深水高靈敏度圓管水聽器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于水聲換能器和水聲探測領(lǐng)域，主要是一種深水高靈敏度圓管水聽器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類對海洋的探測領(lǐng)域越來越廣，人們對海洋的關(guān)注已經(jīng)從淺海跨越到了深海，各種探測器從兩三千米到六七千米，乃至一萬米頻繁在大洋里考查。目前所使用的深水換能器以壓力補償形式為主，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，外形較大。本實用新型通過結(jié)構(gòu)耐壓，實現(xiàn)了水聽器的小尺寸，并通過優(yōu)化設(shè)計達到了高靈敏度和寬帶內(nèi)的幅度平坦性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，而提供一種可應(yīng)用于萬米水深的深水高靈敏度圓管水聽器。
[0004]本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的。這種深水高靈敏度圓管水聽器，包括絕緣墊片、電極片、壓電陶瓷圓管、端蓋、深水連接器、玻璃布、屏蔽網(wǎng)和硫化橡膠層；壓電陶瓷圓管極化方式為徑向極化，其中一半極化方向為內(nèi)正外負，一半極化方向為內(nèi)負外正，電路連接方式為串聯(lián)、并聯(lián)或串、并聯(lián)；所述的絕緣墊片、電極片、端蓋、深水連接器和壓電陶瓷圓管同軸排列并用環(huán)氧粘接劑粘接；所述玻璃布纏繞在粘接好的絕緣墊片、電極片、端蓋、深水連接器和壓電陶瓷圓管外壁；所述屏蔽網(wǎng)纏繞在玻璃布外側(cè)，并通過硫化橡膠層進行水密。
[0005]所述壓電陶瓷圓管共4個，極化方式為徑向極化，其中兩個極化方向為內(nèi)正外負，兩個極化方向為內(nèi)負外正，電路連接方式為兩串兩并。
[0006]所述絕緣墊片陶瓷材料，電極片為黃銅材料，端蓋為鋼材料。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述深水連接器為固定型號產(chǎn)品。
[0008]上述技術(shù)方案中，玻璃布、屏蔽網(wǎng)和硫化橡膠層依次包覆在粘接好的絕緣墊片、電極片、壓電陶瓷圓管、端蓋和深水連接器外側(cè)。
[0009]本實用新型的有益效果為:
[0010]a)本實用新型的深水高靈敏度圓管水聽器通過合理設(shè)計，最大工作水深可達到一萬米。
[0011]b)本實用新型壓電陶瓷圓管內(nèi)壁可選擇性安裝前置放大電路板，提高水聽器輸出信號幅值和傳輸過程中的抗干擾能力。
[0012]c)本實用新型通過優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)了高靈敏度和較寬頻帶內(nèi)的信號平坦性。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型中深水高靈敏度圓管水聽器結(jié)完整結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本實用新型中靈敏度曲線示意圖。
[0015]【附圖說明】:電極片1，絕緣墊片2，壓電陶瓷圓管3，端蓋4，深水連接器5，玻璃布6，屏蔽網(wǎng)7，硫化橡膠層8。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明:
[0017]如圖所示，這種深水高靈敏度圓管水聽器，包括絕緣墊片2、電極片1、壓電陶瓷圓管3、端蓋4、深水連接器5、玻璃布6、屏蔽網(wǎng)7和硫化橡膠層8 ;壓電陶瓷圓管3極化方式為徑向極化，以偶數(shù)個為佳，其中一半極化方向為內(nèi)正外負，一半極化方向為內(nèi)負外正，電路連接方式為串聯(lián)、并聯(lián)或串、并聯(lián)；所述的絕緣墊片2、電極片1、端蓋4、深水連接器5和壓電陶瓷圓管3同軸排列，由裝配夾具保證同心度，用環(huán)氧粘接劑粘接；所述玻璃布6纏繞在粘接好的絕緣墊片2、電極片1、端蓋4、深水連接器5和壓電陶瓷圓管3外壁，厚度0.5?
1.5mm為佳；所述屏蔽網(wǎng)7纏繞在玻璃布外側(cè)，以50?200目銅網(wǎng)1?3層為佳，最后通過硫化橡膠層8進行水密。
[0018]本實施例中所述壓電陶瓷圓管共4個，極化方式為徑向極化，其中兩個極化方向為內(nèi)正外負，兩個極化方向為內(nèi)負外正，電路連接方式為兩串兩并。
[0019]所述絕緣墊片陶瓷材料，電極片為黃銅材料，端蓋為鋼材料。
[0020]本實用新型水聽器壓電陶瓷圓管3采用“PZT - 5”型壓電材料，共4個壓電陶瓷圓管3，其中2個壓電陶瓷圓管3極化方向為內(nèi)正外負，2個壓電陶瓷圓管3極化方向為內(nèi)負外正，電連接方式為串聯(lián)；采用陶瓷制作絕緣墊片2，采用銅制作電極片1，使用前進行清潔處理。
[0021]將準備好的元器件按以下順序裝配:
[0022](1)在壓電陶瓷圓管和電極片上焊接電極引線。
[0023](2)在端蓋4、電極片1、壓電陶瓷圓管3、絕緣墊片2、壓電陶瓷圓管3的粘接面均勾涂上環(huán)氧粘接劑，按順序依次粘接好，粘接時保證同心。
[0024](3)將步驟(2)中固化好的器件用環(huán)氧粘接劑粘接在深水連接器5上。
[0025](4)將步驟(3)中固化好的器件纏繞玻璃布6、屏蔽網(wǎng)7后，外面通過硫化橡膠層8進行水密。
[0026](5)性能檢測:
[0027]①用100V絕緣表測量正、負極，正、負極和屏蔽之間的絕緣電阻。
[0028]②用電容表測量電容量。
[0029]③采用國家標準“GB/T 3223—1994聲學(xué)水聲換能器自由場校準方法”和“GB/T4130-2000聲學(xué)水聽器低頻校準方法”測試水聽器工作帶寬和電壓接收靈敏度。
[0030]按上述實用新型制造了深水高靈敏度圓管水聽器，測試結(jié)果如下:
[0031 ] ①正、負極和正、負極和外殼之間的絕緣電阻彡100ΜΩ
[0032]②電容量均為1200±120pF
[0033]③工作頻率范圍:10Hz - 2.2kHz
[0034]自由場電壓靈敏度:M = -164±2.5dB (含前置放大20dB，0dB= IV/μ Pa)，靈敏度曲線如圖2所示。
[0035]本實用新型已經(jīng)在天津國家海洋技術(shù)中心進行了 60MPa水壓下的信號測試，并有其出具的測試報告。
[0036]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種深水高靈敏度圓管水聽器，其特征在于:包括絕緣墊片、電極片、壓電陶瓷圓管、端蓋、深水連接器、玻璃布、屏蔽網(wǎng)和硫化橡膠層；壓電陶瓷圓管極化方式為徑向極化，其中一半極化方向為內(nèi)正外負，一半極化方向為內(nèi)負外正，電路連接方式為串聯(lián)、并聯(lián)或串、并聯(lián)；所述的絕緣墊片、電極片、端蓋、深水連接器和壓電陶瓷圓管同軸排列并用環(huán)氧粘接劑粘接；所述玻璃布纏繞在粘接好的絕緣墊片、電極片、端蓋、深水連接器和壓電陶瓷圓管外壁；所述屏蔽網(wǎng)纏繞在玻璃布外側(cè)，并通過硫化橡膠層進行水密。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水高靈敏度圓管水聽器，其特征在于:所述壓電陶瓷圓管共4個，極化方式為徑向極化，其中兩個極化方向為內(nèi)正外負，兩個極化方向為內(nèi)負外正，電路連接方式為兩串兩并。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水高靈敏度圓管水聽器，其特征在于:所述絕緣墊片陶瓷材料，電極片為黃銅材料，端蓋為鋼材料。
【專利摘要】本實用新型涉及一種深水高靈敏度圓管水聽器，包括絕緣墊片、電極片、壓電陶瓷圓管、端蓋、深水連接器、玻璃布、屏蔽網(wǎng)和硫化橡膠層；壓電陶瓷圓管極化方式為徑向極化，其中一半極化方向為內(nèi)正外負，一半極化方向為內(nèi)負外正，電路連接方式為串聯(lián)、并聯(lián)或串、并聯(lián)；所述的絕緣墊片、電極片、端蓋、深水連接器和壓電陶瓷圓管同軸排列并用環(huán)氧粘接劑粘接；所述玻璃布纏繞在粘接好的絕緣墊片、電極片、端蓋、深水連接器和壓電陶瓷圓管外壁；所述屏蔽網(wǎng)纏繞在玻璃布外側(cè)，并通過硫化橡膠層進行水密。本實用新型利用壓電陶瓷圓管作為有源器件，不需要壓力補償機構(gòu)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝可靠、靈敏度高、工作頻帶內(nèi)靈敏度平坦的優(yōu)點。
【IPC分類】G01H3/00
【公開號】CN205138629
【申請?zhí)枴緾N201520797535
【發(fā)明人】姚紀元, 孫好廣, 徐余, 諸俊輝
【申請人】中國船舶重工集團公司第七一五研究所
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年10月15日