水声换能器的保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及水声设备【技术领域】，尤其是一种水声换能器的保护装置。包括用来放置水声换能器的刚性壳体，所述壳体上设置有透声窗口，所述透声窗口内设置具有水密封性能的透声材料，所述壳体内部还填充有有机硅凝胶。所述壳体上还设置有注胶口和排气口，所述注胶口和排气口上设置有密封装置。本实用新型用于水声换能器技术，提供一种水声换能器的保护装置，能够有效提高水声换能器的水密封效果，而且不影响水声换能器的敏感度。
【专利说明】水声换能器的保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水声设备【技术领域】，尤其是一种水声换能器的保护装置。
【背景技术】
[0002]水声换能器及其阵缆是当前进行水下探测最主要的技术手段，深海水声探测必须依靠能够深水工作的换能器及其阵缆。
[0003]深水使用的换能器长期工作于深水环境，必须能够耐受足够高的静水压，而既保障水声换能器能有效工作又需要使换能器的结构具备良好的透声性能，这就给换能器的耐静水压设计带来难题，深水换能器的耐深水性能不能简单地通过加强换能器结构的机械强度来实现，一般要给水声换能器配备相应的保护装置。
[0004]通常水声换能器被安置在一个刚性壳体内，由于换能器透声的需求，该刚性壳体需要有一部分接触水介质的面积被设计成透声窗口，透声窗通常是密封焊接的金属薄膜结构或橡胶密封层，透声窗结构本身的机械强度通常承受不了换能器深水工作时来自换能器透声层外侧的单向静水压力，为了避免薄弱的透声窗部位被深水静水压所损伤，通常在深水换能器的密封腔体内部注满绝缘性能良好的液态油。这样，当换能器在深水使用时，其透窗内外的压力是平衡的，透声膜的结构强度要求也就大大降低了。
[0005]上述保护装置虽然能够在一定程度上解决了换能器在深水环境中的透声和耐压保护问题，但是还存在一些不足，主要是:
[0006]1、对腔体的密封要求非常高，如果有微小的孔隙，壳体内的液体油将连续不断溢出而水将同步渗入，造成对换能器绝缘性能的致命破坏；
[0007]2、灌油时抽真空的要求高，由于油是流动的，弥散在油中残存的微小气泡也是游动的，如果灌油时抽真空不彻底，当换能器长期存放后，这些残存的气体将凝聚成气泡，如果活动到换能器的敏感面将会影响换能器的声学性能。
【发明内容】
[0008]本实用新型要解决的技术问题是提供一种水声换能器的保护装置，能够有效提高水声换能器的水密封效果，而且不影响水声换能器的敏感度。
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型包括用来放置水声换能器的刚性壳体，所述壳体上设置有透声窗口，所述透声窗口内设置具有水密封性能的透声材料，其特征在于，所述壳体内部还填充有有机硅凝胶。
[0010]进一步，所述壳体上还设置有注胶口和排气口，所述注胶口和排气口上设置有密封装置。
[0011]壳体内部填充的有机硅凝胶不仅具有优异的绝缘性能、透声性能、声耦合性能和化学稳定性，而且具备深水压力补偿材料所必须的各向同性压力传递特性，该材料填充固化后呈凝胶态，足够柔软，能在外力作用下能任意形变，使得其保护装置内部的压力和压强传递与液体基本相同，因此本实用新型能提供更好的机械保护效果
[0012]壳体内部的有机硅凝胶基本不流动，与密闭腔内的各个结构件精密粘附稳固牢靠，残余气体不会凝集成团从而造成换能器性能的变化，这样不管换能器的状态如何改变，换能器的性能基本能够保持不变，大幅提升深水换能器及阵缆的工作稳定性和可靠性。
[0013]壳体内部的有机硅凝胶具有优良的憎水和防水性能，即便换能器的密封腔体出现了渗漏现象，换能器的敏感结构依然被有机硅凝胶体所包裹，水依然难以渗透靠近换能器电极，从而影响换能器的绝缘强度，换能器原则上仍可继续使用。
[0014]壳体内部的有机硅凝胶虽然是固态的，但是具备良好的自修复能力，当材料被撕裂开来重新接触在一起后，能够具备重新粘合成为一体的能力，所以当换能器受到意外伤害，填充材料的结构遭受损伤后，该材料能够在很大程度上自行消化损伤、适应性地重新构建压力补偿结构实现自我修复。
[0015]壳体内部的有机硅凝胶本身化学成份较为纯净、化学性状稳定，作为固体也隔绝了其他化学物质在腔体内的流动，所以换能器内部敏感部件将能够得到可靠保护，而充油换能器则经常会出现油料不纯净腐蚀换能器敏感部件等问题。
[0016]综上所述，本实用新型作为水声换能器的保护装置，使水声换能器的可靠性和稳定性将得到显著提高，这对于价值高昂的深水水声装备而言是具有重要意义的。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型所列举的实施例，只是用于帮助理解本实用新型，不应理解为对本实用新型保护范围的限定，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型思想的前提下，还可以对本实用新型进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求保护的范围内。
[0019]如图1所示，本实用新型包括用来放置水声换能器I的刚性壳体2，所述壳体2上设置有透声窗口 3，所述透声窗口 3内设置具有水密封性能的透声材料4，所述壳体2内部还填充有有机硅凝胶5。
[0020]为了方便注入有机硅凝胶5，所述壳体2上还设置有注胶口 6和排气口 7，所述注胶口 6和排气口 7上设置有密封装置。
[0021]使用本实用新型时，打开保护装置密闭腔的排气孔和注胶孔，从注胶孔注入配调好的有机硅凝胶5，灌注胶液时应根据内部结构特征，合理调整保护装置的姿态，使胶液能够充满整个保护装置的内部型腔。
[0022]根据需要对灌胶后的保护装置进行真空脱气处理，将灌注胶液内残存的气体进一步排除干净。由于真空脱气时气泡溢出和气泡带走部分胶液，脱气过程中需要及时安排补充胶液，使脱气后的保护装置腔体内部依然充满胶液。然后采用机械密封或化学密封方法将注胶孔和排气孔密封处理。接着，根据选用的有机硅凝胶的固化要求，对灌胶后的换能器进行固化处理。最后，用汽油对封装后的换能器的表面进行全面清洁处理。
【权利要求】
1.水声换能器的保护装置，包括用来放置水声换能器(I)的刚性壳体(2)，所述壳体(2 )上设置有透声窗口( 3 )，所述透声窗口( 3 )内设置具有水密封性能的透声材料(4 )，其特征在于，所述壳体(2)内部还填充有有机硅凝胶(5)。
2.根据权利要求1所述的水声换能器的保护装置，其特征在于，所述壳体(2)上还设置有注胶口( 6 )和排气口( 7 )，所述注胶口( 6 )和排气口( 7 )上设置有密封装置。
【文档编号】H04R1/44GK204031423SQ201420148208
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】顾晓红, 葛骑岐, 朱皓, 李嘉, 张永华, 周伟, 李治凯 申请人:海鹰企业集团有限责任公司