专利名称：镶嵌式大面积低频弯曲换能器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及水声探測及水声计量测试领域，尤其涉及一种镶嵌式大面积低频弯曲换能器。
背景技术：
随着科学技术的进步，潜艇的降噪技术取得了重大突破，西方国家的“隐身”潜艇已使我国的声纳难以发现，这将对我国的舰队造成严重威胁，这迫使声纳向更低频方向发展，也就是要求声纳湿端的换能器具有低频特性。低频换能器的出现，自然就会出现对低频换能器的校准与测试，相对应频率的标准声源也应具有更高的要求，即体积小，重量轻、吊放方便、性能稳定等。换能器在相同结构形式下，谐振频率越低意味着体积越大，重量也越重，这给声纳的适装性带来了严峻挑战。在保证声纳适装性的前提下，只有改变换能器的结构形式，探索 ー种具有低频特性的的换能器，不仅体积小，而且重量要轻。弯曲振动模式才具有低频特性，弯曲换能器基本结构是圆片型压电陶瓷元件粘结在金属板上，通过简支支撑，可以得到无节点圆的振动模态。然而由于压电陶瓷元件不可能烧结的很大(实际的压电陶瓷元件面积远小于本文的面积)，受制于压电陶瓷的面积，也只能局限于某ー较低的频率上，若要继续向下拓展频率，只能采用本实用新型方案。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种充分利用简支支撑的弯曲振动模式，得到无节点圆的低频振动模态，利用这种技术研制出的镶嵌式大面积低频弯曲换能器，具有低频特性，同时还具有结构简単、发送电压响应高、电声效率高等优点。本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它由多个小直径压电陶瓷圆片通过镶嵌在金属盖板上，且相互并联构成，换能器还包括水密透声橡胶和支撑壳体，所述ー对金属盖板对称放置在支撑壳体上，边缘粘接在支撑壳体上，中间形成空气背衬，该支撑壳体固定有ー导出线孔；所述的压电陶瓷振子由多对压电參数、厚度一致的压电陶瓷圆片构成，两压电陶瓷圆片极化方向相对或相反，镶嵌于金属盖板上；外围包敷一层水密透声橡胶材料。作为优选，所述换能器的压电陶瓷振子是由28件压电陶瓷圆片并联构成，形成了大面积的压电陶瓷辐射面。作为优选，所述金属盖板与支撑壳体相互粘接，形成简支的支撑边界。作为优选，所述水密透声橡胶为聚氨酯橡胶或硫化橡胶。作为优选，所述换能器为双面对称辐射的弯曲换能器。本实用新型的有益效果为1、结构简单、エ艺易实现，容易保证振子的一致性，制作的换能器參数与设计參数容易吻合；2、解决了大面积压电陶瓷元件制作困难的问题；3、实现了真正意义上的小体积、低频、高效率的水声换能器。
图I是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的金属盖板结构示意图。图3是本实用新型的压电陶瓷振子的位置结构示意图。附图中的标号分别为1、导出线孔；2、支撑壳体；3、金属盖板；4、水密透声橡胶；
5、压电陶瓷振子；6、空气背村。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍如附图1、2、3所示，本实用新型由 多个小直径压电陶瓷圆片通过镶嵌在金属盖板3上，且相互并联构成，换能器还包括水密透声橡胶4和支撑壳体2，其特征在于所述ー对金属盖板3对称放置在支撑壳体2上，边缘粘接在支撑壳体2上，中间形成空气背衬6，该支撑壳体2固定有ー导出线孔I ;所述的压电陶瓷振子5由多对压电參数、厚度一致的压电陶瓷圆片构成，两压电陶瓷圆片极化方向相对或相反，镶嵌于金属盖板3上；外围包敷一层水密透声橡胶材料4。所述换能器的压电陶瓷振子5是由28件压电陶瓷圆片并联构成，形成了大面积的压电陶瓷辐射面。所述金属盖板3与支撑壳体2相互粘接，形成简支的支撑边界。所述水密透声橡胶4为聚氨酯橡胶或硫化橡胶。所述换能器为双面对称辐射的弯曲换能器。为了实现ー种小体积、低频、高效、大功率发射换能器第一歩物理边界的实现利用简支边界条件，圆板的弯曲振动模式具有低频的特性；换能器具有两辐射面同向辐射声能量的特性；第二步振子的实现大面积的压电陶瓷振子5制作困难，利用传统的小面积的压电陶瓷原片镶嵌在金属盖板3上，六个原片的圆面紧密环绕在一原片周围，构成换能器的振子;第三步谐振频率的确定通过改变板宽及支撑宽度来确定振子模态频率；通过以上步骤，理论上确定了换能器的结构參数及谐振频率參数。第四歩振子形成压电陶瓷原片应浸泡在三氯こ烯中，保持一周，然后取出晾干，用细砂纸将表面氧化层打磨掉，放置干燥的地方待用；将金属盖板3内外喷砂打毛，清洗干净；先将两片压电陶瓷元件并联后，用高温粘结剂粘结在电极片上，固化后再将其粘结在金属盖板3上，用电缆将上下两面电极引出作为正极，电极片一面作为负极，固化后形成振子。第五步灌注将振子清理干净，在底部粘上薄环氧板，用于隔离外壳，保证电绝缘；振子涂上底胶，预热后，浇入液态聚氨酯橡胶，固化后再浇注另一面，固化形成换能器；或者利用低温橡胶对换能器进行硫化。第六步引电缆将所有的同极性的导线并联连接，通过导出线孔I引出，接入电缆。本实施例中，本换能器为双面对称辐射弯曲换能器，由28片锆钛酸铅(PZT-4)压电陶瓷元件并联构成，每片陶瓷原片的尺寸为070_X S3mm，盖板0255_X S 7_，边缘垫Imm厚环氧板,支撑宽度为2. 5mm。然后整个基元进行水密,成形后换能器最大外径为274mm。本实用新型的小尺寸、大功率、高效率、低成本的发射换能器，性能优秀，可靠性高，达到了主要指标如下谐振频率0. 5kHz,电压发送响应为138dB。下表给出了在谐振频率0. 5kHz的左右的换能器性能比较，从表中很容易得出本换能器的优越性。本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的ー种变形，均应认为在本实用新 型保护范围之内。
权利要求1.一种镶嵌式大面积低频弯曲换能器，由多个小直径压电陶瓷圆片通过镶嵌在金属盖板(3)上，且相互并联构成，换能器还包括水密透声橡胶(4)和支撑壳体(2)，其特征在于所述ー对金属盖板(3)对称放置在支撑壳体(2)上，边缘粘接在支撑壳体(2)上，中间形成空气背衬(6)，该支撑壳体(2)固定有ー导出线孔(I);所述的压电陶瓷振子(5)由多对压电參数、厚度一致的压电陶瓷圆片构成，两压电陶瓷圆片极化方向相对或相反，镶嵌于金属盖板(3)上；外围包敷一层水密透声橡胶材料(4)。
2.根据权利要求I所述的镶嵌式大面积低频弯曲换能器，其特征在于所述换能器的压电陶瓷振子(5)是由28件压电陶瓷圆片并联构成，形成了大面积的压电陶瓷辐射面。
3.根据权利要求I所述的镶嵌式大面积低频弯曲换能器，其特征在于所述金属盖板(3)与支撑壳体(2)相互粘接，形成简支的支撑边界。
4.根据权利要求I所述的镶嵌式大面积低频弯曲换能器，其特征在于所述水密透声橡胶(4)为聚氨酯橡胶或硫化橡胶。
5.根据权利要求I所述的镶嵌式大面积低频弯曲换能器，其特征在于所述换能器为双面对称辐射的弯曲换能器。
专利摘要本实用新型涉及一种镶嵌式大面积低频弯曲换能器，由多个小直径压电陶瓷圆片通过镶嵌在金属盖板上，且相互并联构成，换能器还包括水密透声橡胶和支撑壳体，所述一对金属盖板对称放置在支撑壳体上，边缘粘接在支撑壳体上，中间形成空气背衬，该支撑壳体固定有一导出线孔；所述的压电陶瓷振子由多对压电参数、厚度一致的压电陶瓷圆片构成，两压电陶瓷圆片极化方向相对或相反，镶嵌于金属盖板上；外围包敷一层水密透声橡胶材料；本实用新型结构简单、工艺易实现，容易保证振子的一致性，制作的换能器参数与设计参数容易吻合；解决了大面积压电陶瓷元件制作困难的问题；实现了真正意义上的小体积、低频、高效率的水声换能器。
文档编号G10K9/12GK202662280SQ20122033536
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者孙好广, 姚纪元, 刘继伍, 罗泷 申请人:中国船舶重工集团公司第七一五研究所