CN205138629U - 深水高灵敏度圆管水听器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种深水高灵敏度圆管水听器，包括绝缘垫片、电极片、压电陶瓷圆管、端盖、深水连接器、玻璃布、屏蔽网和硫化橡胶层；压电陶瓷圆管极化方式为径向极化，其中一半极化方向为内正外负，一半极化方向为内负外正，电路连接方式为串联、并联或串、并联；所述的绝缘垫片、电极片、端盖、深水连接器和压电陶瓷圆管同轴排列并用环氧粘接剂粘接；所述玻璃布缠绕在粘接好的绝缘垫片、电极片、端盖、深水连接器和压电陶瓷圆管外壁；所述屏蔽网缠绕在玻璃布外侧，并通过硫化橡胶层进行水密。本实用新型利用压电陶瓷圆管作为有源器件，不需要压力补偿机构。本实用新型具有结构简单、工艺可靠、灵敏度高、工作频带内灵敏度平坦的优点。

Description

深水高灵敏度圆管水听器

技术领域

本实用新型属于水声换能器和水声探测领域，主要是一种深水高灵敏度圆管水听器。

背景技术

随着科学技术的发展，人类对海洋的探测领域越来越广，人们对海洋的关注已经从浅海跨越到了深海，各种探测器从两三千米到六七千米，乃至一万米频繁在大洋里考查。目前所使用的深水换能器以压力补偿形式为主，生产工艺复杂，外形较大。本实用新型通过结构耐压，实现了水听器的小尺寸，并通过优化设计达到了高灵敏度和宽带内的幅度平坦性。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术中存在的问题，而提供一种可应用于万米水深的深水高灵敏度圆管水听器。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。这种深水高灵敏度圆管水听器，包括绝缘垫片、电极片、压电陶瓷圆管、端盖、深水连接器、玻璃布、屏蔽网和硫化橡胶层；压电陶瓷圆管极化方式为径向极化，其中一半极化方向为内正外负，一半极化方向为内负外正，电路连接方式为串联、并联或串、并联；所述的绝缘垫片、电极片、端盖、深水连接器和压电陶瓷圆管同轴排列并用环氧粘接剂粘接；所述玻璃布缠绕在粘接好的绝缘垫片、电极片、端盖、深水连接器和压电陶瓷圆管外壁；所述屏蔽网缠绕在玻璃布外侧，并通过硫化橡胶层进行水密。

所述压电陶瓷圆管共4个，极化方式为径向极化，其中两个极化方向为内正外负，两个极化方向为内负外正，电路连接方式为两串两并。

所述绝缘垫片陶瓷材料，电极片为黄铜材料，端盖为钢材料。

上述技术方案中，所述深水连接器为固定型号产品。

上述技术方案中，玻璃布、屏蔽网和硫化橡胶层依次包覆在粘接好的绝缘垫片、电极片、压电陶瓷圆管、端盖和深水连接器外侧。

本实用新型的有益效果为：

a)本实用新型的深水高灵敏度圆管水听器通过合理设计，最大工作水深可达到一万米。

b)本实用新型压电陶瓷圆管内壁可选择性安装前置放大电路板，提高水听器输出信号幅值和传输过程中的抗干扰能力。

c)本实用新型通过优化设计实现了高灵敏度和较宽频带内的信号平坦性。

附图说明

图1是本实用新型中深水高灵敏度圆管水听器结完整结构示意图。

图2是本实用新型中灵敏度曲线示意图。

附图说明：电极片1，绝缘垫片2，压电陶瓷圆管3，端盖4，深水连接器5，玻璃布6，屏蔽网7，硫化橡胶层8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明：

如图所示，这种深水高灵敏度圆管水听器，包括绝缘垫片2、电极片1、压电陶瓷圆管3、端盖4、深水连接器5、玻璃布6、屏蔽网7和硫化橡胶层8；压电陶瓷圆管3极化方式为径向极化，以偶数个为佳，其中一半极化方向为内正外负，一半极化方向为内负外正，电路连接方式为串联、并联或串、并联；所述的绝缘垫片2、电极片1、端盖4、深水连接器5和压电陶瓷圆管3同轴排列，由装配夹具保证同心度，用环氧粘接剂粘接；所述玻璃布6缠绕在粘接好的绝缘垫片2、电极片1、端盖4、深水连接器5和压电陶瓷圆管3外壁，厚度0.5～1.5mm为佳；所述屏蔽网7缠绕在玻璃布外侧，以50～200目铜网1～3层为佳，最后通过硫化橡胶层8进行水密。

本实施例中所述压电陶瓷圆管共4个，极化方式为径向极化，其中两个极化方向为内正外负，两个极化方向为内负外正，电路连接方式为两串两并。

所述绝缘垫片陶瓷材料，电极片为黄铜材料，端盖为钢材料。

本实用新型水听器压电陶瓷圆管3采用“PZT－5”型压电材料，共4个压电陶瓷圆管3，其中2个压电陶瓷圆管3极化方向为内正外负，2个压电陶瓷圆管3极化方向为内负外正，电连接方式为串联；采用陶瓷制作绝缘垫片2，采用铜制作电极片1，使用前进行清洁处理。

将准备好的元器件按以下顺序装配：

(1)在压电陶瓷圆管和电极片上焊接电极引线。

(2)在端盖4、电极片1、压电陶瓷圆管3、绝缘垫片2、压电陶瓷圆管3的粘接面均匀涂上环氧粘接剂，按顺序依次粘接好，粘接时保证同心。

(3)将步骤(2)中固化好的器件用环氧粘接剂粘接在深水连接器5上。

(4)将步骤(3)中固化好的器件缠绕玻璃布6、屏蔽网7后，外面通过硫化橡胶层8进行水密。

(5)性能检测：

①用100V绝缘表测量正、负极，正、负极和屏蔽之间的绝缘电阻。

②用电容表测量电容量。

③采用国家标准“GB/T3223—1994声学水声换能器自由场校准方法”和“GB/T4130—2000声学水听器低频校准方法”测试水听器工作带宽和电压接收灵敏度。

按上述实用新型制造了深水高灵敏度圆管水听器，测试结果如下：

①正、负极和正、负极和外壳之间的绝缘电阻≥100MΩ

②电容量均为1200±120pF

③工作频率范围：10Hz－2.2kHz

自由场电压灵敏度：M＝-164±2.5dB(含前置放大20dB，0dB＝1V/μPa)，灵敏度曲线如图2所示。

本实用新型已经在天津国家海洋技术中心进行了60MPa水压下的信号测试，并有其出具的测试报告。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种深水高灵敏度圆管水听器，其特征在于：包括绝缘垫片、电极片、压电陶瓷圆管、端盖、深水连接器、玻璃布、屏蔽网和硫化橡胶层；压电陶瓷圆管极化方式为径向极化，其中一半极化方向为内正外负，一半极化方向为内负外正，电路连接方式为串联、并联或串、并联；所述的绝缘垫片、电极片、端盖、深水连接器和压电陶瓷圆管同轴排列并用环氧粘接剂粘接；所述玻璃布缠绕在粘接好的绝缘垫片、电极片、端盖、深水连接器和压电陶瓷圆管外壁；所述屏蔽网缠绕在玻璃布外侧，并通过硫化橡胶层进行水密。

2.根据权利要求1所述的深水高灵敏度圆管水听器，其特征在于：所述压电陶瓷圆管共4个，极化方式为径向极化，其中两个极化方向为内正外负，两个极化方向为内负外正，电路连接方式为两串两并。

3.根据权利要求1所述的深水高灵敏度圆管水听器，其特征在于：所述绝缘垫片陶瓷材料，电极片为黄铜材料，端盖为钢材料。