水下冲击波传感器的传感装置的制作方法

本实用新性涉及传感装置领域，特别是一种水下冲击波传感器的传感装置。

背景技术：

目前测量冲击波主要使用的是压电陶瓷传感器技术，而水下压电陶瓷传感器价格昂贵(国产单支价格一般在四千元以上，美国pcb公司的单支价格一般在三万元以上)。国内的冲击波传感器市场领域较小，可以提升的空间很大。pvdf压电膜是一种性能很好的感应，它能感应压力和冲击波，并产生电压信号，通过对信号的处理能够测出压力和冲击波的大小。目前在国内pvdf压电膜技术已经用在实际工程中，在冲击波压力测试方面，pvdf压电薄膜传感器技术已经开始应用于空气介质冲击波压力测。基于pvdf压电膜特性，pvdf压电膜可以在声纳，水下爆破，水中航行如潜艇等方面可以有广泛的应用。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种经济、灵敏有效的水下冲击波传感器的传感装置。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种水下冲击波传感器的传感装置，其特征在于：包括试管、设置于试管上部的试管盖，均设有膜感应孔的2块夹板，以及pvdf压电膜金属层；所述试管盖的底部与所述2块夹板的一端连接以固定夹板，所述pvdf压电膜金属层置于2块夹板中间；所述2块夹板的下方均设有引线端，所述引线端与pvdf压电膜金属层连接以传导pvdf产生的脉冲信号；

在所述试管内部和夹板周围设有用以传导冲击波的液体介质；所述pvdf压电膜金属层置于2块夹板中间压紧固定而保持绷紧度，以保证pvdf压电膜金属层检测到冲击波压力；所述试管盖上设有引线端，还设有将引线端与外部电路连接的引线，所述引线通过引线端与pvdf相接以传导pvdf产生的脉冲信号。

本实用新型的工作原理在于：化学反应将pvdf压表面金属层腐蚀一部分，留出所需的测量面积。在夹板中留出与测量面积一样大的孔，将pvdf压电膜固定在通孔夹板中间。把引线接在pvdf压电膜下端，pvdf压电膜产生的脉冲信号通过引线传出。最后将整个装置固定在一个密闭容器里面，容器里面有可以传导冲击波的液体介质。

本实用新型的优点在于：该传感装置运用一种夹合式的方式，它能很好地使压电膜部分与水绝缘，夹合式的优点在于它结构简单，所占体积小，能给压电膜更大的感应面积。夹合式的部分也能很好的保护电路部分，将外壳与夹合部分固定减小了压电膜自身的晃动。制作新型水下冲击波传感装置，节约了成本，扩大我国冲击波传感器市场，解决市场上传感器价格昂贵的问题。

附图说明：

图1为本实用新型pvdf压电膜的结构示意图。

图2为本实用新型夹板的结构示意图。

图3为本实用新型结构示意图。

1、pvdf压电膜金属层，2、pvdf压电膜非金属层，3、引线端，4、膜感应孔，5、夹板，6、试管盖，7、试管。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

如图所示的水下冲击波传感器的传感装置，包括试管7、设置于试管7上部的试管盖6，以及pvdf压电膜金属层1；夹板5上设有膜感应孔4，pvdf压电膜金属层1置于夹板5中间；夹板5下方设有引线端3，引线端3与pvdf压电膜金属层1连接以传导pvdf产生的脉冲信号；在试管7内部和夹板5周围设有用以传导冲击波的液体介质；试管盖6上设有将引线端3与外部电路连接的引线；

通过夹板5压紧pvdf压电膜金属层1，夹板5固定使pvdf压电膜金属层1有一定绷紧度，保证pvdf压电膜金属层1可以检测到冲击波压力。引线通过引线端3与pvdf相接，传导pvdf产生的脉冲信号。壳体试管7起到保护作用，它能传导冲击波，同时具有密封性，防止在水下测量冲击波时水进入传感装置内部。在试管7内部的夹板5周围有液体介质，液体介质可以传导冲击波。液体介质具有绝缘性，稳定性和无腐蚀性，可以保证其不会在水中被氧化从而减少传感器的寿命。试管盖6上有引线端3，将引线与后面的处理装置连接。夹板5通过试管盖来固定夹板5。当水下冲击波传递到传感装置时，首先冲击波通过试管7。随后冲击波传入液体介质中，冲击波在液体介质中有一定的传导率，最后波动传导到pvdf压电膜金属层1上。pvdf压电膜金属层1感应到压力时，可以将压力转化为电信号，产生的电压脉冲信号通过引线端3传递给外部电路。

现在市场上的水下冲击波传感器一般为压电陶瓷传感器，压电陶瓷传感器在水下的声阻抗较大，通常是水的11倍多，而pvdf压电膜材料在水下的声阻抗低，比压电陶瓷更接近水，是水的2.6倍。市场上的压电陶瓷传感器存在退极化现象，pvdf压电膜具有高介电强度，可耐受强电场作用。另外在相同受力下，pvdf压电膜的电压输出比压电陶瓷高10倍。

pvdf压电膜感应范围为0.001—10⁹hz，具有宽频带的特性，根据实验得到：pvdf压电膜不需要外部供给电源，它产生的信号甚至大于应变计经放大的信号。这就使得它具有极高的灵敏度。