科技戰略的重要技術保障，是一個國家科技水平的綜合體現，是保持國家經濟可持續發展的迫切需要，因此，發展水聲探測技術對于實現國家海洋戰略具有重要的意義；其次，實施海洋戰略必須擁有一個強大的技術力量作后盾，未來適用于海洋的裝備離不開水聲探測技術，因此發展水聲探測技術對于我國水聲工程建設、增強海洋探測實力、提高海洋裝備整體技術水平具有深遠意義；第三，水聲探測技術是艦船科技工業領域重要的基礎技術群，大力發展水聲探測技術也是艦船科技自身發展的需要，對于提高我國艦船科技工業整體能力和水平具有重要的意義。

水聽器可以在水下將聲信號有效地轉化為電信號，通過處理電信號實現對聲信號的檢測，達到水下目標探測和水下信息提取等目的，是水聲探測及通訊等裝備的核心器件，其性能直接影響著水聲裝備的性能和功能的實現。由于水聲探測及通訊裝備的發展需求以及水聽器在其中起到的關鍵作用，許多國家都投入大量人力物力進行研究，基于新結構、新機理、新技術的水聽器紛紛涌現，使得水聽器的性能得到了提高，促進了水聲探測及通訊裝備的發展，因此，開展新型水聽器的研究對水聲探測及通訊裝備的發展具有重要意義，研究需求迫切。水聽器的應用非常廣泛，主要包括在海洋資源勘探、海底地形地貌測繪、水聲通信、水下目標成像、海底管道檢測、漁探儀等方面，并且對水聽器的要求越來越高，發展寬頻帶、高靈敏度、低噪聲、性能穩定、可靠性高的水聽器具有很高的價值。

現有的球型水聽器的性能受壓電陶瓷球的結構影響較大，目前國內的球型水聽器多為端面開孔的不完整球殼，其球殼的有效面積小，不能滿足全向指向性。

發明內容

為了克服現有技術缺點，本申請提供了一種球型寬帶聲壓水聽器及制作方法，所述球型寬帶聲壓水聽器具有很好的指向性，可以滿足全向指向性。

第一方面，本申請提供了一種球型寬帶聲壓水聽器，包括：壓電陶瓷球殼，包括極化方向相反的第一球殼、第二球殼，用于將外部聲壓轉化為電信號，其中，所述壓電陶瓷球殼為無孔的完整殼體，使所述水聽器具有全向指向性；內部導線，位于所述壓電陶瓷球殼的內部，所述內部導線的兩端分別連接所述第一球殼、第二球殼，用于串聯所述第一球殼、第二球殼；外部導線，位于所述壓電陶瓷球殼的外部，所述外部導線的兩個電極線分別連接所述第一球殼、第二球殼，用于傳輸所述壓電陶瓷球殼產生的電信號；支撐桿，與所述壓電陶瓷球殼軟連接，用于支撐所述壓電陶瓷球殼和使所述壓電陶瓷球殼為自由振動狀態；底座，一端安裝有所述支撐桿；電纜組件，與所述底座固定安裝，與所述外部導線連接，用于輸出所述聲信號；橡膠透聲層，位于所述壓電陶瓷球殼、內部導線、外部導線、支撐桿、底座、電纜組件的外部，用于保證所述水聽器的水密性、透聲性。

在本申請的實施例中，本申請的球型寬帶聲壓水聽器沒有采用端面開孔方法，而采用的是使用內部導線連通所述第一球殼和第二球殼，形成無孔的完整殼體，完整殼體的有效面積為整球，具有很好的指向性，能夠滿足全向指向性的要求。

在一個可能的設計中，所述電纜組件，包括：電纜，與所述外部導線連接；電纜連接頭，硫化固定于所述電纜的端部。

在另一個可能的設計中，所述底座，包括：金屬底座，一端安裝有所述支撐桿，一端與所述電纜連接頭固定。