[发明专利]一种级联式压电陶瓷水声换能器

摘要

本发明公开了一种级联式压电陶瓷水声换能器，由前辐射头、级联单元、配重壳体、预应力螺栓和输出电缆线组成，前辐射头和配重壳体位于换能器两端，中间为多个级联单元串接在一起，级联单元由两组压电晶堆并排放置并通过预应力螺栓与弯曲圆盘紧密连接接成一体。配重壳体具有水密和换能器尾部配重的作用。输出电缆线通过配重壳体将压电晶堆的引线连接至外激励源。换能器横向小尺寸的前提下，充分利用了纵向空间，结合压电晶堆的纵向振动和弯曲圆盘的弯曲振动的合理耦合，实现换能器的低频率、小尺寸和轻质量特征。换能器具有结构简单、性能稳定的特点，可广泛应用于水下探测、水声通信领域，适用于搭载各类水下运载体进行水中作业。

主权项

1.一种级联式压电陶瓷水声换能器，包括前辐射头、级联单元、配重壳体和输出电缆线，其特征在于:配重壳体包括防水罩、尾质量块和紧固螺栓；级联单元包括弯曲圆盘、压电晶堆、弹簧垫片和预应力螺栓；压电晶堆包括绝缘垫片、电极片、压电陶瓷片、绝缘套管和电极连线；所述前辐射头和配重壳体分别位于换能器两端，所述前辐射头为喇叭型结构，前辐射头口端向外有利于声能量向外辐射，前辐射头喉部有周向沟槽用以安装密封圈，密封圈与防水罩紧密配合形成水密结构，前辐射头的喉部通过预应力螺栓与级联单元连接；/n所述级联单元为多个，级联单元串接成一体位于前辐射头与配重壳体中间，每个级联单元由两组压电晶堆并排设置，并通过预应力螺栓与弯曲圆盘紧密连接,每组压电晶堆由偶数个压电陶瓷片按正、反极化方向电学并联、机械串联粘接而成，防水罩与尾质量块通过紧固螺栓连接，输出电缆穿过配重壳体与压电晶堆的电极连线相连至外激励源；/n所述压电晶堆由中间带孔的压电陶瓷片粘接而成，相邻压电陶瓷片极化方向相反，中间夹有电极片，压电晶堆的两端各有绝缘垫片，压电晶堆通过导电胶粘接，并通过套有绝缘套管的预应力螺栓分别连接在弯曲圆盘、前辐射头或尾质量块上，压电晶堆则通过预应力螺栓沿正交的直径方向固定，各级联单元的交错串接，压电晶堆按压电陶瓷片的极化方向引出两个电极连线与输出电缆相连。/n