The invention discloses a conformal piezoelectric transducer for the middle section of a circular pipe for underwater communication and a manufacturing method thereof, which comprises a transducer bracket, a decoupling lining ring and a piezoelectric ceramic tube; concentric grooves are respectively arranged on the upper and lower parts of the transducer bracket, a bracket chuck is arranged in the middle, an eccentric through hole is arranged on the middle supporting plate, and a piezoelectric ceramic tube is vertically arranged, and the bottom of the transducer On the top, the conductor passes through the lower circular groove and the eccentric through hole in turn and is electrically connected with the inner wall and the outer wall of the piezoelectric ceramic tube, respectively. The polymer material is poured outside the piezoelectric ceramic tube to close the eccentric through hole, and the sound transmission material is filled in the tube. The transducer of the invention has the advantages of good conformity, high energy conversion efficiency, wide working frequency bandwidth, high sensitivity, good durability and long service life.
【技术实现步骤摘要】
水下通信的圆管中段共形压电换能及其制造方法
本专利技术属于浅海水声通信技术,海洋开发领域。具体是一种能够在浅海下实现低频宽带工作的压电换能器及其制造方法。
技术介绍
随着海洋环境监测技术,海军防务的高速发展,低频水声换能器在现代水声通信中应用越来越多,对于水下运动体而言,换能器如果具备共形特点,能有效减少运动时受到的水下阻力,另外换能器在实际使用中,还要求具有较好的耐压性,高电声转换效率和理想的输出波形。换能器的性能优劣是影响发射系统性能的重要因素。水声换能器通常采用释压结构,压力补偿机构,充油式,溢流式等形式解决水压问题,参照文献1(李俊宝,解宝兴,夏金东,高俊琴,李宗杰.深海压电换能器及其制造方法.公布号:CN101072452A.申请日期:2016.10.17)所提供的充油式换能器,虽然针对了水下压力采用了硅油填充结构,通过内外压力平衡实现压力补偿的问题,但是机构对于材料的要求高,同时机构的结构特征对于实际的性能有较大影响,液腔谐振峰值受外围装夹结构的影响大,因此工艺要求高。同时由于腔内存在油体,当功率较高时可能会产生空化问题。
技术实现思路
:1、本专利技术的目的本专利技术提供了一种结构简单,但同时能够在一定静水压力下工作的应用于水下通信的圆管中段共形压电换能器,换能器采用圆管式结构,在低频工作,具有能量转换效率高,耐久性好,成本低等特点。2、本专利技术所采用的技术方案本专利技术提出了一种水下通信的圆管中段共形压电换能器,包括换能器支架,去耦衬环,压电陶瓷管;换能器支架上部和下部分别设置同心凹槽,中间设置支架卡槽,中间支撑板设置偏心通孔,压电陶瓷管垂直 ...
【技术保护点】
1.一种水下通信的圆管中段共形压电换能器,其特征在于:包括换能器支架,去耦衬环,压电陶瓷管;换能器支架上部和下部分别设置同心凹槽,中间设置支架卡槽,中间支撑板设置偏心通孔,压电陶瓷管垂直设置,其底部通过去耦衬环安装在中间支撑板上,导线依次穿过所述下部圆槽和偏心通孔分别与所述的压电陶瓷管内壁和外壁电连接,在所述压电陶瓷管外浇注高分子材料封闭偏心通孔,在管内填充透声材料。
【技术特征摘要】
1.一种水下通信的圆管中段共形压电换能器,其特征在于:包括换能器支架,去耦衬环,压电陶瓷管;换能器支架上部和下部分别设置同心凹槽,中间设置支架卡槽,中间支撑板设置偏心通孔,压电陶瓷管垂直设置,其底部通过去耦衬环安装在中间支撑板上,导线依次穿过所述下部圆槽和偏心通孔分别与所述的压电陶瓷管内壁和外壁电连接,在所述压电陶瓷管外浇注高分子材料封闭偏心通孔,在管内填充透声材料。2.根据权利要求1所述的水下通信的圆管中段共形压电换能器,其特征在于:所述的同心凹槽为同心圆柱凹槽。3.根据权利要求1所述的水下通信的圆管中段共形压电换能器,其特征在于:弹性卡环套在换能器支架卡槽上,使得卡环和凸槽相互卡住,并调整紧固程度使得卡环紧箍在换能器支架,使得卡环和换能器支架构成一个柱形封闭空腔。4.根据权利要求1-3任一所述的应用于水下通信的压电换能器,其特征在于:还包括共形中段连接体和头部采用锥形结构,并与换能器支架以螺纹方式连接。5.根据权利要求1所述的水下通信的圆管中段共形压电换能器,其特征在于:压电陶瓷管底部通过去耦衬环粘接在中间支撑板上。6.根据权利要求1所述的应用于水下通信的圆管中段共形压电换能器,其特征在于,换能器包括接收换能器和发射换能器,两者结构相同,而内部的压电陶瓷材料不同;接收换能器采用的压电陶瓷管由复合材料锆钛酸铅PZT-5被银后极化制成,发射换能器采用的压电陶瓷管由复合材料锆钛酸铅压电陶瓷材料PZT-4被银后极化制成;压电芯片呈径向极化,外壁为正极,内壁为负极。7.根据权利要求1所述的应用于水下通信的圆管中段共形压电换能器,其特征在于,所述导线与压电...
【专利技术属性】
技术研发人员:马少杰,王聪,刘鹏,屠江锋,李飞胤,魏健,李燕雯,龚铂淳,张震,
申请(专利权)人:苏州戎维邦信息技术有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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