[发明专利]一种基于伦伯透镜的水下障碍物探测器

权利要求书

1.一种基于伦伯透镜的水下障碍物探测器，其特征在于，包括水声伦伯透镜、感声表面、压电陶瓷阵列和壳体；

所述水声伦伯透镜呈圆柱状、由晶格阵列而成，用于对任意方向的声波聚焦、焦点在声波所对应方向的边缘上；令晶格中心到水声伦伯透镜轴线的距离为r、水声伦伯透镜的半径为R，则晶格的折射率为

所述壳体和感声表面形成密闭防水腔体；所述水声伦伯透镜固定在所述密闭防水腔体内；

所述感声表面呈弧面状，和所述水声伦伯透镜的侧壁同轴固连，用于阻抗匹配、即过渡水和水声伦伯透镜之间的阻抗差异；

所述压电陶瓷阵列对应于感声表面设置在所述水声伦伯透镜侧壁的另一侧，包含若干均匀分布且平行于水声伦伯透镜侧壁轴线的压电陶瓷片，用于接收外界激励信号产生超声波经过水声伦伯透镜扩散后从感声表面发射出去、并接收从感声表面接收并通过水声伦伯透镜聚焦的反射声波产生电信号传递给外界；

所述壳体的内壁上设有吸声层，所述吸声层采用吸声材料制成，用于吸收透过压电陶瓷片的回波信号。

2.根据权利要求1所述的基于伦伯透镜的水下障碍物探测器，其特征在于，所述感声表面采用低密度环氧树脂制成，并用环氧树脂胶粘接在圆柱透镜的侧面。

3.根据权利要求1所述的基于伦伯透镜的水下障碍物探测器，其特征在于，所述吸声材料采用环氧树脂胶混合钨粉填充制成。

4.根据权利要求1所述的基于伦伯透镜的水下障碍物探测器，其特征在于，所述感声表面覆盖水声伦伯透镜侧壁张角为180°的侧壁面，所述压电陶瓷阵列覆盖水声伦伯透镜侧壁张角为120°的侧壁面。