一种集成式窗型电磁声波发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种集成式窗型电磁声波发生器，涉及声波发生器技术领域，包括外壳，所述外壳的底部设置有外端盖，所述外壳内部靠近所述外端盖的位置阵列设置有窗型换能器，相邻所述窗型换能器之间设置有磁屏蔽板，所述窗型换能器远离所述外端盖的一侧设置有变幅杆，所述变幅杆远离所述外端盖的一侧设置有输出振动片，所述输出振动片的中心与所述变幅杆的一端相连接，所述输出振动片的外周连接在所述外壳的内壁上。本实用声波发生器的内部采用阵列布置的窗型换能器，相邻窗型换能器之间采用磁屏蔽板隔开，克服单个窗型换能器输出功率受限的缺点，对窗型换能器进行集成式优化，使其发出同相位加和声波，提高声波功率，提升声波发生器的探测距离。发生器的探测距离。发生器的探测距离。

【技术实现步骤摘要】
一种集成式窗型电磁声波发生器


[0001]本技术涉及声波发生器
，具体涉及一种集成式窗型电磁声波发生器。

技术介绍

[0002]随着技术的进步，人类将能源开采的目光投向深海。声波发生器被广泛用于海洋探测以及军事舰艇，例如，利用超声波可以探测海底环境，声波发生器装备舰艇后可增强其隐身探测能力，达到更远的探测距离。因此，发展声波发生器对发展声纳技术、水声对抗技术、海洋开发与探测技术将起到关键性作用。
[0003]而现有声波发生器的结构存在缺陷，使得声波发生器的振动幅度以及声波功率偏低，导致探测距离受到限制。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术提供的技术方案为：
[0005]一种集成式窗型电磁声波发生器，包括外壳，所述外壳的底部设置有外端盖，所述外壳内部靠近所述外端盖的位置阵列设置有窗型换能器，相邻所述窗型换能器之间设置有磁屏蔽板，所述窗型换能器远离所述外端盖的一侧设置有变幅杆，所述变幅杆远离所述外端盖的一侧设置有输出振动片，所述输出振动片的中心与所述变幅杆的一端相连接，所述输出振动片的外周连接在所述外壳的内壁上。
[0006]本技术进一步设置为所述窗型换能器包括磁轭、永磁体、超磁致伸缩棒、励磁线圈、线圈压盖和线圈套外轴，所述超磁致伸缩棒设置有两根，所述超磁致伸缩棒设置在所述线圈压盖之间，所述励磁线圈绕制在所述超磁致伸缩棒上，所述永磁体连接在所述线圈压盖和所述磁轭之间，所述线圈套外轴穿置在所述线圈压盖上且所述线圈套外轴分布在所述励磁线圈的外周，所述线圈套外轴的外端通过预紧螺栓连接在所述线圈压盖上，所述预紧螺栓与所述线圈压盖之间设置有若干蝶形弹簧。
[0007]本技术进一步设置为所述超磁致伸缩棒是采用环氧树脂粘结的稀土超磁致伸缩棒状材料。
[0008]本技术进一步设置为所述超磁致伸缩棒的长度满足以下公式：其中，L
T
为稀土超磁致伸缩棒状材料的长度，
△
l
max
为磁致伸缩棒最大工作位移，σ为数学因子，λ
s
为饱和磁致伸缩率。
[0009]本技术进一步设置为超磁致伸缩棒的直径满足以下公式：其中，s为所述超磁致伸缩棒的横截面积。
[0010]本技术进一步设置为所述蝶形弹簧采用三片平行叠法设置在所述预紧螺栓与所述线圈压盖之间。
[0011]本技术进一步设置为所述变幅杆为指数型变幅杆，所述变幅杆包括第一端面和第二端面，所述第一端面与所述窗型换能器相连接，所述第二端面与所述输出振动片相连接。
[0012]本技术进一步设置为所述外端盖上设有用于定位所述磁屏蔽板的卡槽。
[0013]本技术进一步设置为所述外端盖通过螺栓连接在所述外壳上。
[0014]本技术进一步设置为所述磁屏蔽板采用的材料为铅。
[0015]采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0016]本技术方案声波发生器的内部采用阵列布置的窗型换能器，相邻窗型换能器之间采用磁屏蔽板隔开，克服单个窗型换能器输出功率受限的缺点，对窗型换能器进行集成式优化，使其发出同相位加和声波，有效提高声波功率，提升声波发生器的探测距离。
[0017]本技术方案窗型换能器由永磁体、磁轭和超磁致伸缩棒构成闭合磁路，且采用双棒结构增大输出功率从而能充分发挥出磁致伸缩材料的特性，超磁致伸缩棒在其轴向正方向和轴向逆方向上的磁致伸缩特性是完全一样的，两根棒在相同轴向激励磁场大小(方向相反)的驱动下，能产生相同的形变，两根超磁致伸缩棒同时伸长或者收缩，共同作用，使输出位移和输出力的稳定性更高，且能在一定程度上提高换能器的输出精度和转换效率。
[0018]本技术方案超磁致伸缩棒采用环氧树脂粘结的稀土超磁致伸缩棒状材料，不仅对材料性能影响较小，而且通过绝缘材料分割材料减小涡电流，甚至可以帮助减少涡流生热，很大程度上削弱因热损而带来的性能损失。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例立体图。
[0020]图2为本技术实施例剖视图。
[0021]图3为本技术实施例内部结构示意图。
[0022]图4为本技术实施例窗型换能器局部立体图。
具体实施方式
[0023]为进一步了解本技术的内容，结合附图及实施例对本技术作详细描述。
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0026]结合附图1至附图4，本技术技术方案是一种集成式窗型电磁声波发生器，包括外壳1，所述外壳1的底部设置有外端盖2，所述外壳1内部靠近所述外端盖2的位置阵列设置有窗型换能器3，相邻所述窗型换能器3之间设置有磁屏蔽板4，所述窗型换能器3远离所述外端盖2的一侧设置有变幅杆5，所述变幅杆5远离所述外端盖2的一侧设置有输出振动片6，所述输出振动片6的中心与所述变幅杆5的一端相连接，所述输出振动片6的外周连接在
所述外壳1的内壁上。
[0027]在上述实施例中，所述外壳1为柱形筒体，所述窗型换能器3在筒体内的布置为四行两列布置。
[0028]在本实施例中，所述窗型换能器3包括磁轭31、永磁体32、超磁致伸缩棒33、励磁线圈34、线圈压盖35和线圈套外轴36，所述超磁致伸缩棒33设置有两根，所述超磁致伸缩棒33设置在所述线圈压盖35之间，所述励磁线圈34绕制在所述超磁致伸缩棒33上，所述永磁体32连接在所述线圈压盖35和所述磁轭31之间，所述线圈套外轴36穿置在所述线圈压盖35上且所述线圈套外轴36分布在所述励磁线圈34的外周，所述线圈套外轴36的外端通过预紧螺栓37连接在所述线圈压盖35上，所述预紧螺栓37与所述线圈压盖35之间设置有若干蝶形弹簧38。
[0029]在上述实施例中，如附图4所示，一个所述窗型换能器3包括左右对称布置的超磁致伸缩棒33，为了更好地体现窗型换能器3的结构，图4中右边的超磁致伸缩棒33上的励磁线圈34未示出。
[0030]在上述实施例中，窗型换能器3由永磁体32、磁轭31和超磁致伸缩棒33构成闭合磁路，且采用双棒结构增大输出功率从而能充分发挥出磁致伸缩材料的特性，超磁致伸缩棒33在其轴向正方向和轴向逆方向上的磁致伸缩特性是完全一样的，两根棒在相同轴向激励磁场大小(方向相反)的驱动下，能产生相同的形变，两根超磁致伸缩棒同时伸长或者收缩，共同作用，使输出位移和输出力的稳定性更高，且能在一定程度上提高换能器的输出精度和转换效率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成式窗型电磁声波发生器，其特征在于，包括外壳，所述外壳的底部设置有外端盖，所述外壳内部靠近所述外端盖的位置阵列设置有窗型换能器，相邻所述窗型换能器之间设置有磁屏蔽板，所述窗型换能器远离所述外端盖的一侧设置有变幅杆，所述变幅杆远离所述外端盖的一侧设置有输出振动片，所述输出振动片的中心与所述变幅杆的一端相连接，所述输出振动片的外周连接在所述外壳的内壁上。2.根据权利要求1所述的一种集成式窗型电磁声波发生器，其特征在于，所述窗型换能器包括磁轭、永磁体、超磁致伸缩棒、励磁线圈、线圈压盖和线圈套外轴，所述超磁致伸缩棒设置有两根，所述超磁致伸缩棒设置在所述线圈压盖之间，所述励磁线圈绕制在所述超磁致伸缩棒上，所述永磁体连接在所述线圈压盖和所述磁轭之间，所述线圈套外轴穿置在所述线圈压盖上且所述线圈套外轴分布在所述励磁线圈的外周，所述线圈套外轴的外端通过预紧螺栓连接在所述线圈压盖上，所述预紧螺栓与所述线圈压盖之间设置有若干蝶形弹簧。3.根据权利要求2所述的一种集成式窗型电磁声波发生器，其特征在于，所述超磁致伸缩棒的长度满足以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱欣颖，桑浩源，樊芃希，孙沁露，罗颖，张保泽，
申请(专利权)人：朱欣颖，
类型：新型
国别省市：