CN115942188A - 用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，包括封装端盖、引出线缆、下壳体和上壳体，引出线缆电性连接在换能器本体上，引出线缆与换能器本体连接部位处安置有封装端盖，换能器本体外部套设有相互插接配合的下壳体和上壳体。本发明，换能器的外壳采用相互插接到一起的上壳体和下壳体组成，插接的连接方式确保壳体顺畅的拆装，结构简单，使用操作简单便捷，便于使用，同时换能器的引出线缆采用模块的插接式组成，可整体的从换能器上拆分下来，进而快速的进行更换检修，操作简单便于使用。
Description
技术领域
本发明涉及海洋声学技术领域，具体涉及一种海洋声学主动发射换能器。
背景技术
现有技术的海洋探测和海洋开发活动中，普遍采用以声波作为检测手段的海洋仪器，在海洋探测和海洋开发的任务中，要求海洋探测仪器的换能器能够在水下几十米～几千米的大深度范围内工作，水声探测仪器工作在低频频段，为了使仪器具有较大的作用距离和较高的分辨率，需要发射换能器声阵既能大功率发射，发射的声信号又具有较宽的工作频带。
众所周知，换能器的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去，而自身消耗很少的一部分功率。换能器由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成。压电陶瓷圆盘换能器采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成，Cymbal阵列接收器由8～16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成；作用距离大于35m，频带宽度达到10kHz，能检测高速移动的远距离目标。
超声波换能器的性能与其外壳有很大的关系，外壳的结构和形状会影响到超声波换能器的发射方向角及探测有效性。现有的外壳是采用多个螺栓直接进行安装，在安装之前需要进行多次对孔作业，才可将多个螺栓精准旋至螺孔的内腔，对位效率较低，不便于拆装使用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，解决了外壳是采用多个螺栓直接进行安装，在安装之前需要进行多次对孔作业，才可将多个螺栓精准旋至螺孔的内腔，对位效率较低，不便于拆装使用的问题。
(二)技术方案
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，包括封装端盖、引出线缆、下壳体和上壳体，所述引出线缆电性连接在换能器本体上，且引出线缆与换能器本体连接部位处安置有封装端盖，并且换能器本体外部套设有相互插接配合的下壳体和上壳体。
进一步地，所述引出线缆包括相互电性连接的电缆线和接线端座，电缆线与接线端座连接部位处一体式设置有限位挡板，且限位挡板下部固定连接有弹性支撑套，弹性支撑套的下端一体式设置有抵触环板，弹性支撑套的长度大于盖帽内部腔体的深度，且弹性支撑套套设在接线端座的外部。
作为优选的，所述接线端座下端设置的导电金属体与换能器本体上的接线槽抵触，导电金属体与接线槽电性连接。
进一步优选的，所述限位挡板上部抵触在封装端盖的盖帽内壁上，限位挡板上部开设的第二密封槽与盖帽内壁上设置的可形变密封条配合设置，第二密封槽中设置有抵触在可形变密封条下部的第二抵触凸条，且电缆线穿过盖帽上开设的穿孔，电缆线穿过穿孔的部位处套设有防护套。
优选的，所述盖帽一体式设置在盖板上。
进一步优选的，所述盖板下表面开设有安置密封条的第一密封槽，第一密封槽中设置有抵触在密封条上的第一抵触凸条。
进一步地，所述下壳体整体套设在换能器本体的下部，下壳体上部端口部位处设置有环形阵列分布的插接座，且插接座上开设有插接槽，并且插接座两侧均开设有贯通插接槽的扣动槽。
进一步优选的，所述上壳体整体套设在换能器本体上部，并搭放在封装端盖上，上壳体下部的端口部位处设置有环形阵列分布的连接座，且连接座上一体式设置有弹性卡条，弹性卡条的下端设置有卡接在扣动槽中的卡块。
更进一步优选的，所述连接座下部设置的两个弹性卡条之间设置有形变槽。
进一步优选的，所述上壳体下部的弹性卡条插接在下壳体上部插接座的插接槽中，且弹性卡条下端的卡块穿过插接槽扣合在扣动槽中。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，具备以下有益效果：
本发明，换能器的外壳采用相互插接到一起的上壳体和下壳体组成，插接的连接方式确保壳体顺畅的拆装，结构简单，使用操作简单便捷，便于使用，同时换能器的引出线缆采用模块的插接式组成，可整体的从换能器上拆分下来，进而快速的进行更换检修，操作简单便于使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中封装端盖的剖视图；
图3为本发明中引出线缆的剖视图；
图4为本发明中下壳体的结构示意图；
图5为本发明中上壳体的结构示意图。
图中：1、换能器本体；2、封装端盖；201、盖板；2011、第一密封槽；2012、第一抵触凸条；202、盖帽；2021、穿孔；2022、可形变密封条；3、引出线缆；301、电缆线；302、接线端座；303、限位挡板；3031、第二密封槽；3032、第二抵触凸条；304、防护套；305、弹性支撑套；306、抵触环板；4、下壳体；401、插接座；402、插接槽；403、扣动槽；5、上壳体；501、连接座；502、弹性卡条；503、卡块；504、形变槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，本发明一个实施例提出的：用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，包括封装端盖2、引出线缆3、下壳体4和上壳体5，引出线缆3电性连接在换能器本体1上，实现二者之间的稳定电性连接，做到使用过程中换能器本体1电信号的有效传输，确保顺畅的使用，且引出线缆3与换能器本体1连接部位处安置有封装端盖2，利用封装端盖2将引出线缆3稳定的限位固定在换能器本体1上，做到使用过程中的稳定连接，确保顺畅的使用，并且换能器本体1外部套设有相互插接配合的下壳体4和上壳体5，安装在换能器本体1外部的壳体采用相互插接的上壳体5和下壳体4组成，插接的连接方式确保壳体顺畅的拆装，结构简单，使用操作简单便捷，便于使用。
如图1、图2和图3所示，在一些实施例中，引出线缆3包括相互电性连接的电缆线301和接线端座302，电缆线301与接线端座302连接部位处一体式设置有限位挡板303，限位挡板303用于抵触在盖帽202中，从而利用盖帽202和限位挡板303的配合，将引出线缆3稳定的限位固定在换能器本体1上，实现二者之间的电性连接，且限位挡板303下部固定连接有弹性支撑套305，弹性支撑套305的下端一体式设置有抵触环板306，弹性支撑套305的长度大于盖帽202内部腔体的深度，且弹性支撑套305套设在接线端座302的外部，确保在使用过程中抵触环板306抵触在换能器本体1的上部，并在盖帽202抵触限位挡板303时，使得弹性支撑套305产生形变，罩设在接线部位处的外部，确保引出线缆3稳定的连接，同时也对接线部位进行有效的防护，并且接线端座302下端设置的导电金属体与换能器本体1上的接线槽抵触，导电金属体与接线槽电性连接，确保二者之间稳定的连接，限位挡板303上部抵触在封装端盖2的盖帽202内壁上，实现稳定的拦挡固定，限位挡板303上部开设的第二密封槽3031与盖帽202内壁上设置的可形变密封条2022配合设置，第二密封槽3031中设置有抵触在可形变密封条2022下部的第二抵触凸条3032，通过第二抵触凸条3032抵触可形变密封条2022产生形变，配合第二密封槽3031一同使用，实现二者之间的密封连接，且电缆线301穿过盖帽202上开设的穿孔2021，电缆线301穿过穿孔2021的部位处套设有防护套304，确保电缆线301可以顺畅的引出到外部，实现整个换能器的外接通信连接，同时防护套304对电缆线301引出的部位处进行有效的防护，避免该部位处的扰动较大绝缘外套破损，保证稳定的运行使用，并且盖帽202一体式设置在盖板201上，盖板201下表面开设有安置密封条的第一密封槽2011，第一密封槽2011中设置有抵触在密封条上的第一抵触凸条2012，利用第一抵触凸条2012对密封条进行抵触挤压，实现该部位处的密封连接。
如图1、图4和图5所示，在一些实施例中，下壳体4整体套设在换能器本体1的下部，下壳体4上部端口部位处设置有环形阵列分布的插接座401，且插接座401上开设有插接槽402，设置的插接座401用于和弹性卡条502插接连接，从而将上壳体5和下壳体4稳定的连接到一起，套设在换能器本体1的外部，确保稳定的运行使用，同时插接槽402用于安置弹性卡条502，完成二者之间的插接连接，并且插接座401两侧均开设有贯通插接槽402的扣动槽403，扣动槽403便于在弹性卡条502插入到插接槽402中后，使其下端的卡块503扣合在其中，将弹性卡条502稳定的限位在插接槽402中，做到插接之后弹性卡条502与插接座401之间的稳定连接，上壳体5整体套设在换能器本体1上部，并搭放在封装端盖2上，确保将封装端盖2稳定的限位固定在换能器本体1上部，利用封装端盖2将引出线缆3稳定的限位固定在换能器本体1上，实现二者之间稳定的电性连接，上壳体5下部的端口部位处设置有环形阵列分布的连接座501，且连接座501上一体式设置有弹性卡条502，弹性卡条502用于和插接座401连接，并顺畅的插接在插接槽402中，弹性卡条502的下端设置有卡接在扣动槽403中的卡块503，利用卡块503与扣动槽403之间的配合，做到弹性卡条502与插接座401之间的稳定连接，并且连接座501下部设置的两个弹性卡条502之间设置有形变槽504，形变槽504用于在弹性卡条502插入到插接槽402过程中，卡块503抵触到插接槽402内壁时，弹性卡条502产生形变，相互靠近，确保弹性卡条502可以顺畅的插接到插接槽402中，快速的实现弹性卡条502与插接座401之间的连接，同时也便于在拆分时，直接用手捏住卡块503，驱动弹性卡条502与卡块503一同移动到插接槽402中，随后拉动即可完成二者的分离操作，做到二者之间的拆分，上壳体5下部的弹性卡条502插接在下壳体4上部插接座401的插接槽402中，且弹性卡条502下端的卡块503穿过插接槽402扣合在扣动槽403中，做到插接过程中二者之间的稳定连接。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，其特征在于：包括封装端盖(2)、引出线缆(3)、下壳体(4)和上壳体(5)；所述引出线缆(3)电性连接在换能器本体(1)上，且引出线缆(3)与换能器本体(1)连接部位处安置有封装端盖(2)，并且换能器本体(1)外部套设有相互插接配合的下壳体(4)和上壳体(5)。
2.根据权利要求1所述的用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，其特征在于：所述引出线缆(3)包括相互电性连接的电缆线(301)和接线端座(302)，电缆线(301)与接线端座(302)连接部位处一体式设置有限位挡板(303)，且限位挡板(303)下部固定连接有弹性支撑套(305)，弹性支撑套(305)的下端一体式设置有抵触环板(306)，弹性支撑套(305)的长度大于盖帽(202)内部腔体的深度，且弹性支撑套(305)套设在接线端座(302)的外部。
3.根据权利要求2所述的用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，其特征在于：所述接线端座(302)下端设置的导电金属体与换能器本体(1)上的接线槽抵触，导电金属体与接线槽电性连接。
4.根据权利要求2所述的用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，其特征在于：所述限位挡板(303)上部抵触在封装端盖(2)的盖帽(202)内壁上，限位挡板(303)上部开设的第二密封槽(3031)与盖帽(202)内壁上设置的可形变密封条(2022)配合设置，第二密封槽(3031)中设置有抵触在可形变密封条(2022)下部的第二抵触凸条(3032)，且电缆线(301)穿过盖帽(202)上开设的穿孔(2021)，电缆线(301)穿过穿孔(2021)的部位处套设有防护套(304)。
5.根据权利要求4所述的用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，其特征在于：所述盖帽(202)一体式设置在盖板(201)上；和/或
所述盖板(201)下表面开设有安置密封条的第一密封槽(2011)，第一密封槽(2011)中设置有抵触在密封条上的第一抵触凸条(2012)。
6.根据权利要求1所述的用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，其特征在于：所述下壳体(4)整体套设在换能器本体(1)的下部，下壳体(4)上部端口部位处设置有环形阵列分布的插接座(401)，且插接座(401)上开设有插接槽(402)，并且插接座(401)两侧均开设有贯通插接槽(402)的扣动槽(403)。
7.根据权利要求1所述的用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，其特征在于：所述上壳体(5)整体套设在换能器本体(1)上部，并搭放在封装端盖(2)上，上壳体(5)下部的端口部位处设置有环形阵列分布的连接座(501)，且连接座(501)上一体式设置有弹性卡条(502)，弹性卡条(502)的下端设置有卡接在扣动槽(403)中的卡块(503)。
8.根据权利要求7所述的用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，其特征在于：所述连接座(501)下部设置的两个弹性卡条(502)之间设置有形变槽(504)。
9.根据权利要求1所述的用于超宽带相控阵的海洋声学主动发射换能器，其特征在于：所述上壳体(5)下部的弹性卡条(502)插接在下壳体(4)上部插接座(401)的插接槽(402)中，且弹性卡条(502)下端的卡块(503)穿过插接槽(402)扣合在扣动槽(403)中。
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