一种水下超声波发射器的制作方法

本实用新型属于超声波发射器技术领域，具体指一种水下超声波发射器。

背景技术：

超声波在海洋开发和海洋科考中应用非常广泛，如水声通信、水下定位、海洋测绘、海洋捕捞、海底科学研究、海底资源勘查、海洋工程等。

随着航空业和船舶业的发展，飞行器失事以及船舶失事事故也在增多。当飞行器坠海后，以及船舶沉船后，为了在海中找到飞行或船舶参数记录器，即：黑匣子，需要水下超声波发射器提供水下定位。目前国内外水下超声波发射器存在着功效电声转换率低，供电受限制，导致工作时间不长久等主要原因，同时外部结构也是一个考量，水下超声波发射器会受到海水压力的影响，水下超声波发射器受到的压力随着深度的增加而增加，海水会渗入到水下超声波发射器内并对其造成一定的损坏，严重影响着水下超声波发射器的工作效率甚至破坏了水下超声波发射器的使用，从而影响定位通信搜救进度。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种密封性好在未入水时零功耗，入水后能高效率地开始工作，同时能在水下长时间工作的水下超声波发射器。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种水下超声波发射器，包括外壳，设置在外壳内的电路板、换能器和电源，所述电路板上设有控制器模块；所述控制器模通过内部定时器模块产生所需的频率、脉宽和周期的信号，所述信号通过功率放大器和匹配器后，驱动换能器发射出信号；所述外壳的一端设置有与电源的一端连接的端盖一，所述端盖一为导电材质所制；外壳的另一端设有与电源的另一端连接的电极；所述端盖一或/和电极与外壳绝缘设置。

采用上述结构后，通过定时器模块的设置可以控制信号发射的时间，通过高转换功率放大器和匹配器后，从而有效控制发射器的发射信号，能延长使用时间；同时端盖一和电极的设置可以使发射器在未进入水中时可以处在零消耗的模式下，当发射器在落入水中后才是端盖一、电极和水之间形成一回路，进而工作发出信号，这样能保证在落水后第一时间发出信号。

本实用新型进一步设置为：所述电源的一端通过弹簧与所述端盖一连接。

采用上述结构后，使发射器在运动过程中(比如在水中下沉)保持稳定性，避免电源发生松动影响信号发射。

本实用新型进一步设置为：所述外壳的另一端设置有端盖二，所述端盖二上设置有绝缘块，所述绝缘块上设置有与所述电极适配的安装槽，所述电极的一端延伸出所述安装槽。

采用上述结构后，通过绝缘块的设置便于电极的使用，方便电极与端盖一形成回路，使信号发送更加稳定。

本实用新型进一步设置为：所述电极通过导电螺钉固定在所述绝缘块上，所述导电螺钉与所述电源的另一端连接。

采用上述结构后，便于电极与绝缘块的固定，同时也方便对电极的更换以 及生产。

本实用新型进一步设置为：所述电极为圆台形，所述电极的下底面延伸出所述绝缘块的外端面，所述电极上底面的直径小于所述电极下底面的直径。

采用上述结构后，通过圆台形电极的设置，可以使电极在受到外界水压的压力时，电极可以挤压安装槽，使电极与安装槽的接触更加紧密，更加密封，避免海水进入发射器内壁。

本实用新型进一步设置为：所述外壳内设置有一环形腔，所述环形腔内设置有硫化橡胶，所述硫化橡胶的一侧与换能器的外壁抵接，所述硫化橡胶的另一侧与环形腔的内壁抵接；所述换能器的左右两端均设置有与环形腔抵接的软木垫。

采用上述结构后，通过硫化橡胶和软木垫的设置对换能器进行缓冲吸能，避免换能器由于震动而发生松动，提高产品的稳定性以及使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型电极的结构剖视图；

图3是本实用新型的流程图；

图4是本实用新型的信号发射原理图；

图5是本实用新型的电路框图；

图6是本实用新型的电路原理图。

图中标号含义：

1-外壳；2-电路板；3-换能器；4-电源；5-端盖一；6-电极；7-弹簧； 8-端盖二；9-绝缘块；10-环形腔；11-硫化橡胶；12-软木垫。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述：

参见图1至图6所示，一种水下超声波发射器，包括外壳1，设置在外壳1内的电路板2、换能器3和电源4，所述电路板2上设有控制器模块；所述控制器模通过内部定时器模块产生所需的频率、脉宽和周期的信号，所述信号通过功率放大器和匹配器后，驱动换能器3发射出信号，这样可以控制信号发射的时间，从而控制发射器的发射信号的时长，能延长使用时间；所述外壳1的一端设置有与电源4的一端连接的端盖一5，所述端盖一5为导电材质所制；外壳1的另一端设有与电源4的另一端连接的电极6；所述端盖一5或/和电极6与外壳1绝缘设置，这样可以避免端盖一5、电极6和外壳1之间形成回路，造成对电源4的损耗，同时端盖一5和电极6的设置可以使发射器在未进入水中时可以处在零消耗的模式下，当发射器在落入水中后才是端盖一5、电源4和电机之间形成一回路，进而工作发出信号，这样能保证在落水后第一时间发出信号。

进一步设置为：所述电源4的一端通过弹簧7与所述端盖一5连接，使发射器在运动过程中(比如在水中下沉)保持稳定性，避免电源4发生松动影响信号发射。

进一步设置为：所述外壳1的另一端设置有端盖二8，所述端盖二8上设置有绝缘块9，所述绝缘块9上设置有与所述电极6适配的安装槽，所述电极6的一端延伸出所述安装槽，通过绝缘块9的设置便于电极6的使用，方便电极6与端盖一5形成回路，使信号发送更加稳定。

进一步设置为：所述电极6通过导电螺钉固定在所述绝缘块9上，所述导电螺钉与所述电源4的另一端连接，便于电极6与绝缘块9的固定，同时也方便对电极6的更换以及生产。

进一步设置为：所述电极6为圆台形，所述电极6的下底面延伸出所述绝缘块9的外端面，所述电极6上底面的直径r小于所述电极6下底面的直径R，本实施例中圆台形的轴与圆台形的母线的夹角a优选为2-5度，这样可以使电极6在受到外界水压的压力时，电极6可以挤压安装槽，使电极6与安装槽的接触更加紧密，更加密封，避免海水进入发射器内壁。

进一步设置为：所述外壳1内设置有一环形腔10，所述环形腔10内设置有硫化橡胶11，所述硫化橡胶11的一侧与换能器3的外壁抵接，所述硫化橡胶11的另一侧与环形腔10的内壁抵接；所述换能器3的左右两端均设置有与环形腔10抵接的软木垫12，通过硫化橡胶11和软木垫12的设置对换能器3进行缓冲吸能，避免换能器3由于震动而发生松动，提高产品的稳定性以及使用寿命。

工作时：1)当所述的发射器落入海水中或者淡水中后，使端盖一5、电源4、电路板2以及电极6与水形成一回路，初始化程序，并打开定时器模块；

2)定时器模块中断是否完成，未中断时，控制器模块进入低功耗模式，中断时，读取入水I/O进行入水判断，判断为未入水则执行步骤2)，判断为入水则执行步骤3)；

3)启动外部晶振，然后发射脉冲信号，完成发射后关闭外部晶振，并执行步骤2)。

所述定时器模块的定时间隔设置为1秒。

初始化程序后，首先关闭定时器模块，设置入水检测引脚为输入。

这样可以控制发射器发射信号的间隔时间，从而达到对电源4的合理利用，提高发射器发射信号的持续时间。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。