一种宽带高频超声收发水声换能器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水下声学传感技术领域,具体涉及一种宽带高频超声收发水声换能器。
【背景技术】
[0002]水声换能器在现在海洋研究、开发以及水下探测、通讯、定位中的应用很广,其结构也多种多样。如专利公开号CN204231638U —种水声换能器,介绍了一种内腔充油式结构水声换能器的改进方法,包括压电陶瓷圆管和底座,压电陶瓷圆管通过支撑部件设立在底座上方,压电陶瓷圆管不与底座接触;底座上设有两块电极插座,电极插座包含点击插针,电极插座和插针通过导线分别连接到压电陶瓷的内外壁;底座上部设有密封橡胶,将压电陶瓷圆管、支撑部件和电极插座包覆在内,再与底座、压电陶瓷圆管、支撑部件和电极插座整体硫化为一体。如专利公开号为CN101321411A —种水声换能器,包含压电陶瓷晶片堆及其上下两块金属盖板,压电陶瓷晶片堆呈圆柱形,由多片圆形的压电陶瓷晶片叠堆而成,极化方向沿厚度方向,每2-8片压电陶瓷晶片为一组,晶片堆包含I组或多组晶片,每组之间由橡胶片隔开,相邻晶片之间,以及晶片与橡胶片之间夹有金属薄片,金属薄片上焊接电极引线,压电陶瓷晶片堆与上下两块金属板之间也用橡胶片隔开。如专利公开号为CN201804552U 一种水声换能器,包括予聚体、套座,其特征是所述的座套为芯部具有容置空间的圆柱体结构,座套的一端具有盖板,容置空间内含有圆柱形压电陶瓷片,陶瓷片朝盖板的一端设有软木,陶瓷片朝盖板一端接正极引线,陶瓷片另一端接负极引线,正负极引线合于一处与电缆相接。整个水声换能器由予聚体密封包裹,引出电缆同样与予聚体之间完全密封,由陶瓷片进行发射接收声波,但目前的设使用复杂,设备大,探测不精准。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足,本实用型新的目的是提供一种宽带高频超声收发水声换能器,目的是为了解决水下探测、定位,具有结构设计合理、体积小,收发分置工作,内部灌胶隔离、外部由透声橡胶整体硫化,密封性好,信息传递灵敏的特点。
[0004]为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
[0005]—种宽带高频超声收发水声换能器,包括发射换能器、内置前放电路、接收换能器,发射换能器下端连接托盘A,托盘A下端连接接收换能器,接收换能器下端连接托盘B,发射换能器一端通过屏蔽线连接前放电路一端,前放电路另一端连接通过屏蔽线同时连接托盘A、托盘B。
[0006]所述的发射换能器的上下两面分别是正负电极,将引线焊接到上下两面,引线再从前放电路板中间的孔引出接屏蔽线。
[0007]所述的发射换能器、接收换能器和前放电路板采用灌胶从内部固定,待胶凝固后再对整个探头进行硫化处理。
[0008]所述的接收换能器由4块环形压电陶瓷片贴在一起组成压电陶瓷圆管,4块环形压电陶瓷片外径22mm,内径20mm,上下两面都镀银分别作为正负电极,用串联的方式将四块环形压电陶瓷片贴在一起组成压电陶瓷圆管,并采用两块环形单面铺铜托盘将该压电陶瓷圆管夹住,所述的单面铺铜托盘A、托盘B的环上开一个3_宽的口子,托盘A、托盘B的外径跟压电陶瓷圆管的外径相同,内径比发射换能器的直径小2mm,铺铜的一面贴在压电陶瓷圆管的上下两端,环形电路板的铺铜区大于压电陶瓷圆管的镀银区,多出来的铺铜区焊接引线,连接到内置前放电路的输入端,就组成了接收换能器。
[0009]所述的发射换能器为圆柱状压电陶瓷,正面做负极,背面做正极,上下两面均镀银,通过I芯屏蔽线接到外部,其中负极方向决定发射换能器的发射指向性。
[0010]所述的内置前放电路板的形状为圆形,其直径小于单面铺铜环形托盘的内径,前放电路板靠近边沿的部分开一个直径4_的孔,前放电路板最后放置于压电陶瓷圆管内部,电路板上接有输入、输出、地线、电源线四根引线,其中输入跟地线接接收换能器上下两端,输出、地线和电源线接2芯屏蔽线。
[0011]本实用新型的有效效果是:
[0012]本实用新型采用的技术方案所达到发射声源级160dB,径向指向性360°,轴向指向性不小于15°,接收灵敏度_200dB,径向指向性360°,轴向指向性25°,工作范围200kHz-500kHz,具有频率高、带宽宽、体积小、重量轻、防水、防震,结构简单、制作方便等优点。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图。
[0014]其中,I为发射换能器;2为托盘;3为接收换能器;4为托盘;5为前放电路;6为屏蔽线。
【具体实施方式】
[0015]下面通过附图对本实用新型【具体实施方式】做进一步叙述。
[0016]如图1所示,一种宽带高频超声收发水声换能器,包括发射换能器、内置前放电路、接收换能器,其特征在于,发射换能器I下端连接托盘A2,托盘A2下端连接接收换能器3,接收换能器3下端连接托盘B4,发射换能器I 一端通过屏蔽线连接前放电路5 —端,前放电路5另一端连接通过屏蔽线同时连接托盘A2、托盘B4。
[0017]所述的发射换能器I的上下两面分别是正负电极,将引线焊接到上下两面,引线再从前放电路5中间的孔引出接屏蔽线。
[0018]所述的发射换能器1、接收换能器3和前放电路5采用灌胶从内部固定,待胶凝固后再对整个探头进行硫化处理。
[0019]所述的接收换能器2由4块环形压电陶瓷片贴在一起组成压电陶瓷圆管,4块环形压电陶瓷片外径22mm,内径20mm,上下两面都镀银分别作为正负电极,用串联的方式将四块环形压电陶瓷片贴在一起组成压电陶瓷圆管,并采用两块环形单面铺铜托盘将该压电陶瓷圆管夹住,所述的单面铺铜托盘A2、托盘B4的环上开一个3mm宽的口子,托盘A