一种水声换能器的制作方法

本申请涉及换能器，尤其是涉及一种水声换能器。

背景技术：

1、水声换能器主要是在水介质中实现声波与其他形式能量或信息转换的一类传感器。水声换能器能够在水下发射或接收声波，实现通信，是水下设备的核心部件之一。

2、现有的水声换能器包括壳体、设置于壳体内的振子、与振子连接的振动辐射面以及用于保持壳体内外压力的气囊。壳体内设置有用于分隔振子和气囊的隔板。隔板具有用于连通振子所在腔室和气囊所在腔室的通气孔。壳体靠近气囊的一端具有进水孔。气囊的外侧中部与壳体内壁密封连接。在水声换能器进行水下工作时，随着换能器入水深度的增加，气囊外壁上所受的水压也逐渐增加。气囊在水压下朝振子方向压缩，使得气囊内压缩的气体压力与外部的水压保持平衡，保证振子的正常工作。

3、但是，当气囊压缩至最大程度无法再压缩时，此时换能器已位于最大下水深度，若继续向下深入，将使得壳体内外压力不平衡，导致振子容易破裂。

4、针对上述的相关技术，发明人提供了一种能够保证正常工作下，增加最大下水深度的水声换能器。

技术实现思路

1、为了提高水声换能器的最大下水深度，本申请提供一种水声换能器。

2、本申请提供的一种水声换能器采用如下的技术方案：

3、一种水声换能器，包括壳体、振子、振动盖板以及气囊，所述壳体在远离所述振子的一端开设有进水孔，所述气囊的侧壁与所述壳体内壁密封连接，使所述壳体内形成有进水腔和压缩腔，还包括补气装置和用于连接所述补气装置和所述壳体的固定装置，所述补气装置包括设置于所述壳体侧壁的输气管、连接于所述输气管且用于供气的气源，所述输气管与所述气腔连通。

4、通过采用上述技术方案，采用上述水声换能器进行水下工作时，随着下潜的深度逐渐增加，气囊在外界水压的作用下朝振子方向变形压缩，使得压缩腔内的气体压缩，使得内外的压力保持一致，保证振子的正常工作。当气囊压缩至最大程度时，若换能器继续向下将会对振子造成损伤。此时，打开补气装置，将气源内的气体输送补充至气腔内，使得气囊能够恢复一定的弹性形变，使得水声换能器能够继续向下深入，提高了换能器的最大下潜深度。

5、可选的，所述输气管一端设置有限位翻边，所述壳体内壁具有供所述限位翻边布置的定位槽。

6、通过采用上述技术方案，由于气囊在进行压缩变形时，内部的压力较大，通过限位翻边和定位槽的配合，使输气管的限位翻边限位于定位槽内，降低了输气管从壳体上脱离的概率。

7、可选的，所述限位翻边端面周向设置有密封凸部，所述壳体在所述定位槽具有与所述密封凸部密封配合的密封凹槽。

8、通过采用上述技术方案，限位翻边的密封凸部和密封凹槽的密封配合使得，提高了输气管上在壳体内部的密封性，使得气腔内的气体不易从限位翻边与定位槽之间泄露，同时进一步提高了限位翻边的定位效果。

9、可选的，所述壳体具有供所述输气管穿设的输气通孔，所述壳体在所述输气通孔侧壁设置有密封环槽，且在密封环槽布置有密封垫圈，所述密封垫圈抵接于所述输气管外侧壁。

10、通过采用上述技术方案，在输气管完成安装后，输气通孔侧壁的密封垫圈与密封抵接于输气管的外侧壁，通过密封垫圈的设置，提高了输气管在输气通孔内的密封性。

11、可选的，所述气源为补气囊体，所述补气装置还包括供补气囊体放置的外壳。

12、通过采用上述技术方案，公开了气源的一种实施方式，将补气囊体放置于外壳内，在补气囊体进入到水下后，阻挡水压对补气囊体的压力，从而使得补气囊体内的气体能够正常输送至气腔内。

13、可选的，所述外壳内设置有用于控制所述补气囊体放气的控制气阀。

14、通过采用上述技术方案，控制气阀的设置，使得能够对补气囊体的气体输送进行控制，当气囊压缩至最大形变量后，打开控制气阀，使补气囊体内的气体输送至气腔。

15、可选的，所述固定装置包括第一固定件、第二固定件以及用于连接所述第一固定件和第二固定件的固定螺栓，所述第一固定件和所述第二固定件之间形成有供所述壳体放置的第一固定孔以及供所述外壳布置的第二固定孔。

16、通过采用上述技术方案，将第一固定件和第二固定件固定放置后，分别将换能器的壳体和补气装置的外壳布置于第一固定孔和第二固定孔，并通过固定螺栓将换能器和补气装置固定连接，使得补气装置与换能器能够在水中同步下潜，上述的连接方式的连接强度较为可靠。

17、可选的，所述气源为压缩气瓶，所述压缩气瓶与所述壳体通过所述固定装置连接固定。

18、通过采用上述技术方案，公开了气源的另一种实施方式，采用压缩气瓶作为气源，可直接通过固定装置将换能器和压缩气瓶进行连接。

19、可选的，所述固定部设置有用于排出多出气体的泄压阀。

20、通过采用上述技术方案，当换能器开始上浮时，由于补气装置对气囊的补气，使得气腔内的气体比初始的多，通过泄压阀的设置，能够将气腔内多出的气体进行排泄，降低气囊因内部压力过大而破裂的概率。

21、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

22、1.一种水声换能器，包括壳体、振子、振动盖板以及气囊，通过设置补气装置，能够对气腔内的进行补气，从而使得换能器能够正常工作的最大下潜深度增加；

23、2.本申请通过限位翻边和定位槽的配合，使输气管的限位翻边限位于定位槽内，降低了输气管脱离的概率；

24、3.本申请通过固定装置的设置，使补气装置与换能器同步下潜，且连接强度较为可靠。

技术特征：

1.一种水声换能器，包括壳体（1）、振子（2）、振动盖板（3）以及气囊（4），所述壳体（1）在远离所述振子（2）的一端开设有进水孔（1121），所述气囊（4）的侧壁与所述壳体（1）内壁密封连接，使所述壳体（1）内形成有进水腔（112）和气腔（111），其特征在于，还包括补气装置（5）和用于连接所述补气装置（5）和所述壳体（1）的固定装置（6），所述补气装置（5）包括设置于所述壳体（1）侧壁的输气管（53）、连接于所述输气管（53）且用于供气的气源（52），所述输气管（53）与所述气腔（111）连通。

2.根据权利要求1所述的一种水声换能器，其特征在于：所述输气管（53）一端设置有限位翻边（531），所述壳体（1）内壁具有供所述限位翻边（531）布置的定位槽（12）。

3.根据权利要求2所述的一种水声换能器，其特征在于：所述限位翻边（531）端面周向设置有密封凸部（532），所述壳体（1）在所述定位槽（12）具有与所述密封凸部（532）密封配合的密封凹槽（13）。

4.根据权利要求3所述的一种水声换能器，其特征在于，所述壳体（1）具有供所述输气管（53）穿设的输气通孔（14），所述壳体（1）在所述输气通孔（14）侧壁设置有密封环槽（141），且在密封环槽（141）布置有密封垫圈（142），所述密封垫圈（142）抵接于所述输气管（53）外侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种水声换能器，其特征在于：所述气源（52）为补气囊体，所述补气装置（5）还包括供补气囊体放置的外壳（51）。

6.根据权利要求5所述的一种水声换能器，其特征在于：所述外壳（51）内设置有用于控制所述补气囊体放气的控制气阀（54）。

7.根据权利要求5所述的一种水声换能器，其特征在于：所述固定装置（6）包括第一固定件（61）、第二固定件（62）以及用于连接所述第一固定件（61）和第二固定件（62）的固定螺栓（63），所述第一固定件（61）和所述第二固定件（62）之间形成有供所述壳体（1）放置的第一固定孔（64）以及供所述外壳（51）布置的第二固定孔（65）。

8.根据权利要求7所述的一种水声换能器，其特征在于：所述气源（52）为压缩气瓶，所述压缩气瓶与所述壳体（1）通过所述固定装置（6）连接固定。

9.根据权利要求8所述的一种水声换能器，其特征在于：所述壳体（1）在所述气腔（111）侧壁设置有用于排出多余气体的泄压阀（15）。

技术总结
本申请涉及一种水声换能器，属于换能器技术领域。其包括壳体、振子、振动盖板以及气囊，所述壳体在远离所述振子的一端开设有进水孔，所述气囊的侧壁与所述壳体内壁密封连接，使所述气囊形成有固定部和变形部，其特征在于，还包括补气装置和用于连接所述补气装置和所述壳体的固定装置，所述补气装置包括设置于所述壳体侧壁的输气管、连接于所述输气管且用于供气的气源，所述进气管与所述固定部连通。本申请具有保证正常工作下，增加最大的下水深度。

技术研发人员：潘耀宗,王耀,丁玥文,王明海,马海锋,范锡汶,傅娜,胡启迪
受保护的技术使用者：宁波甬科声学技术有限公司
技术研发日：20230207
技术公布日：2024/1/13