CN206074116U - 一种水声传感器 - Google Patents
一种水声传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206074116U CN206074116U CN201621052140.4U CN201621052140U CN206074116U CN 206074116 U CN206074116 U CN 206074116U CN 201621052140 U CN201621052140 U CN 201621052140U CN 206074116 U CN206074116 U CN 206074116U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole plate
- upper shell
- plate
- lower house
- adapter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 29
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本实用新型专利涉及一种水声传感器，主要由骨架体、适配器和压电陶瓷振子组成，适配器和振子装在骨架体内部，压电陶瓷振子通过导线连接适配器，在骨架体上开设有透声孔。压电陶瓷振子主要由多个压电陶瓷柱、左极板、右极板、压板、上壳体和下壳体组成。本实用新型具有结构简单，安装制作方便，灵敏度高，频响范围宽。本实用新型在低频方面，克服了传统压电陶瓷片较难制成大尺寸结构的问题，保证了多个压电陶瓷柱参数的一致性，提高低频信号的灵敏度，实现较大频响范围；压电陶瓷柱能够承受较大压力，可以应用于高压力场合下信号的检测，尤其应用于深水区域的水声探测。
Description
技术领域
本实用新型属于水声探测技术领域，具体涉及一种水声传感器。
背景技术
传感器是一种测量装置，它能感受或响应规定的被测量，并按照一定规律转换成可用输出，以满足信息的转换、传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。压电陶瓷传感器的主要工作原理是正压电效应，由于经过外力作用后，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压电陶瓷传感器主要用于加速度、压力和振动等各种物理量及其变化的测量。
常规的压电陶瓷传感器通常采用片状、柱状或圆管装结构，由于压电陶瓷材料质地比较硬脆，以及极化处理的要求，使得压电陶瓷元件较难以制作成较大结构尺寸，即使在大结构尺寸下，也很难获得性能参数的一致性，使其应用受到很大限制。由于结构尺寸的限制，使得压电陶瓷传感器的谐振频率比较高，尤其在水声领域的应用。
海洋地震勘探需要高灵敏低频水声传感器器，在满足灵敏度要求下，导致传感器的结构尺寸过大，而小尺寸的灵敏度太低，需要较大传感器阵列来满足要求，这无形之中增加了成本和勘探的难度，较多数量的传感器易导致传感器参数的一致性较差，给后期的数据处理带来一定的难度。
发明内容
本实用新型提供一种多个压电陶瓷柱结构的水声传感器，解决现有技术中水声传感器难以制作成大结构尺寸，灵敏度低，低频段信号接收不良的技术问题。
为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：
水声传感器，包括一个顶部带有密封盖的柱状空心骨架体，在骨架体的内部中段设有分隔板，分隔板的中央位置设置有过线孔，分隔板将骨架体分隔为上腔和下腔，在上腔内设置适配器，下腔内设置压电陶瓷振子，压电陶瓷振子通过导线连接适配器，适配器通过导线连接接线端子，接线端子穿设在密封盖的接线端子安装孔内并伸出接线端头，在所述骨架体的下腔位置上开设有透声孔；
所述的压电陶瓷振子包括上壳体和下壳体，上壳体贴设在分隔板的下端面，在上壳体和下壳体之间设置左覆板和右覆板，左覆板通过螺钉组密封覆设在上壳体和下壳体外，右覆板通过其外部的压板和螺钉组密封嵌设在上壳体和下壳体之间，右覆板和上壳体、下壳体之间通过密封圈装置密封，在左覆板和右覆板的内侧分别贴设左极板和右极板，左极板和右极板之间等间隔设置多个压电陶瓷柱；右极板与上壳体、下壳体之间均安装有弹性顶紧装置；所述的上壳体、下壳体、左极板、右极板和密封圈装置之间形成密闭空腔；密闭空腔内填充干燥的空气或不导电的多孔隙弹性材料；
在上壳体上设置有一对穿线孔，穿线孔内分别穿设导线，导线的一端分别与左极板和右极板的顶端连接，导线的另一端连接所述的适配器。
所述的多个压电陶瓷柱均为实心柱状或空心管状的圆柱形或多边形；多个压电陶瓷柱与左极板、右极板垂直或倾斜安装，倾斜安装的角度范围在0度到30度。
所述的适配器为多匝线圈或集成电路结构形式，适配器带有电容调节装置、输入端子和输出端子。
所述的骨架体、左覆板、右覆板、上壳体和下壳体均为电绝缘材料。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型的水声传感器，采用多个压电陶瓷柱振子与适配器连接，具有大结构、灵敏度高、低频率、安装制作方便等优点；
2.本实用新型在低频方面，克服了传统压电陶瓷片较难制成大尺寸结构的问题，保证了多个压电陶瓷柱参数的一致性，提高低频信号的灵敏度，实现较大频响范围；
3.本实用新型的压电陶瓷柱能够承受较大压力，可以应用于高压力场合下信号的检测，尤其应用于深水区域的水声探测。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为压电陶瓷振子的结构示意图；
图3为骨架体的结构示意图；
图4为适配器的结构示意图；
图中，
1-密封盖；
2-骨架体；
3-适配器，301-电容调节装置，302-输入端子，303-输出端子；
4-压电陶瓷振子，401-上壳体，402-下壳体，403-左覆板，404-右覆板，405-螺钉组，406-压板，407-密封圈装置，408-左极板，409-右极板，410-压电陶瓷柱，411-弹性顶紧装置；
5-接线端子；
6-分隔板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明：
参照图1-图4所示的一种水声传感器，包括一个顶部带有密封盖1的柱状空心骨架体2，在骨架体2的内部中段设有分隔板6，分隔板6的中央位置设置有过线孔，分隔板6将骨架体分隔为上腔和下腔，在上腔内设置适配器3，下腔内设置压电陶瓷振子4，压电陶瓷振子4通过导线连接适配器3，适配器3通过导线连接接线端子5，接线端子5穿设在密封盖1的接线端子安装孔内并伸出接线端头，在所述骨架体2的下腔位置上开设有透声孔201；
所述的压电陶瓷振子4包括上壳体401和下壳体402，上壳体401贴设在分隔板6的下端面，在上壳体401和下壳体402之间设置左覆板403和右覆板404，左覆板403通过螺钉组405密封覆设在上壳体401和下壳体402外，右覆板404通过其外部的压板406和螺钉组405密封嵌设在上壳体401和下壳体402之间，右覆板404和上壳体401、下壳体402之间通过密封圈装置407密封，该密封圈装置407可以是密封圈也可以是密封胶；在左覆板403和右覆板404的内侧分别贴设左极板408和右极板409，左极板408和右极板409之间等间隔设置多个压电陶瓷柱410；右极板409与上壳体401、下壳体402之间均安装有弹性顶紧装置411，通过螺钉组405、压板406和弹性顶紧装置411使右极板409与多个压电陶瓷柱410紧密连接；所述的上壳体401、下壳体402、左极板408、右极板409和密封圈装置407之间形成密闭空腔，该密闭空腔形成共振腔，以保证传感器的谐振频率稳定；密闭空腔内填充干燥的空气或不导电的多孔隙弹性材料；
在上壳体401上设置有一对穿线孔，穿线孔内分别穿设导线，穿线孔内填充密封胶，保证密闭空腔不发生漏气；导线的一端分别与左极板408和右极板409的顶端连接，导线的另一端连接所述的适配器3。
所述的多个压电陶瓷柱410均为实心柱状或空心管状的圆柱形或多边形；多个压电陶瓷柱410与左极板408、右极板409垂直或倾斜安装，倾斜安装的角度范围在0度到30度。
所述的适配器3为多匝线圈或集成电路结构形式，适配器3带有电容调节装置301、输入端子302和输出端子303。
所述的骨架体2、左覆板403、右覆板404、上壳体401和下壳体402均为电绝缘材料。
本实用新型的工作过程如下：
在水下进行水声检测时，本水声传感器安装于密闭的仪器壳体或拖缆中，液体中的振动信号通过水压传播，引起压电陶瓷振子4的振动，在压电陶瓷柱410的两端产生电势，经过适配器3的变换，然后通过接线端子5将电信号输出。适配器3与压电陶瓷振子4组成谐振回路，以改变传感器的接收频带宽度。
本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种水声传感器，其特征在于：包括一个顶部带有密封盖（1）的柱状空心骨架体（2），在骨架体（2）的内部中段设有分隔板（6），分隔板（6）的中央位置设置有过线孔，分隔板（6）将骨架体分隔为上腔和下腔，在上腔内设置适配器（3），下腔内设置压电陶瓷振子（4），压电陶瓷振子（4）通过导线连接适配器（3），适配器（3）通过导线连接接线端子（5），接线端子（5）穿设在密封盖（1）的接线端子安装孔内并伸出接线端头，在所述骨架体（2）的下腔位置上开设有透声孔（201）；
所述的压电陶瓷振子（4）包括上壳体（401）和下壳体（402），上壳体（401）贴设在分隔板（6）的下端面，在上壳体（401）和下壳体（402）之间设置左覆板（403）和右覆板（404），左覆板（403）通过螺钉组（405）密封覆设在上壳体（401）和下壳体（402）外，右覆板（404）通过其外部的压板（406）和螺钉组（405）密封嵌设在上壳体（401）和下壳体（402）之间，右覆板（404）和上壳体（401）、下壳体（402）之间通过密封圈装置（407）密封，在左覆板（403）和右覆板（404）的内侧分别贴设左极板（408）和右极板（409），左极板（408）和右极板（409）之间等间隔设置多个压电陶瓷柱（410）；右极板（409）与上壳体（401）、下壳体（402）之间均安装有弹性顶紧装置（411）；所述的上壳体（401）、下壳体（402）、左极板（408）、右极板（409）和密封圈装置（407）之间形成密闭空腔；密闭空腔内填充干燥的空气或不导电的多孔隙弹性材料；
在上壳体（401）上设置有一对穿线孔，穿线孔内分别穿设导线，导线的一端分别与左极板（408）和右极板（409）的顶端连接，导线的另一端连接所述的适配器（3）。
2.根据权利要求1所述的水声传感器，其特征在于：所述的多个压电陶瓷柱（410）均为实心柱状或空心管状的圆柱形或多边形；多个压电陶瓷柱（410）与左极板（408）、右极板（409）垂直或倾斜安装，倾斜安装的角度范围在0度到30度。
3.根据权利要求1或2所述的水声传感器，其特征在于：所述的适配器（3）为多匝线圈或集成电路结构形式，适配器（3）带有电容调节装置（301）、输入端子（302）和输出端子（303）。
4.根据权利要求3所述的水声传感器，其特征在于：所述的骨架体（2）、左覆板（403）、右覆板（404）、上壳体（401）和下壳体（402）均为电绝缘材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621052140.4U CN206074116U (zh) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | 一种水声传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621052140.4U CN206074116U (zh) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | 一种水声传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206074116U true CN206074116U (zh) | 2017-04-05 |
Family
ID=58437849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201621052140.4U Expired - Fee Related CN206074116U (zh) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | 一种水声传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206074116U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106225912A (zh) * | 2016-09-13 | 2016-12-14 | 西安工业大学 | 水声传感器 |
-
2016
- 2016-09-13 CN CN201621052140.4U patent/CN206074116U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106225912A (zh) * | 2016-09-13 | 2016-12-14 | 西安工业大学 | 水声传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2714672A (en) | Accelerometer | |
| CN103674353B (zh) | 利用pvdf薄膜压电特性的混凝土应力传感器 | |
| US2565158A (en) | Hydraulic electromechanical transducer | |
| CN106225912A (zh) | 水声传感器 | |
| US4184093A (en) | Piezoelectric polymer rectangular flexural plate hydrophone | |
| CN206074116U (zh) | 一种水声传感器 | |
| CN1043845A (zh) | 对静态压力变化不敏感的信号传感器 | |
| CN104538547B (zh) | 压电陶瓷传感器振子 | |
| US3336573A (en) | Crystal pressure sensitive geophones for use in soft earth | |
| CN1892248A (zh) | 拖曳线列阵用小型耐静压力水听器 | |
| CN204289540U (zh) | 一种压电陶瓷传感器振子 | |
| CN206132989U (zh) | 压差式水听器及压差式水听装置 | |
| CN208313416U (zh) | 一种夹持式pvdf压电薄膜水介质冲击波传感器 | |
| CN110657880A (zh) | 一种基于共振空气腔的新型水听器 | |
| US3354426A (en) | Pressure gradient hydrophone | |
| GB1454844A (en) | Pressure sensor | |
| CN114826020A (zh) | 一种离子电流式水下压电转换装置及方法 | |
| CN208207004U (zh) | 一种低频传感器 | |
| US1776009A (en) | Apparatus for transforming mechanical vibrations into electrical fluctuations | |
| CN203672525U (zh) | 一种利用pvdf薄膜压电特性的混凝土应力传感器 | |
| CN203275438U (zh) | 压电式加速度传感器 | |
| CN203037255U (zh) | 一种压力传感器紧凑安装结构 | |
| CN206053938U (zh) | 一种耐腐蚀的微音器 | |
| CN105092136B (zh) | 井下石英谐振式压力传感器 | |
| CN218099557U (zh) | 一种超磁致伸缩材料参数压力特性综合测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170405 |