【技术实现步骤摘要】
：本专利技术属于水声换能器，具体涉及一种深水拱桥形换能器。
技术介绍
0、
技术介绍
：
1、随着水声换能器领域的发展，深水、低频换能器的需求也越来越大。目前常用的换能器有弯张类、弯曲类、拼镶圆环类、纵振类、液腔谐振类等。其中拼镶圆环与纵振类换能器在低频(2khz以下)情况下尺寸、重量较大，工程上难以应用；弯曲类、弯张类换能器具有低频、小尺寸的特点，但自身耐静水压能力不足，难以满足深水工作的需求；液腔谐振类换能器本身内外压力平衡，深水工作能力强，但液腔谐振式换能器本身工作带宽较窄，应用场景受限。
2、其中，传统的iv型弯张换能器由内部振子与外部椭圆形壳体组成。换能器工作时，振子沿长度方向的伸缩振动，驱动壳体的弯曲振动，从而实现低频声辐射。在深水情况下，iv型弯张换能器的这种椭圆形结构会产生短轴方向压缩、长轴拉伸的形变，使得振子与壳体脱离，换能器损坏或失去性能，因此iv型弯张换能器耐静水压能力较弱；中国专利公布号为cn110624808a的一种新型复合换能器公开了一种由驱动振子，金属连接块a，金属连接块b，拼镶陶瓷圆弧组成的换能器结构，这种结构的换能器是利用拼镶陶瓷圆弧代替iv型弯张换能器的辐射壳体，虽然增加了有源元件体积，提升换能器的功率密度，使换能器具有更丰富的驱动形式，但这种由拼镶陶瓷组成的外部辐射壳体，其耐静水压能力比常规的iv型弯张换能器更弱，难以同时在外部陶瓷圆弧与内部驱动振子同时施加预应力。
3、可见，目前在低频、深水换能器领域尚没有能够兼顾低频、小尺寸、深水的换能器。
>技术实现思路
0、
技术实现思路
：
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种深水拱桥形换能器，该深水拱桥形换能器兼具传统iv型弯张换能器与圆环换能器的优点，在保持低频、小尺寸的基础上能够实现远超iv型弯张换能器工作水深的性能。
2、本专利技术的技术解决方案是，提供一种深水拱桥形换能器,换能器由电缆头、上盖板、外部水密层、下盖板、对称拱桥结构、去耦垫圈组成，其中，上盖板、下盖板分别通过去耦垫圈与对称拱桥结构相连；电缆头通过空洞与上盖板相连；外部水密层包裹在对称拱桥结构的外侧，起到水密作用。对称拱桥结构包括中间支撑块和对称设于中间支撑块两侧的陶瓷圆弧板，中间支撑块由连接板和位于连接板两端的端块组成，端块与对应的陶瓷圆弧板的端面配合形成椭圆环，连接板位于椭圆环中间并将椭圆环一分为二。
3、本专利技术的对称拱桥结构是换能器的核心部件，中间支撑块为整块金属结构，结构强度极高，能够限制陶瓷圆弧的形变，连接板和端块由金属材料一体成型。陶瓷圆弧板与中间支撑块相配合，共同形成对称的拱形桥结构。深水工作时，静水压力会均匀分布在陶瓷圆弧板外表面，使得陶瓷圆弧板存在中间向内压，两端向外伸的形变趋势。但由于中间支撑块的存在，限制了这种形变趋势，使得在大水压下换能器形变较小，并且具有类似拼镶陶瓷圆环的“水压越大，换能器预应力越大”的特性，因此具有深水工作的能力。
4、换能器工作时，陶瓷圆弧板在外部激励作用下，产生沿切向的“伸张-收缩”形变，但中间支撑块对其沿中间支撑块长度方向的形变进行约束，使得这种“伸张-收缩”形变转变为圆弧沿径向的内、外振动，这种振动的模态与iv型弯张换能器的一阶弯曲振动模态相类似，均为板、梁的弯曲振动，因此在相同的尺寸下谐振频率相同。因此具有低频的优点。
5、作为优选，陶瓷圆弧板与端块相连部分面与面贴合，弧线相切。
6、作为优选，陶瓷圆弧板开角为90度。
7、作为优选，端块开角为90度。
8、作为优选，中间支撑块与陶瓷圆弧板高度相同。
9、作为优选，上盖板与下盖板朝向对称拱桥结构的一面设有矩形凸台。
10、作为优选，中间支撑块通过矩形凸台与上盖板与下盖板相接。
11、作为优选，连接板和端块由金属材料一体成型。
12、进一步的，陶瓷圆弧板为镶拼圆弧板。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
14、本专利技术结合iv型弯张换能器和圆环换能器两种换能器优点，结合拼镶圆环的高耐静水压与iv型弯张壳体的低频弯曲振动，从而同时实现低频、小尺寸、高耐静水压的优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种深水拱桥形换能器,其特征在于：换能器由电缆头(1)、上盖板(2)、外部水密层(3)、下盖板(4)、对称拱桥结构(5)、去耦垫圈(6)组成，其中，上盖板(2)、下盖板(4)分别通过去耦垫圈(6)与对称拱桥结构(5)相连；电缆头(1)与上盖板(2)相连；外部水密层(3)包裹在对称拱桥结构(5)的外侧，对称拱桥结构(5)包括中间支撑块(51)和对称设于中间支撑块(51)两侧的陶瓷圆弧板(52)，中间支撑块(51)由连接板(511)和位于连接板两端的端块(512)组成，端块(512)与对应的陶瓷圆弧板(52)的端面配合形成椭圆环，连接板(511)位于椭圆环中间并将椭圆环一分为二。
2.根据权利要求1所述的深水拱桥形换能器，其特征在于：陶瓷圆弧板(52)与端块(512)相连部分面与面贴合，弧线相切。
3.根据权利要求1所述的深水拱桥形换能器，其特征在于：陶瓷圆弧板(52)开角为90度。
4.根据权利要求4所述的深水拱桥形换能器，其特征在于：端块(512)开角为90度。
5.根据权利要求1所述的深水拱桥形换能器，其特征在于：中间支撑块(
6.根据权利要求1所述的深水拱桥形换能器，其特征在于：上盖板(2)与下盖板(4)朝向对称拱桥结构(5)的一面设有矩形凸台。
7.根据权利要求6所述的深水拱桥形换能器，其特征在于：中间支撑块(52)通过矩形凸台与上盖板(2)与下盖板(4)相接。
8.根据权利要求1所述的深水拱桥形换能器，其特征在于：连接板(511)和端块(512)由金属材料一体成型。
9.根据权利要求1所述的深水拱桥形换能器，其特征在于：陶瓷圆弧板(52)为镶拼圆弧板。
...【技术特征摘要】
1.一种深水拱桥形换能器,其特征在于：换能器由电缆头(1)、上盖板(2)、外部水密层(3)、下盖板(4)、对称拱桥结构(5)、去耦垫圈(6)组成，其中，上盖板(2)、下盖板(4)分别通过去耦垫圈(6)与对称拱桥结构(5)相连；电缆头(1)与上盖板(2)相连；外部水密层(3)包裹在对称拱桥结构(5)的外侧，对称拱桥结构(5)包括中间支撑块(51)和对称设于中间支撑块(51)两侧的陶瓷圆弧板(52)，中间支撑块(51)由连接板(511)和位于连接板两端的端块(512)组成，端块(512)与对应的陶瓷圆弧板(52)的端面配合形成椭圆环，连接板(511)位于椭圆环中间并将椭圆环一分为二。
2.根据权利要求1所述的深水拱桥形换能器，其特征在于：陶瓷圆弧板(52)与端块(512)相连部分面与面贴合，弧线相切。
3.根据权利要求1所述的深水...
【专利技术属性】
技术研发人员：马振，郝浩琦，范进良，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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。