一种球型水听器的制作方法

1.本实用新型涉及水听器技术领域，尤其涉及一种球型水听器。


背景技术：

2.水声换能器是将声信号转换为电信号的换能器，它是用来接收水中的声信号常称为水听器，水听器广泛应用于水中通信、探测、目标定位、跟踪等，在水声技术中起到至关重要的作用。水声换能器长时间在海水中使用，易受海水腐蚀，需要进行水密封装；并且根据使用环境需要有一定的耐静水压能力，因此需要从结构上进行加强。传统的水声换能器采用聚氨酯灌注的形式对换能单元进行密封，通过设计灌注模具，将水声换能器的换能单元与电缆置于模具之中，用胶体进行分段灌封或整体灌封。
3.传统水听器制作是采用灌注的密封方式，需要将换能单元与电缆连接完毕后置于模具之中，通过模具中的注胶口灌注胶体。由于注胶口较为狭窄，在换能单元表面易出现气泡，影响水听器的声学性能；并且存在气泡时耐压能力较差。同时，传统灌封方式通常采用灌注聚氨酯、环氧树脂等材料进行密封，这些材料在海水中的耐腐蚀性较差，影响水声换能器的使用寿命。因此，传统聚氨酯灌注方式不适用于长时间海水浸泡使用场合。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是如何提高水听器的密封性能、声学性能及使用寿命，本实用新型提出一种球型水听器。
5.根据本实用新型实施例的球型水听器，包括：
6.压电陶瓷球，所述压电陶瓷球外表面包覆有第一橡胶层，所述第一橡胶层的外表面包覆有屏蔽网，所述压电陶瓷球具有引出前端；
7.承压装置，位于所述引出前端的一侧，并与所述压电陶瓷球连接，所述承压装置具有中空内腔；
8.传输线缆，所述传输线缆的一端伸入所述中空内腔内，并连接从所述引出前端引出的正负极引线；
9.其中，所述屏蔽网、所述承压装置及所述传输线缆的靠近所述承压装置的部分线缆段的外表面均包覆有第二橡胶层。
10.根据本实用新型实施例的球型水听器，通过设置承压装置，提高了球型水听器内部结构的稳定，从而提高了球型水听器成品率，而且，能够提高球型水听器耐静水压能力。通过设置屏蔽网，能够提高球型水听器的抗干扰能力，利用第一橡胶层和第二橡胶层包裹压电陶瓷球，提高了球型水听器在海水中的使用寿命。因此，本实用新型提高了球型水听器的抗干扰能力与耐静水压能力，同时也提高了设备的成品率、水密特性与使用寿命。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述引出前端具有引线装置，所述压电陶瓷球的所述正负极引线从所述引线装置引出。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述引线装置为中空的螺钉状结构件。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述承压装置和所述压电陶瓷球通过与所述引线装置配合的加固螺帽固定连接。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述承压装置包括：第一承压壳和第二承压壳，所述第一承压壳和所述第二承压壳通过紧固件连接。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述承压装置的外周壁上设有连通所述中空内腔的注胶孔和溢胶孔。
16.在本实用新型的一些实施例中，所述球型水听器还包括：
17.绝缘装置，位于所述中空内腔内，所述绝缘装置具有走线槽，所述传输线缆的内芯与所述正负极引线在所述走线槽内焊接连接。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述压电陶瓷球包括粘接连接的第一球壳和第二球壳。
19.在本实用新型的一些实施例中，所述传输线缆的屏蔽线通过所述承压装置与所述屏蔽网连接。
20.根据本实用新型的一些实施例，所述承压装置的外周壁具有定位凸起部。
21.本实用新型设计的球型水听器，与传统的水听器制作相比，采用耐腐蚀性能较好的氯丁橡胶材料对水听器进行分次硫化，提高了水听器的成品率与耐腐蚀性，解决了传统灌封方式存在的缺点；在两次硫化之间覆屏蔽网提高了水听器抗干扰能力；内置承压装置大大提高了设备的耐静水压能力。
附图说明
22.图1为根据本实用新型实施例的球型水听器的局部结构示意图；
23.图2为根据本实用新型实施例的球型水听器的局部结构剖视图；
24.图3为根据本实用新型实施例球型水听器的压电陶瓷球的第一球壳的结构示意图；
25.图4为根据本实用新型实施例球型水听器的压电陶瓷球的第二球壳的结构示意图；
26.图5为根据本实用新型实施例的球型水听器的压电陶瓷球的结构示意图；
27.图6为根据本实用新型实施例的球型水听器的制备工艺示意图；
28.图7为根据本实用新型实施例的球型水听器的二次硫化前的结构示意图；
29.图8为根据本实用新型实施例的球型水听器的二次硫化后的结构示意图。
30.附图标记：
31.球型水听器100，
32.压电陶瓷球10，正负极引线101，引出前端110，引线装置111，第一橡胶层120，屏蔽网130，第一球壳141，第二球壳142，
33.承压装置20，定位凸起部230，中空内腔240，紧固件250，注胶孔261，溢胶孔262，
34.传输线缆30，
35.绝缘装置40，
36.第二橡胶层50，
37.加固螺帽60。
具体实施方式
38.为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型进行详细说明如后。
39.针对现有技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种耐腐蚀、抗干扰能力强及耐高静水压的球型水听器。
40.如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的球型水听器100，包括：压电陶瓷球10、承压装置20和传输线缆30。
41.如图2所示，压电陶瓷球10外表面包覆有第一橡胶层120，第一橡胶层120的外表面包覆有屏蔽网130，压电陶瓷球10具有引出前端110；
42.承压装置20位于引出前端110的一侧，并与压电陶瓷球10连接，承压装置20具有中空内腔240；
43.传输线缆30的一端伸入中空内腔240内，并连接从引出前端110引出的正负极引线101；
44.其中，如图8所示，屏蔽网130、承压装置20及传输线缆30的靠近承压装置20的部分线缆段的外表面均包覆有第二橡胶层50。
45.根据本实用新型实施例的球型水听器100，通过设置承压装置20，提高了球型水听器100内部结构的稳定，从而提高了球型水听器100成品率，而且，能够提高球型水听器100耐静水压能力。通过设置屏蔽网130，能够提高球型水听器100的抗干扰能力，利用第一橡胶层120和第二橡胶层50包裹压电陶瓷球10，提高了球型水听器100在海水中的使用寿命。因此，本实用新型提高了球型水听器100的抗干扰能力与耐静水压能力，同时也提高了设备的成品率、水密特性与使用寿命。
46.根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，引出前端110具有引线装置111，压电陶瓷球10的正负极引线101从引线装置111引出。
47.在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，引线装置111为中空的螺钉状结构件。引线装置111可以为绝缘非金属材料件，例如：玻纤环氧、氧化铝、尼龙、聚醚。由此，便于引线装置111的加工制造，而且，可以使引线装置111具有良好的绝缘性能。
48.根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，承压装置20和压电陶瓷球10通过与引线装置111配合的加固螺帽60固定连接。
49.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，承压装置20包括：第一承压壳和第二承压壳，第一承压壳和第二承压壳通过紧固件250连接。承压装置20可以采用高强度金属件，例如：黄铜、钛合金、不锈钢，由此，可以提高球型水听器100的结构强度和抗水压性能。
50.根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，承压装置20的外周壁上设有连通中空内腔240的注胶孔261和溢胶孔262。由此，承压装置20内部可以通过注胶孔261注入环氧胶固化承压装置20内部单元。而且，可以通过溢胶孔262中溢出环氧胶来判定承压装置20内部已注满环氧胶。如图1所示，注胶孔261和溢胶孔262可以在承压装置20的外周壁上间隔设置多个，以提高注胶效率。
51.在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，球型水听器100还包括：绝缘装置40，位于中空内腔240内，绝缘装置40具有走线槽，传输线缆30的内芯与正负极引线101在走线
槽内焊接连接。由此，绝缘装置40可以起到对线缆内芯和正负极引线101的绝缘保护作用。
52.根据本实用新型的一些实施例，如图3-图5所示，压电陶瓷球10包括粘接连接的第一球壳141和第二球壳142。可以从第二球壳142通过引线装置111由压电陶瓷球10内部引出正负极引线101，并在第一球壳141和第二球壳142内外表面均用橡胶垫做绝缘减震的耦合处理。粘接过程对第一球壳141和第二球壳142切口边缘涂抹适量粘接剂后施加一定作用力，静置至压电陶瓷球10粘合。
53.第一球壳141和第二球壳142粘接之前需要通过引线装置111或其他中空的螺钉状装置引出压电陶瓷球10的正负极。
54.在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，传输线缆30的屏蔽线通过承压装置20与屏蔽网130连接。由此，可以提高球型水听器100的抗干扰能力。其中，屏蔽网130为可以为编织而成的网兜状铜网。
55.根据本实用新型的一些实施例，如图1和图2所示，承压装置20的外周壁具有定位凸起部230。定位凸起部230在二次硫化中可以起到定位作用，定位凸起部230确定二次硫化时球型水听器100前端及承压装置20的定位，促进硫化过程中橡胶均匀分布，保证了球型水听器100成品的声学性能。
56.下面参照附图详细描述根据本实用新型的球型水听器100。值得理解的是，下述描述仅是示例性描述，而不应理解为对本实用新型的具体限制。
57.如图1和图2所示，球型水听器100包括：压电陶瓷球10(pzt4)、屏蔽网130、引线装置111、承压装置20、绝缘装置40、传输线缆30。
58.如图3-图5所示，压电陶瓷球10包括第一球壳141和第二球壳142，屏蔽网130为编织而成的网兜状铜网。
59.引线装置111为中空的螺钉状结构，其材料一般为绝缘非金属材料(例如：玻纤环氧、氧化铝、尼龙、聚醚)。
60.承压装置20为高强度金属(例如：黄铜、钛合金、不锈钢)，在其内部穿线并将引线装置111引出的压电陶瓷球10内部正负极与传输线缆30信号芯线焊连，并通过承压装置20将传输线缆30屏蔽线与屏蔽铜网连接。
61.绝缘装置40置于承压装置20内部起到保护焊点、将承压装置20与信号芯线隔离绝缘的作用。
62.传输线缆30连接压电陶瓷球10正负极引出信号并进行传输。
63.如图6所示，球型水听器100制作工艺主要包括：陶瓷粘接、一次硫化、结构件装配、二次硫化。
64.按照顺序，首先进行压电陶瓷球10粘接，其次进行一次硫化，随后进行结构件装配，最终进行二次硫化成型。
65.压电陶瓷球10粘接如图3-图5所示。一次硫化的过程为：首先将压电陶瓷球10表面进行清洁，然后在表面涂刷粘合剂，并在表面包覆第一橡胶层120，之后将其放入硫化模具下底板内，最后将模具上盖板定位销钉对准模具下底板销孔扣紧后送入平板硫化机内加压硫化；一次硫化后得到水听器前端。
66.第一次硫化即在压电陶瓷球10外包裹第一橡胶层120，球型水听器100装配步骤：
67.步骤一：将第一橡胶层120表面进行打磨使其粗糙后在外包覆一层屏蔽网130；
68.步骤二：在引线装置111前端加加固螺帽60加强水听器前端与承压装置20之间的连接，并将屏蔽网130与承压装置20相连接；
69.步骤三：引线装置111引出压电陶瓷球10内部正负极引线101，并与传输线缆30定义的正负极分别在绝缘装置40的两个槽中进行焊接，将传输线缆30的屏蔽线与承压装置20连接，至此屏蔽线与屏蔽网130经承压装置20相连接；
70.步骤四：将承压装置20的两部分通过紧固螺钉(即图1中所示的紧固件250)闭合；
71.步骤五：从注胶孔261注入环氧胶填充承压装置20内部空腔直至溢胶孔262有胶溢出；
72.结构件装配完整之后得到如图1所示，装配完成后需要对承压装置20以及传输线缆30靠近承压装置20的一段长度进行打磨使其表面粗糙。球型水听器100二次硫化的硫化模具由下底板、上盖板和销钉、销孔组成，二次硫化的过程为：
73.将图1所示装配完整的结构表面粗糙化后对其进行清洁；将包覆屏蔽网130的水听器前端、打磨后的承压装置20外表面、打磨后的部分传输线缆30表面均均匀涂刷粘合剂，根据所需粘合基材不同选取不同的粘合剂；
74.将图1所示连接之后的包覆屏蔽网130的水听器前端、承压装置20、传输线缆30通过承压装置20定位凸起部230定位置于二次硫化模具下底板中，将模具上盖板定位销钉对准下底板销孔闭合扣紧后放置在平板硫化机上加压进行二次硫化。
75.二次硫化前后外形如图7、图8所示，其中图7为硫化前外形，即为前述结构件装配后图1的结构外形，图8为二次硫化后成品球型水听器外形。
76.综上所述，本实用新型提出的球型水听器100，通过两次硫化引入屏蔽网130，提高球型水听器100抗干扰能力；并且两次硫化过程均根据粘接基材涂刷合适的粘接剂提高其与氯丁橡胶的粘合；
77.结构件装配过程中需要将线缆屏蔽线通过承压装置20与前端屏蔽网130相连接；承压装置20可以大幅提高水听器耐静水压能力；承压装置20外部定位凸起部230设计可以确保二次硫化时在模腔内的定位。
78.本实用新型涉及的球型水听器100经过两次硫化，在一次硫化后包覆于球型水听器100前端的屏蔽网130将外部干扰信号进行屏蔽，保证了有用信号的纯净，同时降低了传输信号的损耗，提高了球型水听器100的抗干扰能力。在两次硫化之前均根据粘接基材涂刷不同的粘合剂，硫化过程中加压通过粘合剂使得各结合部位紧密连接无分层确保了设备的声学性能。
79.通过具体实施方式的说明，应当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。