一种U型压电复合材料换能器的制作方法技术

技术编号:20223680 阅读:37 留言:0更新日期:2019-01-28 21:44
本发明专利技术公开了一种U型压电复合材料换能器的制作方法,这种U型压电复合材料换能器的工作频率300kHz,先利用模具将压电元件按照双曲余弦线型进行排列,然后在元件的缝隙中灌注聚合物,固化后对表面进行研磨,通过磁控溅射或者蒸镀的方式对表面进行电极处理,最终进行水密处理,从而获得两侧信号逐渐增强的高频宽波束换能器。本发明专利技术300kHz的波束宽度大于160度,两侧的信号比中心位置增加13dB以上;电压发送响应260~320kHz范围内的起伏为6dB,换能器的优点为:制作工艺简单,高频的波束宽度大,同时,两侧能量逐渐增强。该换能器可应用于水下探测、水下航行器的避障及海上工程实施等。

【技术实现步骤摘要】
一种U型压电复合材料换能器的制作方法
本专利技术涉及水声换能器的领域,具体涉及一种U型压电复合材料换能器的制作方法。
技术介绍
高频宽波束换能器在水下探测和定位方面具有相当广阔的前景,比如海上工程实施、海港监视、蛙人探测、水雷和水雷类目标识别、水下航行器的避障及导航等。高频U型压电复合材料换能器在国外尚未见报导。国际上,高频多波束发射换能器一般都是采用圆弧型的复合材料,例如Reson公司seabat7125声纳、美国R2sonic2024声纳,挪威Norbit公司WBMS系列等,其发射阵均为圆弧型阵,采用的激励元件为圆弧型压电复合材料。圆弧型发射阵工作时会形成一个半圆形的波束,但在声纳系统实际工作中两侧的回波信号较弱,在某些应用场合,对换能器指向性有特殊需求,比如主波束需要接近半空间,且主波束中心到两侧均匀连续增加,这类指向性的实现就必须利用非圆曲线实现,主波束中心到两侧均匀连续增加使得换能器基阵孔径函数必须连续、均匀变化;同时,使得基阵孔径函数各点的曲率半径不相同,中心位置的曲率半径小于两侧的曲率半径,形成一个两侧能量相对于中心位置逐渐增强的宽波束。
技术实现思路
本专利技术的目的在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种U型压电复合材料换能器的制作方法,其特征在于:U型压电复合材料换能器采用U型压电复合材料制作,换能器能形成一个两侧能量相对于中心位置逐渐增强的宽波束。

【技术特征摘要】
1.一种U型压电复合材料换能器的制作方法,其特征在于:U型压电复合材料换能器采用U型压电复合材料制作,换能器能形成一个两侧能量相对于中心位置逐渐增强的宽波束。2.根据权利要求1所述的U型压电复合材料换能器的制作方法,其特征在于:具体步骤如下:(1)、制作阵元:阵元的横向尺寸小于厚度方向尺寸;(2)、主波束中心到两侧均匀连续增加使得换能器基阵孔径函数必须连续、均匀变化;同时,使得复合材料孔径函数各点的曲率半径不相同,中心位置的曲率半径小于两侧的曲率半径,而变化的曲率半径通过模具来保证,模具的线型需满足双曲余弦曲线;(3)、利用定位模具将压电元件按照双曲余弦线型进行排列,然后在元件的缝隙中灌注聚合物,固化后对表面...

【专利技术属性】
技术研发人员:仲林建董铭锋唐军张秋玉刘刚华
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七一五研究所
类型:发明
国别省市:浙江,33

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