一种带屏蔽及柔性连接的球形水听器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种属于传感器领域的球形水听器。旨在提供一种能减小水平、垂直指向性的误差，稳定性好，低噪声，抗电磁干扰能力强的球形水听器。它包括球型敏感元件、金属支撑结构，电缆，其中球形敏感元件由无孔半球和带孔半球粘接而成，球形敏感元件通过去耦橡胶与金属支撑结构连接，球形敏感元件外硫化一层绝缘透声层，绝缘透声层外包裹一层电磁屏蔽网。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感器领域，尤其是一种带屏蔽及柔性连接的球形水听器。
技术介绍
水听器是一种电声转换的传感器，当水听器敏感元件感应到声信号时，将声信号转换成 电信号；反之当敏感元件受到电信号激励，敏感元件发生机械振动，将机械振动以声波的形 式向外传播，从而完成电声转换，主要应用于水声测量和水声量值传递。带屏蔽及柔性连接的球形水听器水平无指向性，垂直方向除结构阻挡部分外也无指向性， 被广泛应用。如REASON公司的TC4042型号带屏蔽及柔性连接的球形水听器，BM公司的8105 型水听器。但是受到敏感元件制作工艺的影响，尤其国内，整球结构的球形元件在磨到规定 尺寸的过程中，其壁厚无法有效控制，往往厚薄不均，相差较大，对水听器的水平、垂直指 向性有很大的影响。在结构上，敏感元件和支撑结构之间采用硬的连接方式，随着压力、温 度、时间的变化，水听器的自由场声压灵敏度发生改变，即水听器的稳定性差。另外，受到 结构设计和制造工艺等因素的影响，带屏蔽及柔性连接的球形水听器还有自噪声高，抗电磁 干扰能力弱等缺点。
技术实现思路
针对上述现有产品所存在的缺陷，本技术提供一种能减小水平、垂直指向性的误差， 稳定性好，低噪声，抗电磁干扰能力强的带屏蔽及柔性连接的球形水听器。本技术解决其技术问题采用的技术方案是这种带屏蔽及柔性连接的球形水听器， 包括球型敏感元件、金属支撑结构和电缆，所述的球形敏感元件由无孔半球和带孔半球连接 而成，球形敏感元件柔性固定在去耦橡胶前端，并通过去耦橡胶与金属支撑结构连接；球形 敏感元件外设有一层绝缘透声层，绝缘透声层外包裹一层电磁屏蔽网，电磁屏蔽网与金属支 撑结构连接在一起，形成一个封闭的屏蔽体；连接电缆的两条导线穿过金属支撑结构、去耦 橡胶及带孔半球上的导线孔固定连接在球形敏感元件内部。本技术中整体外表面上还可以设有一层防水透声层。本技术中二根导线固定在球形敏感元件内部的不同位置上，无孔半球与带孔半球串 联或并联连接结构。本技术中所述金属支撑结构由前支撑和电缆套两部分组成，电缆上剥掉橡胶层的部 分插装在电缆套中，电缆套的前端插装在前支撑的尾端，电缆上屏蔽层翻出后插装在电缆套 前端和前支撑尾端的连接配合处，连接电缆的两根导线穿入前支撑中，并由腔体前端小孔穿 出。本技术中所述的前支撑腔内灌注有环氧，用于固定通过金属支撑结构的导线。本技术中电缆选用带屏蔽层的水密电缆。本技术有益的效果是(1) 球形敏感元件由两个半球粘接而成，球壁厚均匀，保证带屏蔽及柔性连接的球形水听 器有水平、垂直五指向性。电学连接根据需要并联或串联，使用更加灵活。(2) 球形敏感元件与金属支撑结构通过去耦橡胶实现柔性连接，水听器加速度灵敏度更 低，声压灵敏度的温度、压力、时间稳定性更好。(3) 具有全封闭的电磁屏蔽层，有效的降低空间电磁干扰信号对水听器的影响，水听器的 自噪声降低。(4) 采用防水透声橡胶整体硫化，对水听器外表面进行全包覆，可以防止海水等腐蚀性液 体对金属结构的腐蚀，延长水听器的水用寿命。附图说明图1是本技术的实施例1的主视剖面结构示意图； 图2是本技术的球形敏感元件的剖面结构示意图； 图3是本技术的金属支撑结构剖面示意图； 图4是本技术的实施例2的主视剖面结构示意图；；附图标记说明1:球形敏感元件；2:去耦橡胶；3:金属支撑结构；4:绝缘透声层；5: 电磁屏蔽网；6:电缆；7:防水透声层；8:无孔半球；9:粘接层；10:带孔半球；11:导 线孔；12:前支撑；13:电缆套；14:导线；15:环氧；16:屏蔽层；17:橡胶层；18:腔 体前端小孔。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明 实施例1:如图所示，这种带屏蔽及柔性连接的球形水听器，包括球型敏感元件1、金属支撑结构 3和电缆6，所述的球形敏感元件1由无孔半球8和带孔半球10粘接而成，两个十球直径和壁厚相同，用高强度的粘接剂粘接后形成一个均匀的球体，形成粘结层9，保证水听器水平、 垂直无指向性。球形敏感元件1柔性固定在去耦橡胶2前端，并通过去耦橡胶2与金属支撑结构3连接；球形敏感元件1外硫化形成一层具有良好的透声性能的绝缘透声层4，主要起 到球形敏感元件1与电磁屏蔽网5的绝缘作用。绝缘透声层4外包裹一层电磁屏蔽网5，电 磁屏蔽网5与金属支撑结构3连接在一起，形成一个封闭的屏蔽体，可以有效的屏蔽各种电 磁信号干扰。在整体结构外表面用渗水率低，有良好透声性能的橡胶硫化一层防水透声层7， 用于防止海水等腐蚀性液体对金属结构的腐蚀。连接电缆6的两条导线14穿过金属支撑结 构3、去耦橡胶2及带孔半球10上的导线孔11固定连接在球形敏感元件1内部。二根导线 14固定在球形敏感元件1内部的不同位置上，无孔半球8与带孔半球10串联或并联连接结 构，在电学上串联而成，声压灵敏度增加6分贝，电学上由无孔半球8和带孔半球10并联， 电容量为串联时的4倍，发送电压响应高6分贝。如图3所示，所述金属支撑结构3由前支撑12和电缆套13两部分组成，采用密度较大 的铜作为材料。电缆6使用选用带屏蔽的水密电缆低噪声电缆，电缆6上剥掉橡胶层17的 部分插装在电缆套13中，电缆套13的前端插装在前支撑12的尾端，电缆6上屏蔽层16翻 出后插装在电缆套13前端和前支撑12尾端的连接配合处，前支撑12腔内灌注有环氧15， 用于固定通过金属支撑结构3的导线。连接电缆的两根导线14穿入前支撑12中，并由腔体 前端小孔18穿出。安装过程如图1所示电缆套13部分用于固定电缆6，先将电缆6的表面橡胶层17剥 掉一段，将电缆6剥掉橡胶层17的部分穿入电缆套13，然后把屏蔽层16翻出，再把电缆套 13的前端穿入前支撑12的尾端，屏蔽层16牢牢的压在二者之间。为了能承受最高的静水压 力，保证水听器可以在深水中工作；有良好的水密性能，保证水听器能在水下长期工作；低 噪声，抗电磁干扰能力强。由连接电缆的两条适当长度的导线14穿入前支撑12中，并由腔 体前端小孔18穿出，在前支撑12的腔内灌注一层环氧15，环氧15固化后将导线14固定， 并将前支撑12的腔体前端小孔17堵死。将导线从球形敏感元件1的导线孔11穿入，固定 在球形敏感元件l内部，利用模具在前支撑12的前端硫化形成去耦橡胶2，将埋设在内部的 导线14固定，并将球形敏感元件1柔性固定在去耦橡胶2前端。 实施例2:如图4所示，与实施例l的不同之处在于，在整体结构外表面没有用渗水率低，有良好 透声性能的橡胶硫化一层防水透声层7。除上述实施例外，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求 的保护范围。权利要求1、一种带屏蔽及柔性连接的球形水听器，包括球型敏感元件(1)、金属支撑结构(3)和电缆(6)，其特征在于所述的球形敏感元件(1)由无孔半球(8)和带孔半球(10)连接而成，球形敏感元件(1)柔性固定在去耦橡胶(2)前端，并通过去耦橡胶(2)与金属支撑结构(3)连接；球形敏感元件(1)外设有一层绝缘透声层(4)，绝缘透声层(4)外包裹一层电磁屏蔽网(5)，电磁屏蔽网(5)与金属支撑结构(3)连接在一起，形成一个封闭的屏蔽体；连接电缆(6)的两条导线(14)穿过金属支撑结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带屏蔽及柔性连接的球形水听器，包括球型敏感元件（１）、金属支撑结构（３）和电缆（６），其特征在于：所述的球形敏感元件（１）由无孔半球（８）和带孔半球（１０）连接而成，球形敏感元件（１）柔性固定在去耦橡胶（２）前端，并通过去耦橡胶（２）与金属支撑结构（３）连接；球形敏感元件（１）外设有一层绝缘透声层（４），绝缘透声层（４）外包裹一层电磁屏蔽网（５），电磁屏蔽网（５）与金属支撑结构（３）连接在一起，形成一个封闭的屏蔽体；连接电缆（６）的两条导线（１４）穿过金属支撑结构（３）、去耦橡胶（２）及带孔半球（１０）上的导线孔（１１）固定连接在球形敏感元件（１）内部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：费腾，何涛，何志强，徐平，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]