一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器制造技术

本发明专利技术涉及换能器技术领域，尤其是一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器，包括配合设置的发射组件A和发射组件B，所述发射组件A和发射组件B均由相同的盖板、压电陶瓷圆片、塑料环、负极焊片、水密橡胶和环壳构成，环壳上设置有盖板，塑料环安装在盖板上，所述盖板位于环壳外的一侧面上均匀分布有若干个压电陶瓷圆片，压电陶瓷圆片的正极面与盖板贴合，负极焊片与压电陶瓷圆片的负极面连接，水密橡胶密封贴合于盖板外侧面，且水密橡胶覆盖压电陶瓷圆片以及盖板与环壳之间的连接处，两个环壳对称密封拼合构成整体的圆盘换能器，本发明专利技术计使用深度可达到千米级，同时具备小尺寸、重量轻的优点。重量轻的优点。重量轻的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器


[0001]本专利技术涉及换能器
，具体领域为一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器。

技术介绍

[0002]弯曲圆盘换能器具有小尺寸下低频发射的优点，但同时存在耐静水压能力弱的缺点，尤其在工作频率下降到几百赫兹量级时，其最大工作水深急剧降低，如谐振频率为200Hz的弯曲圆盘换能器，在具备小尺寸优势的条件下，其最大工作水深仅50米。如果其工作频率几百赫兹时，工作水深仍能保持在300米以上，其体积重量将增加到与其它类型换能器相一致的水平，完全失去低频小尺寸发射的优点。
[0003]为最大化其低频小尺寸、重量轻的优势，同时增加工作水深能力，需求研制一种具备压力补偿能力的极低频弯曲圆盘换能器。
[0004]需解决问题：
[0005]1、在极低频发射条件下，专利技术的弯曲圆盘换能器除具有小尺寸、重量轻的特点，还需具备耐高静水压能力。
[0006]2、耐高静水压能力通过实时气压补偿方式实现，因此需要具备与压力补偿系统连接的物理接口及电器接口。
[0007]3、如发生换能器入水速度过快误操作时，需具备压力补偿不及时状况下“过压力保护”功能。
[0008]4、如发生换能器出水速度过快误操作时，需具备换能器内、外压平衡不及时状况下“内压过载”保护功能。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器，包括配合设置的发射组件A和发射组件B，所述发射组件A和发射组件B均由相同的盖板、压电陶瓷圆片、塑料环、负极焊片、水密橡胶和环壳构成，环壳上设置有盖板，塑料环安装在盖板上，所述盖板位于环壳外的一侧面上均匀分布有若干个压电陶瓷圆片，压电陶瓷圆片的正极面与盖板贴合，负极焊片与压电陶瓷圆片的负极面连接，水密橡胶密封贴合于盖板外侧面，且水密橡胶覆盖压电陶瓷圆片以及盖板与环壳之间的连接处，两个环壳对称密封拼合构成整体的圆盘换能器。
[0011]优选的，所述压电陶瓷圆片由P4压电材料、P5压电材料或P8压电材料制成。
[0012]优选的，所述环壳由304或316不锈钢材料制成。
[0013]优选的，两个环壳之间设置有密封圈。
[0014]优选的，所述负极焊片为镀银单头电极焊片。
[0015]优选的，所述发射组件A和发射组件B的环壳上分别设置有连通到相应环壳内的充
气接口，其中一充气接口连接外部气泵，另一充气接口连接电磁阀。
[0016]优选的，所述发射组件A和发射组件B的环壳上分别设置有电缆接口，相应的电缆接口与对应的压电陶瓷圆片电连接，电缆接口与外部电缆连接。
[0017]优选的，所述发射组件A和发射组件B的水密橡胶侧外部贴合设置有侧压板。
[0018]优选的，所述发射组件A和发射组件B的盖板两向对面侧中心处分别设置有支撑件，两个支撑件之间对应设置，所述支撑件包括有限位螺钉和限位垫片，限位螺钉安装在对应的盖板上，限位垫片安装在对应的限位螺钉上。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本申请的换能器采用外接可控气源进行补偿，其补偿系统不在水下，而是通过气电混合缆与换能器对接，做到了换能器和气压补偿系统的分离设计，深水弯曲圆盘换能器实现方法与浅水弯曲圆盘换能器实现方法基本一致，因此同样具备小尺寸、轻重量、低频发射的优点；
[0020]本申请的换能器，其水中谐振频率为220Hz，最大外径仅400mm，重量30kg，设计工作水深可达到千米级，在相同外型尺寸及重量条件下，如不采用本专利技术的气压补偿设计方法，则工作水深不大于50米。如采用其它压力补偿方式，换能器发射效率极低，基本无工程实用价值。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的主视图；
[0022]图2为本专利技术的侧视图；
[0023]图3为本专利技术的发射组件A的主视图；
[0024]图4为图3中的A
‑
A剖面图；
[0025]图5为本专利技术的发射组件B的主视图；
[0026]图6为图5中B
‑
B剖面图；
[0027]图7为本专利技术的发射组件A和发射组件B组合后的剖视图；
[0028]图8为无气压补偿时水下深度测试曲线；
[0029]图9为气压补偿时水下深度测试曲线。
[0030]图中：1、上环壳；2、下环壳；3、盖板；4、压电陶瓷圆片；5、凸型塑料环；6、凹形塑料环；7、负极焊片；8、侧压板；9、密封圈；10、限位台阶；11、限位螺钉；12、限位垫片；13、充气堵头；14、气压平衡堵头；15、电缆头；16、水密橡胶。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]请参阅图1至9，本专利技术提供一种技术方案：一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器，包括配合设置的发射组件A和发射组件B，所述发射组件A和发射组件B均由相同的盖板、压电陶瓷圆片、塑料环、负极焊片、水密橡胶和环壳构成，环壳上设置有盖板，塑料环安装在盖板上，所述盖板位于环壳外的一侧面上均匀分布有若干个压电陶瓷圆片，压电陶瓷圆片的
正极面与盖板贴合，负极焊片与压电陶瓷圆片的负极面连接，水密橡胶密封贴合于盖板外侧面，且水密橡胶覆盖压电陶瓷圆片以及盖板与环壳之间的连接处，两个环壳对称密封拼合构成整体的圆盘换能器。
[0033]所述压电陶瓷圆片由P4压电材料、P5压电材料或P8压电材料制成。
[0034]所述环壳由304或316不锈钢材料制成。
[0035]两个环壳之间设置有密封圈。
[0036]所述负极焊片为镀银单头电极焊片。
[0037]所述盖板为高强度钢，高强度钢优选45#钢。
[0038]所述塑料环由相互配合的凹形塑料环和凸型塑料环，凹形、凸型塑料环为软性塑料，优选聚四氟乙烯。
[0039]所述侧压板为不锈钢材料，不锈钢型号可以304或316。
[0040]所述密封圈为丁腈橡胶密封圈，也可为氟橡胶密封圈。
[0041]所述水密橡胶为氯丁橡胶，也可为聚氨酯橡胶。
[0042]盖板与环壳配合时，可以粘接，也可以采用过盈配合，但优选过盈配合。
[0043]所述发射组件A和发射组件B的环壳上分别设置有连通到相应环壳内的充气接口，其中一充气接口连接外部气泵，另一充气接口连接电磁阀。
[0044]所述发射组件A和发射组件B的环壳上分别设置有电缆接口，相应的电缆接口与对应的压电陶瓷圆片电连接，电缆接口与外部电缆连接。
[0045]所述发射组件A和发射组件B的水密橡胶侧外部贴合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器，其特征在于：包括配合设置的发射组件A和发射组件B，所述发射组件A和发射组件B均由相同的盖板、压电陶瓷圆片、塑料环、负极焊片、水密橡胶和环壳构成，环壳上设置有盖板，塑料环安装在盖板上，所述盖板位于环壳外的一侧面上均匀分布有若干个压电陶瓷圆片，压电陶瓷圆片的正极面与盖板贴合，负极焊片与压电陶瓷圆片的负极面连接，水密橡胶密封贴合于盖板外侧面，且水密橡胶覆盖压电陶瓷圆片以及盖板与环壳之间的连接处，两个环壳对称密封拼合构成整体的圆盘换能器。2.根据权利要求1所述的一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器，其特征在于：所述压电陶瓷圆片由P4压电材料、P5压电材料或P8压电材料制成。3.根据权利要求1所述的一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器，其特征在于：所述环壳由304或316不锈钢材料制成。4.根据权利要求1所述的一种压力补偿极低频弯曲圆盘换能器，其特征在于：两个环壳之间设置有密封圈。5.根据权利要求1所述的一种压力补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚纪元，王建，程启航，师浩然，陶玉春，
申请(专利权)人：杭州瑞声海洋仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：