一种低频大功率水下发声器制造技术

本发明专利技术公开了一种低频大功率水下发声器，包括发声器壳体，发声器壳体一面敞口，在该敞口处设置有第一振膜和第二振膜，第一振膜和第二振膜之间紧密连接，第一振膜设置于外侧，第二振膜设置于内侧；发声器壳体内部设置有磁性材料，磁性材料外部通过第一导磁材料和第二导磁材料相互围合，第一导磁材料和第二导磁材料在正对第二振膜的围合面上形成可以将音圈的一端插入其中的缝隙，音圈的另一端与第二振膜连接；其中第一振膜和第二振膜的两侧端面与发声器壳体的敞口壁之间存在间隙，且第一振膜和第二振膜的两侧端面通过柔性软连接件与敞口壁连接。本发明专利技术提供的水下发生器结构简单，可实时监测壳内压力及音圈温度，有效降低音圈温度增强音圈使用寿命。

A Low Frequency and High Power Underwater Speaker

The invention discloses a low-frequency and high-power underwater loudspeaker, which comprises a loudspeaker shell with an open surface, at which a first and a second diaphragm are arranged, and the first diaphragm and the second diaphragm are tightly connected, the first diaphragm are arranged on the outer side and the second diaphragm on the inner side; the inner part of the loudspeaker shell is provided with magnetic material, and the outer part of the magnetic material passes through the first diaphragm. The magnetic conductivity material and the second magnetic conductivity material surround each other. The first magnetic conductivity material and the second magnetic conductivity material form a gap which can insert one end of the voice coil into the enclosure of the second diaphragm, and the other end of the voice coil is connected with the second diaphragm. There is a gap between the two sides of the first diaphragm and the open wall of the speaker shell, and the first diaphragm and the second diaphragm. Both sides of the end face are connected with the open wall through flexible soft connectors. The underwater generator provided by the invention has simple structure, can real-time monitor the pressure inside the shell and the temperature of the voice coil, effectively reduce the temperature of the voice coil and enhance the service life of the voice coil.

【技术实现步骤摘要】
一种低频大功率水下发声器
本专利技术属于换能器领域，涉及一种低频大功率水下发声器。
技术介绍
目前我国沿海地区火力发电厂数量众多，由于采用海水作为循环冷却水，濒海电厂可以节约相当的投资运行成本的同时，各种水生物被取水泵带入循环水系统，严重威胁了机组的安全运行。在各种影响鱼类资源量的因素中，水轮机可能导致鱼类存活率下降，危害生态平衡。此外，钻井平台及海底管道在遇到大型鱼类或鱼群时也容易受损。平台在正常生产过程中会产生大量有机物，这会吸引大量鱼类来到平台附近，进而招来垂钓爱好者和渔民到其周围捕鱼，给平台的正常作业带来安全隐患。为保证水下设施和水上作业的安全，解决人类与水下物种间的相互干扰等问题，保护生态并可持续发展，需开发一套可靠的驱鱼设备。这种设备保护既可以是固定式的局部区域保护，也可以是随舰船的移动式保护。针对市场需求，部分学者的研究结果表明，大部分鱼类的敏感频阈在100-3000Hz，在水下发送低频声波可以有效的诱鱼或驱鱼，根据海洋生物的种类不同，声波频率的选择不同。随之很多水下扬声器，海洋牧场音响问世，它们的结构多是采用空气扬声器的结构，并在扬声器上加防水外壳实现水下作业，但其效率较低，声波传播距离短；也有学者采用压电结构，外壳利用聚氨酯灌封进行水密，但压电式水下扬声器的低频发声效果不佳；还有采用电动式结构，如CN1744769，电动式水中音乐体感振动发射换能器，是一种小体积的娱乐设备，结构小巧，作用距离有限，散热差，不能进行工业应用；专利CN102075828A中一种水下甚低频宽带声源，该设备利用不同深度下压缩柔性气囊体积保证壳体内部气压与外部水压达到一致，这种结构体积大，水下安装吊放保持平衡结构复杂。此外，在电力、供热、化工等行业中有很多气液换热装置。该设备在长期使用过程中易产生结垢问题，严重影响其换热效率及工业生产的正常运行。为了实现在线清洗，环保节能的目的，市场上已有超声波除垢装置。但由于垢质不同，不同频率的声波除垢效果也不一样，低频的除垢设备市面上还未出现，所以本专利技术的低频水下发声器产生的低频声波在除垢领域可以实现在线作业，有效防垢，成本低，增加设备使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有水下发声器的不足，提供一种结构简单，实时监测壳内压力及音圈温度，有效降低音圈温度增强音圈使用寿命的水下发声器，可实现水下低频大功率远距离作业的水下发声器。本专利技术的技术方案如下：一种低频大功率水下发声器，包括发声器壳体，发声器壳体一面敞口，在该敞口处设置有第一振膜和第二振膜，第一振膜和第二振膜之间紧密连接，第一振膜设置于外侧，第二振膜设置于内侧；发声器壳体内部设置有磁性材料，磁性材料外部通过第一导磁材料和第二导磁材料相互围合，第一导磁材料和第二导磁材料在正对第二振膜的围合面上形成可以将音圈的一端插入其中的缝隙，音圈的另一端与第二振膜连接；其中第一振膜和第二振膜的两侧端面与发声器壳体的敞口壁之间存在间隙，且第一振膜和第二振膜的两侧端面通过柔性软连接件与敞口壁连接。所述的低频大功率水下发声器，发声器壳体2的敞口侧两端连接法兰环。所述的低频大功率水下发声器，所述第一导磁材料10a、第二导磁材料10b和磁性材料11通过粘结剂固定，所述磁性材料11为钕铁硼。所述的低频大功率水下发声器，还包括冷却循环换热管道、压力平衡管道和电磁控制阀，其中冷却循环换热管道环绕包裹于音圈上，其首尾均与电磁控制阀连接形成冷却循环回路；压力平衡管道一端设置于发声器壳体内部底端，另一端连接电磁控制阀。所述的低频大功率水下发声器，所述柔性软连接件为垂直于连接方向具有弹性的连接件。所述的低频大功率水下发声器，发声器壳体内部设置有磁路固定架，所述磁路固定架一端固定连接第一导磁材料，另一端固定连接发声器壳体的内壁。所述的低频大功率水下发声器，第二振膜上设置有温度传感器，磁路固定架上设置有压力传感器，温度传感器和压力传感器均通过线路与发声器壳体上设置的控制端口连接。所述的低频大功率水下发声器，音圈的引线与设置在发声器壳体上的信号端口连接。所述的低频大功率水下发声器，音圈绕制多层漆包线，每层漆包线上贴有轴向均布的散热片。所述的低频大功率水下发声器，每两层散热片之间交错排布，散热片延伸并与第二振膜连接。本专利技术提供的水下发声器包含温度传感器及压力传感器，温度传感器可实时监测音圈的温度，温度超过设定值则电磁控制阀开启冷却循环管道，冷却循环管道中的冷媒可有效降低音圈的温度，避免音圈温度过高烧断；压力传感器实时监测壳内压力，当壳内压力与壳外压力不一致时，电磁控制阀开启压力平衡管道，调节壳体内外压力平衡。本专利技术提供的水下发声器包含压力平衡管道，可以调节壳体内压力，较传统结构，省却了柔性气囊，避免了安装柔性气囊造成的体积过大及设备头重脚轻，安装便等缺陷；本专利技术提供的水下发声器包含的音圈上绕制多层线圈，音圈上绕制多层漆包线，每层漆包线上贴有轴向均布的散热片，每两层散热片之间交错排布，增大每层漆包线间的缝隙。散热片延伸到与第二振膜连接，可以将大部分热量通过第二振膜和第一振膜释放到水中。本专利技术提供的水下发声器克服了现有的声波除垢设备只采用超声换能器，无法去除部分垢质的难题，使用低频声波除垢后效果更佳。在除垢设备上增添了低频水下发声器，可以利用低频声波在管道内不同介质中传播速度不同相应产生的剪切作用，达到更好的除垢效果。本专利技术提供的低频大功率水下发声器，可以达到谐振频率＜200Hz，谐振频率处声压级高达180dB，传播的距离更远，驱逐海洋生物的范围更大，效果更佳。本专利技术提供的低频大功率水下发声器，法兰环、发声器壳体可采用铝合金材料，质轻防腐。柔性软连接件内侧与第一振膜和第二振膜可通过螺钉紧固，柔性软连接件外侧与法兰环和圆柱壳可通过螺钉紧固。柔性软连接件有两个用处，一则是密封防水，二则是作为弹性结构，保证第一振膜和第二振膜可以往复运动。音圈与第二振膜之间通过螺钉连接紧固，音圈上可缠绕多层耐高温的漆包铜线，漆包铜线间使用耐高温胶水固定。音圈的引线沿第二振膜和发声器壳体壁面顺延与信号端口连接。电磁控制阀与冷却循环换热管道和压力平衡管道连接，压力平衡管道沿着发声器壳体内部底端下沿铺设。音圈外侧均匀的包裹着一层超薄的冷却循环换热管道，当音圈温度过高时，则可利用电磁控制阀控制冷却循环换热管道内的冷却介质流动速度，保证快速散热，降低音圈过热烧毁的风险，增加音圈的使用寿命。如果壳体内外压力失衡，则可通过压力平衡管道填充或者释放气体，使壳体内外压力达到平衡。第一导磁材料和第二导磁材料与钕铁硼材料之间通过胶水粘接固定，再进行充磁，磁隙的磁感应强度可根据需要进行调整。磁路固定架是用来固定磁钢的，保证其在工作过程中不移动，不旋转。磁路固定架与第一导磁材料和发声器壳体内壁通过螺钉紧固。温度传感器可以是贴片式温度传感器，利用胶水或者螺钉紧贴音圈固定，可以实时监测音圈的温度。温度传感器的输出数据线沿第二振膜和发声器壳体内壁面顺延与控制端口连接。压力传感器可以固定在磁路固定架预留的卡槽内，压力传感器的输出数据线由磁路固定架底端的出线槽中引出，与控制端口连接。压力传感器实时监测发声器壳体内的压力，当壳体内的压力与壳体外的压力不一致时，可根据实际要求调整电磁控制阀。信号端口和控制端口均可以由水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低频大功率水下发声器，其特征在于，包括发声器壳体2，发声器壳体2一面敞口，在该敞口处设置有第一振膜3和第二振膜4，第一振膜3和第二振膜4之间紧密连接，第一振膜3设置于外侧，第二振膜4设置于内侧；发声器壳体2内部设置有磁性材料11，磁性材料11外部通过第一导磁材料10a和第二导磁材料10b相互围合，第一导磁材料10a和第二导磁材料10b在正对第二振膜4的围合面上形成可以将音圈6的一端插入其中的缝隙，音圈6的另一端与第二振膜4连接；其中第一振膜3和第二振膜4的两侧端面与发声器壳体2的敞口壁之间存在间隙，且第一振膜3和第二振膜4的两侧端面通过柔性软连接件5与敞口壁连接。

【技术特征摘要】
1.一种低频大功率水下发声器，其特征在于，包括发声器壳体2，发声器壳体2一面敞口，在该敞口处设置有第一振膜3和第二振膜4，第一振膜3和第二振膜4之间紧密连接，第一振膜3设置于外侧，第二振膜4设置于内侧；发声器壳体2内部设置有磁性材料11，磁性材料11外部通过第一导磁材料10a和第二导磁材料10b相互围合，第一导磁材料10a和第二导磁材料10b在正对第二振膜4的围合面上形成可以将音圈6的一端插入其中的缝隙，音圈6的另一端与第二振膜4连接；其中第一振膜3和第二振膜4的两侧端面与发声器壳体2的敞口壁之间存在间隙，且第一振膜3和第二振膜4的两侧端面通过柔性软连接件5与敞口壁连接。2.根据权利要求1所述的低频大功率水下发声器，其特征在于，发声器壳体2的敞口侧两端连接法兰环1。3.根据权利要求1所述的低频大功率水下发声器，其特征在于，所述第一导磁材料10a、第二导磁材料10b和磁性材料11通过粘结剂固定，所述磁性材料11为钕铁硼。4.根据权利要求1所述的低频大功率水下发声器，其特征在于，还包括冷却循环换热管道7、压力平衡管道8和电磁控制阀9，其中冷却循环换热管道7环绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲丽，舒中平，曹伟，陈海洋，顾承真，闻小明，
申请(专利权)人：南京常荣声学股份有限公司，南京常荣环境科技有限公司，江苏声振声学技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32