CN103879035B - 基于复合结构的水声换能器透声保护装置 - Google Patents
基于复合结构的水声换能器透声保护装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及水声设备技术领域，尤其是一种基于复合结构的水声换能器透声保护装置。包括用来放置水声换能器的刚性壳体，所述壳体上设置有若干透声穿孔，所述透声穿孔内设置具有水密封性能的透声材料，所述壳体内部填充有绝缘声耦合剂，所述壳体上还设有开口，所述开口上设置有密封装置。本发明用于水声设备技术，在满足透声性能的前提下，具有通用性好、机械防护性能好、水密性能好特点，能够满足大多数水声换能器透声保护的需求。
Description
技术领域
本发明涉及水声设备技术领域，尤其是一种基于复合结构的水声换能器透声保护装置。
背景技术
水声换能器是水声探测装备必不可少的重要组成部分、往往也是水声探测装备湿端系统的主体。通常情况下，水声探测设备的水声换能器本身价格较为昂贵，而且维护周期长、维修成本高、维修可达性差，所以水声探测设备对水声换能器的可靠性要求历来是非常苛刻的。
水声换能器的工作和使用环境通常是十分复杂和恶劣的，不仅需要耐受空气和水介质的腐蚀、高温和低温及温度突变等，在布放、回收、使用中还会经受复杂的机械冲击和应力的损伤。因此，为了提升水声换能器的可靠性，在水声换能器设计的时候必须在确保水声换能器声学性能的同时，同步考虑为水声换能器附加各种各样的保护结构或装置。
随着水声探测技术和设备的不断发展，水声换能器的设计机理和形式结构越来越多样化，加上换能器适装平台接口的差别，换能器的透声和保护显得更为复杂和困难。尤其是随着光纤水听器的走向工程实用，给透声保护结构的设计带来前所未有的困难，与普通的压电陶瓷水听器相比，光纤水听器对于机械外力更为脆弱，所以光纤水听器阵元在结构设计时一定要设法妥善保护、避免外力对光纤水听器及其传导光纤的直接或间接作用。
目前我们常用的对水声换能器的保护措施一般是在水声换能器上加装一个金属防护笼，这种防护装置虽然能够满足水声换能器的机械保护要求，但不能适用水密要求较高的水听器，因此通用性不好，另外，这种防护装置不能隔绝海水、空气介质对水声换能器的腐蚀作用，缩短了水声换能器的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于复合结构的水声换能器透声保护装置，该保护装置在满足透声性能的前提下，具有通用性好、机械防护性能好、水密性能好特点，能够满足大多数水声换能器透声保护的需求。
为了解决上述技术问题，本发明包括用来放置水声换能器的刚性壳体，所述壳体上设置有若干透声穿孔，所述透声穿孔内设置具有水密封性能的透声材料，所述壳体内部填充有绝缘声耦合剂，所述壳体上还设有开口，所述开口上设置有密封装置。
优选地，所述绝缘声耦合剂为硅凝胶、聚氨酯或硅油。
进一步，所述壳体的内壁上设置有第一透声材料层。
进一步，所述壳体的外表面设置有第二透声材料层。
优选地，所述透声材料为透声橡胶或聚氨酯。
本发明具有较好的水密性，因此只要几何尺寸和使用频段兼容，该装置就能适用于不同类型水声换能器的安装和使用，所以具有优良的通用性，而且本发明还能有效的保护水声换能器免受海水和空气的腐蚀，能够延长水声换能器的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明所列举的实施例，只是用于帮助理解本发明，不应理解为对本发明保护范围的限定，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思想的前提下，还可以对本发明进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。
如图1所示，包括用来放置水声换能器的刚性壳体1，形成水声换能器8的保护骨架，该壳体1要达到保护水声换能器8所必须满足的抗侧压、抗拉和抗扭强度，使水声换能器8避免受到外部机械损坏，壳体1的材料可以是金属材料、也可以是具有良好机械性能的塑料、碳纤维等非金属材料。
所述壳体1上设置有若干透声穿孔3，使水声换能器8在使用频段内具有良好的透声性能，透声孔3的数量和大小可根据水声换能器8的透声要求进行确定，本发明的透声性能测试可参照水听器声压接收灵敏度的相关测试标准，用比较法进行测试，如果透声性能或频带不满足要求，则通过增加透声孔数量和面积进行优化、调整。
所述透声穿孔3内设置具有水密封性能透声橡胶或聚氨酯等透声材料。所述壳体1内部填充有绝缘声耦合剂2，所述绝缘声耦合剂2通常为硅凝胶、聚氨酯或硅油等，使本发明具有良好的水密性能，能够满足不同类型水声换能器的使用要求，同时避免了海水和空气对水声换能器8的腐蚀，同时也起到了抵御外界机械冲击和应力的作用。
所述壳体1上还设有开口4，所述开口4上设置有密封装置5，以满足水声换能器8取放、电缆引出，声耦合剂灌注和排气等要求。
为了进一步提高本发明的水密性能，所述壳体1的内壁设置具有水密封性能的第一透声材料层6，所述壳体1的外表面上设置具有水密封性能的第二透声材料层7，所述透声材料为透声橡胶或聚氨酯。
Claims (5)
1.基于复合结构的水声换能器透声保护装置，其特征在于，包括用来放置水声换能器（8）的刚性壳体（1），所述壳体（1）上设置有若干透声穿孔（3），所述透声穿孔（3）内设置具有水密封性能的透声材料，所述壳体（1）内部填充有绝缘声耦合剂（2），所述壳体（1）上还设有开口（4），所述开口（4）上设置有密封装置（5）。
2.根据权利要求1所述的基于复合结构的水声换能器透声保护装置，其特征在于，所述绝缘声耦合剂（2）为硅凝胶、聚氨酯或硅油。
3.根据权利要求2所述的基于复合结构的水声换能器透声保护装置，其特征在于，所述壳体（1）的内壁上设置具有水密封性能的第一透声材料层（6）。
4.根据权利要求3所述的基于复合结构的水声换能器透声保护装置，其特征在于，所述壳体（1）的外表面设置有水密封性能的第二透声材料层（7）。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于复合结构的水声换能器透声保护装置，其特征在于，所述透声材料为透声橡胶或聚氨酯。
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