[发明专利]一种电动式水声发射换能器

摘要

本发明提供了一种电动式水声发射换能器，具有体积小、工作深度高的优点，可实现水下甚低频、宽带、大功率声辐射。该换能器包含由壁面和底面组成的耐压外壳及换能器上部端口附近的活塞辐射面；所述活塞辐射面由安装于耐压外壳内部的空气弹簧支撑，并通过板簧与耐压外壳壁面连接；所述空气弹簧内部安装一电磁作动器，用于激励所述活塞辐射面的纵向振动进而辐射声波；所述电磁作动器上部安装一电涡流位移传感器，用于监测所述活塞辐射面的纵向位置，从而配合外部气压控制系统调节空气弹簧内部气压，实现气压、水压的静压平衡；所述耐压外壳底面中空部分安装有电气接口板，包括连接外部气压控制系统的气阀以及电磁激振器、位移传感器的电接口。

主权项

一种电动式水声发射换能器，其特征在于，包含：由壁面和底面组成的耐压外壳，在耐压外壳的内部设置纵向伸缩的空气弹簧，该空气弹簧用于支撑位于壁面上部端口处的水平放置的活塞辐射面；所述空气弹簧内部布放一用于激励所述活塞辐射面纵向振动进而辐射声波的电磁作动器，所述电磁作动器固定于位于耐压外壳底面的电气接口板上，所述电磁作动器通过螺杆和螺丝与所述活塞辐射面相连，所述螺杆两端分别连接电磁作动器的力输出端与活塞辐射面的中心通孔；该电磁作动器的上表面设置一用于监测活塞辐射面纵向位置的电涡流位移传感器；所述电气接口板固定在耐压外壳底面的中空部分，且该电气接口板上设置一用于调节空气弹簧内部气压的气阀和一电接口，且该电接口进一步包含电磁作动器的输入接口和电涡流位移传感器的信号输出接口；所述换能器还包含设置在耐压外壳内侧与活塞辐射面位置对应的若干上下对称的限位装置，该限位装置为半圆形片状凸起，用于限制活塞辐射面的纵向位移；所述活塞辐射面上相应地设置有若干与限位装置的半圆形片状凸起尺寸相同的半圆形槽；所述换能器在不同工作深度下通过外部气压控制系统调节空气弹簧的内部气压，实现水压、气压的静压平衡，使活塞辐射面处于平衡位置，即上下限位装置的中心，从而保证换能器的正常工作；其中，所述外部气压控制系统的结构为：所述的外部气压控制系统包含气源、三通气阀和二通气阀，其中三通气阀的第一气口通过气管连接二通气阀，三通气阀的第三气口通过气管连接气源，三通气阀的第二气口则直接通向大气，而二通气阀的另一气口则通过气管连接用于调节空气弹簧内部气压的气阀。