[发明专利]一种多压电陶瓷堆激励深水宽带换能器

说明书

本发明涉及一种多压电陶瓷堆激励深水宽带换能器，包括压电陶瓷堆、下筒形端盖、预应力螺杆以及上筒形端盖；其中，所述压电陶瓷堆有多个，任一压电陶瓷堆通过预应力螺杆安装在所述下筒形端盖与上筒形端盖之间，所述多个压电陶瓷堆之间并联连接；所述的下筒形端盖的最上端与上筒形端盖的最下端之间留有间距。本发明利用其压电堆和上下盖板的多模态振动，实现了换能器的大宽带发射，利用多压电堆的33工作模式，及减小因圆管结构径向振动的反相问题带来的较大发射响应减小的问题，获得了大功率的发射。

技术领域

本发明涉及水声通信、探测、海洋深水研究领域，具体地，本发明涉及一种多压电陶瓷堆激励深水宽带换能器。

背景技术

21世纪是海洋的世纪，水声换能器是认识海洋的重要手段，在水声通信、探测、海洋深水研究领域都有广泛应用。目前各大海洋资源国家对海洋资源和海洋领土的重视前所未有，深海开发技术已经成为热点，这就要求水声换能器能够在深水条件下工作。这对水声换能器的性能提出了更高的要求。

传统的深水宽带压电圆管换能器采用开放式溢流结构，此种结构的换能器采用径向振动和内部液腔振动，以实现宽带，由于径向振动存在内外反相问题，换能器的发射电压响应有所降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的水声换能器在深水下工作时内外反相问题造成发射响应大大减小的问题，从而提供一种能够获得较大发射电压响应的深水、宽带换能器。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多压电陶瓷堆激励深水宽带换能器，包括压电陶瓷堆1、下筒形端盖2、预应力螺杆3以及上筒形端盖4；其中，

所述压电陶瓷堆1有多个，任一压电陶瓷堆1通过预应力螺杆3安装在所述下筒形端盖2与上筒形端盖4之间，所述多个压电陶瓷堆1之间并联连接；所述的下筒形端盖2的最上端与上筒形端盖4的最下端之间留有间距。

上述技术方案中，还包括弹性透声腔5以及顺性管6；其中，所述弹性透声腔5位于安装完毕的压电陶瓷堆1、下筒形端盖2、预应力螺杆3、上筒形端盖4之外，在其内安装所述顺性管6。

上述技术方案中，所述压电陶瓷堆1的外套设有防水用的水密层；所述水密层采用聚氨酯胶或硫化橡胶制成，水密层内充有包括蓖麻油在内的电绝缘物质。

上述技术方案中，所述弹性透声腔5内部充斥包括蓖麻油、硅油在内的电绝缘物质，所述弹性透声腔5内部的物质与所述弹性透声腔5一起形成水密结构。

上述技术方案中，所述下筒形端盖2、上筒形端盖4的中间位置开有圆孔。

上述技术方案中，所述压电陶瓷堆1的数目在4-12个之间。

上述技术方案中，在一所述压电陶瓷堆1的中心位置安装一预应力螺杆3。

上述技术方案中，在一所述压电陶瓷堆1的四周均匀安装多个预应力螺杆3。

本发明的优点在于：

本发明的换能器为多压电陶瓷堆和开孔端盖构成的类圆管溢流换能器，利用其压电堆和上下盖板的多模态振动，实现了换能器的大宽带发射，利用多压电堆的33工作模式，及减小因圆管结构径向振动的反相问题带来的较大发射响应减小的问题，获得了大功率的发射。

附图说明

图1是本发明的多压电陶瓷堆激励深水宽带换能器在一个实施例中的结构示意图；

图2是本发明的多压电陶瓷堆激励深水宽带换能器在另一个实施例中的结构示意图；

图3是本发明的多压电陶瓷堆激励深水宽带换能器施加预应力的一种方式；

图4是本发明的多压电陶瓷堆激励深水宽带换能器发射电压响应图。

附图标识