本发明专利技术公开了一种用于平面薄壁结构的膜状换能器，其包括磁致伸缩合金片薄膜，其可粘贴覆盖于平面薄壁结构材料的一个平面上；激励线圈，其贴附于磁致伸缩合金片薄膜的外表面上，缠绕方式被构造为使得激励线圈所产生的磁场的方向与平面薄壁结构的平面垂直；若干偏置磁场合金条，其在激励线圈的上方均布地设置，各偏置磁场合金条均贴附于激励线圈的外表面上。此外，还公开了一种抑制船体外壁海生物附着孳生的装置和系统，该膜状换能器以粘结覆盖的方式设于船体内壁，能够以低成本且易于安装的方式大范围覆盖于平面薄壁结构的船体内壁，通过膜状换能器产生的电磁超声场抑制海生物生长，从而能够有效解决船体外壁海生物附着孳生的问题。生的问题。生的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种用于平面薄壁结构的膜状换能器、装置和系统
[0001]本专利技术涉及换能器
，尤其是涉及一种适用于船体外壁等平面薄壁结构材料上抑制海生物附着孳生的膜状换能器、装置和系统。
技术介绍
[0002]海洋中大量海生物的卵和幼虫，能在处于海洋环境中的平面薄壁结构表面上附着孳生。如在船体外壁，形成船舶外壁污损，增加航行阻力；或进入船体内部，附着孳生于冷却器等设备的内壁，因此对船舶和海洋工程造成了极大的困扰。
[0003]已有的试验证明，超声波声场能够有效的抑制海生物的孳生。但传统既有的超声波换能器均为柱状结构，对于已有的平面薄壁结构设备存在安装困难且换能器作用范围受限的问题。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的其中目的是提供一种用于平面薄壁结构的膜状换能器、装置和系统，其可以有效利用电磁超声场抑制海生物生长，解决处于海洋环境中的平面薄壁结构表面海生物附着孳生的问题。
[0005]本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]一种用于平面薄壁结构的膜状换能器，包括磁致伸缩合金片薄膜、激励线圈以及若干偏置磁场合金条；
[0007]所述磁致伸缩合金片薄膜，其粘贴覆盖于平面薄壁结构的一个平面上；
[0008]所述激励线圈，其贴附于所述磁致伸缩合金片薄膜的表面上，所述激励线圈的缠绕方式被构造为使得激励线圈所产生的磁场的方向与所述平面薄壁结构的平面垂直方向一致；
[0009]若干所述偏置磁场合金条，其沿磁致伸缩合金片薄膜均布地设置，各所述偏置磁场合金条均贴附于所述激励线圈的外表面上。
[0010]通过上述技术方案，构成膜状换能器主要部分的磁致伸缩合金片薄膜和单层激励线圈通过粘结覆盖的方式安装于平面薄壁结构材料的一个表面(如船体钢板内壁)，激励线圈产生的交变磁场方向与安装平面(如船体内壁平面)垂直，此交变磁场与偏置磁场合金条的偏置磁场共同作用于磁致伸缩合金片薄膜，所产生的电磁超声场能量通过平面薄壁结构一个表面(内壁)传导到另一个接触海水的表面(外壁)，由此抑制海生物在外壁上的附着孳生。
[0011]该换能器具有可逆特性，在平面薄壁结构表面上粘贴的磁致伸缩合金薄膜的振动，能够使处于偏置磁场中的激励线圈切割磁力线产生微弱的电信号，从而使该膜状换能器可以复用成为接收超声信号的传感器。
[0012]本专利技术所述的膜状换能器可以以低成本且易于安装的方式大范围覆盖于平面薄壁结构的一个表面(如船体内壁)上，从而达到抑制平面薄壁结构的另一个接触到海水的表
面(如船体外壁)海生物附着孳生的问题。
[0013]需要说明的是，在本专利技术所述的技术方案中，可以根据所安装平面的具体尺寸对磁致伸缩合金片薄膜进行裁剪。
[0014]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述磁致伸缩合金片薄膜包括铁钴镍合金片薄膜。
[0015]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述偏置磁场合金条包括永磁合金条。
[0016]相应地，本专利技术的另一目的在于提供一种用于抑制平面薄壁结构表面海生物孳生的装置，该装置所采用的膜状换能器组件以粘结覆盖的方式安装于平面薄壁结构的一个表面，采用融为一体的方式粘贴设置于表面壁，通过膜状换能器组件产生的电磁超声场抑制海生物附着孳生，从而可以有效地解决类似船体钢板外壁等的平面薄壁结构接触海水的表面海生物附着孳生问题。
[0017]为了达到上述专利技术的目的，本专利技术提出了一种用于平面薄壁结构的抑制海生物孳生的装置，其包括：
[0018]上述的膜状换能器组件；
[0019]电磁超声场激励源，其向膜状换能器组件输出电磁超声场激励信号。
[0020]此外，本专利技术的又一目的在于提供一种用于平面薄壁结构的抑制海生物孳生的系统，其包括：
[0021]上述的膜状换能器；
[0022]若干个上述的膜状换能器，其沿水线以下的船体内壁彼此之间有间距地设置；
[0023]其中膜状换能器至少包括作为激磁换能器的第一膜状换能器和作为传感器的第二膜状换能器；
[0024]电磁超声激励源，其向第一膜状换能器输出电磁超声场激励信号，并接受来自于第二膜状换能器作为传感器反馈的电信号；
[0025]其中电磁超声场激励源根据第二膜状换能器反馈的电信号来调整其输出的电磁超声场激励信号的参数，以使第一膜状换能器的电磁超声场激励在同一薄壁结构平面上产生最大响应。
[0026]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：
[0027]电磁超声场激励源包括：
[0028]供电单元，其为所述电磁超声场激励源供电；
[0029]信号合成单元，其生成电磁超声场激励信号；
[0030]功率输出单元，其将信号合成单元生成的电磁超声场激励信号放大并输出；
[0031]控制单元；
[0032]通道切换单元，其在控制单元的控制下将功率输出单元输出的电磁超声场激励信号送至指定的第一膜状换能器；
[0033]输入信号检测单元，其在控制单元的控制下通过通道切换单元接收第二膜状换能器反馈的电信号；
[0034]其中，控制单元还根据第二膜状换能器反馈的电信号调整信号合成单元输出的电磁超声场激励信号的参数，以使第一膜状换能器的电磁超声场激励在同一薄壁结构平面上
产生最大响应。
[0035]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：电磁超声场激励源还包括显示与操作单元，其与控制单元连接，用以进行数据显示并进行人机交互。
[0036]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：若干个膜状换能器均为复用组件，其中每一个膜状换能器均在不同的使用状态下分别作为第一膜状换能器和第二膜状换能器而使用。
[0037]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：电磁超声场激励信号的参数包括激励信号频率f、激励信号窗口脉冲宽度T1以及激励信号脉冲间隔时间T2的至少其中之一。
[0038]综上所述，本专利技术所述的用于平面薄壁结构的膜状换能器、装置和系统，相较于现有技术具有如下所述的优点以及有益效果：
[0039]本专利技术所述的膜状换能器以粘结覆盖的方式设于平面薄壁结构，能够以低成本且易于安装的方式大范围覆盖于平面薄壁结构的一个表面(如船体内壁)上，通过膜状换能器产生的电磁超声场抑制海生物生长，从而能够有效解决平面薄壁结构的另一个接触到海水的表面(如船体外壁)海生物附着孳生的问题。
[0040]此外，本专利技术所述的装置、系统也同样具有上述的优点以及有益效果。
附图说明
[0041]图1为本专利技术所述的用于平面薄壁结构的膜状换能器在一种实施方式下的结构示意图。
[0042]图2示意性地显示了本专利技术所述的用于平面薄壁结构的膜状换能器在一种实施方式下的激励线圈的结构。
[0043]图3示意性地显示了本专利技术所述的用于平面薄壁结构的抑制海生物附着孳生的系统在一种实施方式下的结构。
[0044]图4为本专利技术所述的用于平面薄壁结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于平面薄壁结构的膜状换能器，其特征在于：包括磁致伸缩合金片薄膜(11)、激励线圈以及若干偏置磁场合金条(13)；所述磁致伸缩合金片薄膜(11)，其粘贴覆盖于平面薄壁结构的一个平面上；所述激励线圈，其贴附于所述磁致伸缩合金片薄膜(11)的表面上，所述激励线圈的缠绕方式被构造为使得激励线圈所产生的磁场的方向与所述平面薄壁结构的平面垂直方向一致；若干所述偏置磁场合金条(13)，其沿磁致伸缩合金片薄膜(11)均布地设置，各所述偏置磁场合金条(13)均贴附于所述激励线圈的外表面上。2.根据权利要求1所述的一种用于平面薄壁结构的膜状换能器，其特征在于：所述磁致伸缩合金片薄膜(11)包括铁钴镍合金片薄膜。3.根据权利要求1所述的一种用于平面薄壁结构的膜状换能器(1)，其特征在于：所述偏置磁场合金条(13)包括永磁合金条。4.一种用于船体的抑制海生物附着孳生的装置，其特征在于，其包括：如权利要求1
‑
3中任意一项所述的膜状换能器(1)；电磁超声场激励源，其向所述膜状换能器(1)输出电磁超声场激励信号。5.一种用于船体的抑制海生物附着孳生的系统，其特征在于，其包括：若干个如权利要求1
‑
3中任意一项所述的膜状换能器(1)，其沿水线以下的船体内壁彼此之间具有间距地设置；其中所述膜状换能器(1)至少包括作为激磁组件的第一膜状换能器和作为传感器的第二膜状换能器；电磁超声场激励源，其向所述第一膜状换能器输出电磁超声场激励信号，并接受来自于所述第二膜状换能器反馈的电信号；其中所述电磁超声场激励源根据所述第二膜状换能器反馈的电信...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄国安，杨银清，刘袁康，胡必尧，赵兴，高新华，周欢，张聪，许志雄，刘建春，杜章林，李贤书，马吉丹，陈亮，庞卫群，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心上海纳朴测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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