【技术实现步骤摘要】
：本专利技术属于水声传感，具体涉及一种低频镶拼圆环换能器。
技术介绍
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技术介绍
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1、发射换能器根据安装场景可以分为：艏端阵、拖曳阵、吊放阵等。这些阵列形式均需要相对独立的使用、存放空间。如艏端阵需要安装在船只或潜艇的艏部；拖曳阵存放在船只或潜艇的尾部，使用的时候释放出去；吊放阵由飞机运载至指定海域，吊放入水。
2、传统的镶拼圆环换能器外部并无辐射圆弧板，仅通过圆环本身进行声辐射。
3、圆环本身空气中谐振频率可用下面公式进行估算。
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5、上式中a为圆环半径，y0e为陶瓷杨氏模量，ρ为陶瓷密度。水中工作时，圆环换能器谐振频率满足下面公式。
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7、上式中k为系统等效刚度，m是圆环的等效共振质量，ms是谐振时水介质的共振质量。由公式可知，在不增加换能器刚度的前提下，增加水介质的共振质量能够降低圆环换能器的谐振频。对于增加共振时水介质的共振质量，最有效的方法就是提升圆环的辐射面积，但传统的通过增加圆环陶瓷部分高度的方法在增加辐射阻抗的同时也增加了圆环刚度，对于降低工作频率的效果有限。
8、同时，传统镶拼圆环换能器由内到外依次为拼镶陶瓷圆环，环氧玻璃层、预应力钢丝、金属圆环等部件组成。其中外部金属圆环的作用主要作用是水密与调节换能器等效刚度、等效质量。传统镶拼圆环中的外部金属圆环其高度尺寸一般情况下与内部拼镶陶瓷圆环相当，外部金属圆环会略微提升镶拼圆环的谐振频率。
技术实现思路
0、专
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种低频镶拼圆环换能器，该低频镶拼圆环换能器能够在保持较小尺寸重量的前提下，大幅度降低镶拼圆环的工作频率，拓展镶拼圆环换能器的应用场景。
2、本专利技术的技术解决方案是，提供一种低频镶拼圆环换能器,低频镶拼圆环换能器由低频镶拼圆环、两个金属密封盖板和密封橡胶垫组成，金属密封盖板设于低频镶拼圆环两侧的开口处并通过密封橡胶垫密封，其中，低频镶拼圆环包括由内到外依次设置的镶拼陶瓷圆环、环氧强化绝缘层、辐射圆环以及硫化灌封层，镶拼陶瓷圆环由交替设置的陶瓷片和金属电极片沿圆周方向拼接而成，辐射圆环由分离或开缝的多瓣结构组成。
3、本专利技术在镶拼陶瓷圆环外部增加独立的辐射圆弧板，能够在不增加结构刚度的前提下，增大辐射面积，可大大提升辐射阻抗，降低谐振工作频率；并利用辐射圆板取代现有结构中的外部金属圆环，辐射金属板采用分离或开缝的多瓣结构，刚度远小于传统金属圆环，能够显著降低圆环换能器谐振频率，与常规的镶拼圆环换能器相比，对圆环换能器性能影响上具有更优异的效果。并且，本专利技术利用传统的镶拼陶瓷圆驱动外部辐射圆弧板。镶拼陶瓷圆与外部辐射圆弧板具有更好的共形结构。
4、作为优选，陶瓷片和金属电极片由环氧树脂拼接固定。
5、作为优选，陶瓷片为梯形或矩形结构。
6、作为优选，辐射圆环的高度为镶拼陶瓷圆环高度的1.5倍至3倍。其高度远大于传统金属圆环，刚度远小于传统金属圆环，能够显著降低圆环换能器谐振频率，与常规的镶拼圆环换能器相比，对圆环换能器性能影响上具有更优异的效果。
7、作为优选，辐射圆环由分离的多瓣结构组成，分离的多瓣结构为相互独立的圆弧板，多个相互独立的圆弧板沿镶拼台词圆环外侧拼接形成圆环状，且相邻的两个圆弧板间隔设置，间隔距离为1至2mm。
8、作为优选，圆弧板开角为10-30°。
9、作为优选，辐射圆环由开缝的多瓣结构一体成型，开缝的多瓣结构为一圆环体，且该圆环体由开口的任一侧向着开口的另一侧开缝。
10、作为优选，圆环体两侧的开缝对称设置，两侧开缝总长不小于圆环高度的80％，单条缝宽度不大于5mm。
11、进一步的，辐射圆环为金属或非金属结构。
12、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
13、本专利技术能够在保持较小尺寸重量的前提下，大幅度降低镶拼圆环的工作频率，拓展镶拼圆环换能器的应用场景。
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1.一种低频镶拼圆环换能器,其特征在于：低频镶拼圆环换能器由低频镶拼圆环、两个金属密封盖板和密封橡胶垫组成，金属密封盖板设于低频镶拼圆环两侧的开口处并通过密封橡胶垫密封，其中，低频镶拼圆环包括由内到外依次设置的镶拼陶瓷圆环、环氧强化绝缘层、辐射圆环以及硫化灌封层，镶拼陶瓷圆环由交替设置的陶瓷片和金属电极片沿圆周方向拼接而成，辐射圆环由分离或开缝的多瓣结构组成。
2.根据权利要求1所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：陶瓷片和金属电极片由环氧树脂拼接固定。
3.根据权利要求1所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：陶瓷片为梯形或矩形结构。
4.根据权利要求1所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：辐射圆环的高度为镶拼陶瓷圆环高度的1.5倍至3倍。
5.根据权利要求1所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：辐射圆环由分离的多瓣结构组成，分离的多瓣结构为相互独立的圆弧板，多个相互独立的圆弧板沿镶拼台词圆环外侧拼接形成圆环状，且相邻的两个圆弧板间隔设置，间隔距离为1至2mm。
6.根据权利要求5所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：圆
7.根据权利要求1所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：辐射圆环由开缝的多瓣结构一体成型，开缝的多瓣结构为一圆环体，且该圆环体由开口的任一侧向着开口的另一侧开缝。
8.根据权利要求7所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：圆环体两侧的开缝对称设置，两侧开缝总长不小于圆环高度的80％，单条缝宽度不大于5mm。
9.根据权利要求1所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：辐射圆环为金属或非金属结构。
...【技术特征摘要】
1.一种低频镶拼圆环换能器,其特征在于：低频镶拼圆环换能器由低频镶拼圆环、两个金属密封盖板和密封橡胶垫组成，金属密封盖板设于低频镶拼圆环两侧的开口处并通过密封橡胶垫密封，其中，低频镶拼圆环包括由内到外依次设置的镶拼陶瓷圆环、环氧强化绝缘层、辐射圆环以及硫化灌封层，镶拼陶瓷圆环由交替设置的陶瓷片和金属电极片沿圆周方向拼接而成，辐射圆环由分离或开缝的多瓣结构组成。
2.根据权利要求1所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：陶瓷片和金属电极片由环氧树脂拼接固定。
3.根据权利要求1所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：陶瓷片为梯形或矩形结构。
4.根据权利要求1所述的低频镶拼圆环换能器，其特征在于：辐射圆环的高度为镶拼陶瓷圆环高度的1.5倍至3倍。
5.根据权利要求1所述的低...
【专利技术属性】
技术研发人员：马振，王晓飞，张峰海，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：
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