高频高声强声场测试水听器制造技术

本实用新型专利技术公开了高频高声强声场测试水听器，包括声介质杆，所述声介质杆的上端设置有弹性垫圈一，所述声介质杆的下端设置有弹性垫圈二，弹性垫圈一与弹性垫圈二的表面均固定连接有水听器上壳，水听器上壳的底部固定连接有水听器下壳。本实用新型专利技术通过设置声介质杆，以灵敏面和声电转换的杆式变幅设计，将传统声场提高至MHz、Mp级别的声场精度测试改进型水听器，通过设置弹性垫圈一与弹性垫圈二，使声介质杆与水听器上壳之间支持为纵向自由度非阻尼型支撑，保证声介质杆的机械振动波失真、损耗少，通过设置水听器上壳与水听器下壳，配合声介质杆以及声电结构中有效灵敏面位置以外的全吸收方法，最大限度的保证原水声场的畸变。变。变。

【技术实现步骤摘要】
高频高声强声场测试水听器


[0001]本技术涉及声场测试水听器
，具体为高频高声强声场测试水听器。

技术介绍

[0002]将声信号转换成电信号的换能器，用来接收水中的声信号，称为接收换能器，也常称为水听器，水听器广泛用于水中通信、探洲、目标定位、跟踪等，是声纳的重要部件，水下的探测、识别、通信，以及海洋环境监测和海洋资源的开发，都离不开水声换能器。
[0003]目前的高频高强声场分布测试的困难之处在于，水听器的接收装置横向尺寸，与高频声波的等效半径相比拟的压电陶瓷片，接收换能器工程上的不易实现，此外高声强在小面积压电片上的动态线性已接近饱和区。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供高频高声强声场测试水听器，具备全声场测量的优点，解决了目前的高频高强声场分布测试的困难之处在于，水听器的接收装置横向尺寸，与高频声波的等效半径相比拟的压电陶瓷片，接收换能器工程上的不易实现，此外高声强在小面积压电片上的动态线性已接近饱和区的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：高频高声强声场测试水听器，包括声介质杆，所述声介质杆的上端设置有弹性垫圈一，所述声介质杆的下端设置有弹性垫圈二，所述弹性垫圈一与弹性垫圈二的表面均固定连接有水听器上壳，所述水听器上壳的底部固定连接有水听器下壳，所述声介质杆的底部且位于水听器上壳的内腔设置有压电换能片，所述压电换能片远离水听器上壳的一端贯穿水听器下壳并延伸至水听器下壳的外部，所述水听器上壳的顶部设置有密封胶，且密封胶位于弹性垫圈一的正上方。
[0006]优选的，所述声介质杆的顶部为刚性变幅杆。
[0007]优选的，所述声介质杆为倒渐变幅杆。
[0008]优选的，所述水听器上壳的外壳形状为倒置的上细下粗外形。
[0009]优选的，所述声介质杆与水听器上壳和水听器下壳组成吸声房。
[0010]优选的，所述声介质杆的长度为62.8mm，所述声介质杆底部的直径为 12mm，所述声介质杆顶部的直径为1.2mm。
[0011]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0012]1、本技术通过设置声介质杆，以灵敏面和声电转换的杆式变幅设计，将传统声场提高至MHz、Mp级别的声场精度测试改进型水听器，通过设置弹性垫圈一与弹性垫圈二，使声介质杆与水听器上壳之间支持为纵向自由度非阻尼型支撑，保证声介质杆的机械振动波失真、损耗少，通过设置水听器上壳与水听器下壳，配合声介质杆以及声电结构中有效灵敏面位置以外的全吸收方法，最大限度的保证原水声场的畸变，通过设置压电换能片，可把以上准线性变化以后的声波的声压变成电信号，通过设置密封胶，增加了设备的密封性，以此解决了目前的高频高强声场分布测试的困难之处在于，水听器的接收装置横向尺
寸，与高频声波的等效半径相比拟的压电陶瓷片，接收换能器工程上的不易实现，此外高声强在小面积压电片上的动态线性已接近饱和区的问题。
附图说明
[0013]图1为本技术结构示意图；
[0014]图2为本技术声介质杆的结构示意图。
[0015]图中：1、声介质杆；2、弹性垫圈一；3、弹性垫圈二；4、水听器上壳； 5、水听器下壳；6、压电换能片；7、密封胶。
具体实施方式
[0016]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0017]本技术的声介质杆1、弹性垫圈一2、弹性垫圈二3、水听器上壳4、水听器下壳5、压电换能片6和密封胶7部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
[0018]请参阅图1
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2，高频高声强声场测试水听器，包括声介质杆1，声介质杆 1的上端设置有弹性垫圈一2，声介质杆1的下端设置有弹性垫圈二3，弹性垫圈一2与弹性垫圈二3的表面均固定连接有水听器上壳4，水听器上壳4的底部固定连接有水听器下壳5，声介质杆1的底部且位于水听器上壳4的内腔设置有压电换能片6，压电换能片6远离水听器上壳4的一端贯穿水听器下壳 5并延伸至水听器下壳5的外部，水听器上壳4的顶部设置有密封胶7，且密封胶7位于弹性垫圈一2的正上方，通过设置声介质杆1，以灵敏面和声电转换的杆式变幅设计，将传统声场提高至MHz、Mp级别的声场精度测试改进型水听器，通过设置弹性垫圈一2与弹性垫圈二3，使声介质杆1与水听器上壳 4之间支持为纵向自由度非阻尼型支撑，保证声介质杆1的机械振动波失真、损耗少，通过设置水听器上壳4与水听器下壳5，配合声介质杆1以及声电结构中有效灵敏面位置以外的全吸收方法，最大限度的保证原水声场的畸变，通过设置压电换能片6，可把以上准线性变化以后的声波的声压变成电信号，通过设置密封胶7，增加了设备的密封性，以此解决了目前的高频高强声场分布测试的困难之处在于，水听器的接收装置横向尺寸，与高频声波的等效半径相比拟的压电陶瓷片，接收换能器工程上的不易实现，此外高声强在小面积压电片上的动态线性已接近饱和区的问题。
[0019]具体的，声介质杆1的顶部为刚性变幅杆，通过设置声介质杆1的顶部为刚性变幅杆，从而约束了声介质杆1的物理尺寸与超声工作波长相比拟。
[0020]具体的，声介质杆1的外形为倒渐变幅杆，通过设置声介质杆1的外形为倒渐变幅杆，从而使变幅杆底面的超声机械波仍然保持原来的机械振动形式，仅相对幅度因横向面积扩展而声强减弱，但仍为线性变化。
[0021]具体的，水听器上壳4的外壳形状为倒置的上细下粗外形，通过设置水听器上壳4的外形为倒置的上细下粗外形，便于设备配合压电换能片6解决敏感孔径截面和高声压动态线性要求。
[0022]具体的，声介质杆1与水听器上壳4和水听器下壳5组成吸声房，通过设置声介质杆1与水听器上壳4和水听器下壳5组成的吸声房，使其工作时从换能器入射其外表面的声波被吸收后不再反射，从而减少引起原水声场的分布畸变。
[0023]具体的，声介质杆1的长度为62.8mm，声介质杆1底部的直径为12mm，声介质杆1顶部的直径为1.2mm，通过设置声介质杆1的尺寸，便于对声场的小空间范围声场能量进行实时接收，且真实反映其瞬态过程。
[0024]使用时，将设备放入测试环境中，本水听器凭借声介质杆1、水听器上壳 4、水听器下壳5与压电换能片6的配合可使用于高频会聚焦域分布特殊大动态声压变化的水声场测试，并能测得其三维声场分布，同时在弹性垫圈一2 与弹性垫圈二3的作用下，保证了介质杆的机械振动波失真、损耗少，从而使介质杆传播有效声能的低噪声接收方向图绘制，解决了宽角度响应的难题，由于采用大动态线性的水听器可在水声场中测得
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26dB～...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高频高声强声场测试水听器，包括声介质杆(1)，其特征在于：所述声介质杆(1)的上端设置有弹性垫圈一(2)，所述声介质杆(1)的下端设置有弹性垫圈二(3)，所述弹性垫圈一(2)与弹性垫圈二(3)的表面均固定连接有水听器上壳(4)，所述水听器上壳(4)的底部固定连接有水听器下壳(5)，所述声介质杆(1)的底部且位于水听器上壳(4)的内腔设置有压电换能片(6)，所述压电换能片(6)远离水听器上壳(4)的一端贯穿水听器下壳(5)并延伸至水听器下壳(5)的外部，所述水听器上壳(4)的顶部设置有密封胶(7)，且密封胶(7)位于弹性垫圈一(2)的正上方。2.根据权利要求1所述的高频高声强声场测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖宁磊，晏张平，俞苏安，朱童，朱春云，
申请(专利权)人：南京海科智能制造研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：