[发明专利]深海压电水声换能器及其制造方法

权利要求书

1、一种深海压电水声换能器，包括压电陶瓷管；其特征在于，所述压电陶瓷管的纵向两端分别安装上支承架和下支承架，整体安装在一个一端封闭另一端开口的筒形油囊内，一个底座固定到所述油囊的开口端上将所述油囊密封；所述底座上设有两个电极输出插座，所述两个电极输出插座的电极插针通过导线分别与所述压电陶瓷圆管的外壁和内壁电连接；所述底座上设有一用于向油囊中注油的油孔，油孔中安装一油嘴；所述油囊中注满硅油。

2、根据权利要求1所述深海压电水声换能器，其特征在于，所述底座和所述油囊在两者接触处有用于增强紧固的环形凸沿和凹槽。

3、根据权利要求1所述深海压电水声换能器，其特征在于，还包括在所述油囊开口端外侧有一个卡槽和一用于紧固的弹性卡环卡紧在所述底座和所述油囊的接触处外侧的所述卡槽内。

4、根据权利要求1所述深海压电水声换能器，其特征在于，所述电极输出插座是由电极插针和插针堵头构成的组合结构，并用环氧玻璃纤维封装在所述底座上。

5、根据权利要求1所述深海压电水声换能器，其特征在于，所述压电陶瓷管采用发射和接收共用型锆钛酸铅压电陶瓷材料制成圆管形且径向极化，外壁为正极、内壁为负极。

6、根据权利要求1所述深海压电水声换能器，其特征在于，所述油囊是采用水密且透声的橡胶材料做成。

7、一种权利要求1-6任一项所述深海压电水声换能器的制造方法，包括如下步骤：

1)将压电陶瓷管固定在上支承架和下支承架之间，再整体装入油囊中；

2)将两个电极输出插座通过环氧玻璃纤维材料封装在底座上，使得电极插针与底座绝缘、水密并且连接牢固；

3)将油囊通过卡环紧箍在底座上，使得压电陶瓷管、上支承架、下支承架压紧在底座上，在油囊内构成一个柱形封闭空腔；

4)将硅油经过去气泡处理后，由底座上注油孔注入换能器内腔，再经去气泡处理后将油嘴安装在底座注油孔处，再由油嘴充入适量硅油，在油囊内保持大于外界的内压力，最后用密封橡胶垫和油孔堵头将底座上安装油嘴后的注油孔密封。

8、根据权利要求7所述深海压电水声换能器的制造方法，其特征在于，所述步骤3)具体分为以下步骤：

(1)将弹性卡环套入油囊的卡槽中；

(2)将油囊扣入底座带环形卡槽的一端，使得底座和油囊的用于增强紧固的环形凸沿和凹槽相互卡住；

(3)对卡环施加均匀周向压力使其发生塑性变形，将油囊紧箍在底座上。

9、根据权利要求7所述深海压电水声换能器的制造方法，其特征在于，所述步骤4)中的硅油去气泡处理包括以下步骤：

(1)将硅油盛入容器中放入烘箱加温至80℃～100℃，并且保温45分钟-75分钟；

(2)从烘箱中取出，连同容器一起置于超声波振动器内部盛高于80℃的热水中，利用超声波振动除去油液中的气泡；

(3)放入真空烘箱中抽真空，直至油液中无气泡溢出时，停止抽真空，完成硅油去气泡处理过程。

10、根据权利要求7所述深海压电水声换能器的制造方法，其特征在于，所述步骤4)具体包括以下步骤：

(1)使换能器倾斜，将去气泡后的硅油经底座上注油孔注入换能器内腔，在此过程中保持注油孔不被油全部占满，留有出气间隙；

(2)注满油后，再围绕注油孔的换能器底座处直立粘结一个内径大于注油孔直径的注油管；

(3)经注油管内壁继续向换能器内腔注油，并使注油管中的油面保持高于底座面1.5cm-2.5cm，将换能器置于真空烘箱中升温至50℃～60℃抽真空处理；

(4)自然冷却至室温后，搁置待换能器内油液稳定，再将油嘴沿注油管沉入换能器底座注油孔中，拧紧油嘴；

(5)卸去外置注油管，通过油枪由油嘴压入硅油，在换能器油囊内保持大于外界的内压力。