节能环保低频大功率的水声换能器的制作方法

1.本技术涉及一种水声换能器，特别是涉及一种节能环保低频大功率的水声换能器。


背景技术：

2.地球表面积71％是海洋，海洋里蕴藏着丰富的生物资源和矿物质资源，是人类今后生存和发展的第二个空间。声纳设备的功能，就是收听水下有用信号并把它转变为电信号以供试听；或者自身产生一个电信号再转变为声信号在水介质中传播，遇到目标后反射回来在进行接收，转变为电信号供听或观察，由此来判断物体的方位和距离，而实现这功能的关键设备就是水声换能器。
3.在实现本技术过程中，申请人发现现有水声换能器是高频小功率的，主要应用于内河和浅海，而低频大功率则是用于远洋和深海，但是我国在这部分领域的技术方案几乎空白。因此，急需一种低频大功率的水声换能器。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种节能环保低频大功率的水声换能器，以填补我国在低频大功率领域技术空白的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.第一方面，提供一种节能环保低频大功率的水声换能器，其包括：耐压玻璃，其具有中空腔体；可靠性结构，其一侧贴合于耐压玻璃的一侧，且位于中空腔体内；微型音源，其设置于中空腔体内，微型音源包括多个微型音源单元，多个微型音源单元的一侧采用同心度声场集中原则贴合于耐压玻璃的另一侧，多个微型音源单元的另一侧贴合于可靠性结构的另一侧。
7.在第一方面的第一种可能实现方式中，耐压玻璃还具有下耐压玻璃和上耐压玻璃，微型音源贴合于下耐压玻璃上，可靠性结构贴合于上耐压玻璃上。
8.在第一方面的第二种可能实现方式中，耐压玻璃至少可以承受700个大气压。
9.在第一方面的第三种可能实现方式中，每个微型音源单元使用电磁式元器件。
10.在第一方面的第四种可能实现方式中，可靠性结构包括依次层叠设置的第一防水防湿层、第二防水防湿层、第三防水防湿层和第四防水防湿层，且第四防水防湿层、第三防水防湿层、第二防水防湿层和第一防水防湿层的防水功能依次增强，第一防水防湿层贴合于耐压玻璃，多个微型音源单元的另一侧贴合于第四防水防湿层。
11.结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，第一防水防湿层使用耐压胶水。
12.结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第六种可能实现方式中，第二防水防湿层使用超级硅胶结构，超级硅胶结构的上下两端设有强粘胶且其接触产品端具有吸水防湿功能。
13.结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第七种可能实现方式中，第三防水防湿层使用液体。
14.结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第八种可能实现方式中，第四防水防湿层使用超强防水薄膜。
15.在第一方面的第九种可能实现方式中，还包括：pcb板，其与多个微型音源单元电性连接，pcb板设置为转换及计算处理声能。
16.本技术与现有技术相比具有的优点有：
17.本技术的节能环保低频大功率的水声换能器，其将微型音源集成于耐压玻璃上，形成面发声结构，如此声波传播更远，且对海洋不会造成污染，使用也比较方便。同时只要目前的潜水艇上的玻璃可以耐住多少大气压，我们就能最终实现换能器相应的效果，并且安装方便，可以推到深海万米一下，进一步对深海进行研究。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
19.图1是本技术一实施例的节节能环保低频大功率的水声换能器的示意图；
20.图2是本技术一实施例的多个电磁式元器件按照圆型摆放要求的示意图。
具体实施方式
21.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
22.关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本技术，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。
23.对于远洋和深海探测而言，需要通过低频大功率的水声换能器产生声信号在水介质中传播，遇到目标后反射回来在进行接收，转变为电信号供听或观察，由此来判断物体的方位和距离，但是我国在这部分领域的技术方案几乎空白。
24.本技术的节能环保低频大功率的水声换能器主要适用于远洋和深海，其将微型音源集成于耐压玻璃上，形成面发声结构，如此对海洋不会造成污染，使用也比较方便。并且可以根据覆盖的范围放置本技术水声换能器，使海洋逐渐的得到有效管控，从而更好的探索海洋。
25.请参阅图1，其是本技术一实施例的节节能环保低频大功率的水声换能器的示意图。如图所示，节能环保低频大功率的水声换能器1包括耐压玻璃2、可靠性结构3和微型音源4。耐压玻璃2具有中空腔体。可靠性结构3和微型音源4设置于中空腔体内。耐压玻璃2至少可以承受700个大气压，以使其可以使用在潜水艇上，适用远洋和深海探测。
26.可靠性结构3的一侧贴合于耐压玻璃2的一侧。在本实施例中，耐压玻璃2还具有下耐压玻璃21和上耐压玻璃(图中未示出)，微型音源4贴合于下耐压玻璃21上，可靠性结构3贴合于上耐压玻璃上，下耐压玻璃21、微型音源4、可靠性结构3和上耐压玻璃形成四层贴合结构。微型音源4包括多个微型音源单元(图中未示出)。多个微型音源单元的一侧采用同心度声场集中原则贴合于耐压玻璃2的另一侧，也即下耐压玻璃21上，如此可以保证低频传播
稳定，影响范围广。每个微型音源单元使用电磁式元器件，其不同于压电陶瓷，寿命短、易损坏，这种器件可以承受700大气压。
27.具体而言，请参阅图2，其是本技术一实施例的多个电磁式元器件按照圆型摆放要求的示意图。如图所示，多个电磁式元器件按照如图2方式圆型摆放，多个电磁式元器件位于中空腔体内，只需要将单个电磁式元器件与下耐压玻璃21贴合即可，因此降低了对腔体制造工艺的要求。并且由于微型音源4是由单个电磁式元器件密集组装而成，因此降低了各微型电磁式之间的互耦现象，能够实现对各电磁式元器件的独立控制。同时本实施例所采用的微型电磁式阵列不再要求电磁式元器件位于无限长刚性柱面上，因此实际中的微型电磁式模型与理论模型更加接近，指向性声辐射的实现误差更小。本实施例所采用的微型电磁式阵列高度有限，因此适用场景更广泛。
28.可靠性结构3的另一侧与多个微型音源单元的另一侧相贴合。可靠性结构3包括依次层叠设置的第一防水防湿层31、第二防水防湿层32、第三防水防湿层33和第四防水防湿层34，第一防水防湿层31贴合于耐压玻璃2，多个微型音源单元的另一侧贴合于第四防水防湿层34。第四防水防湿层34、第三防水防湿层33、第二防水防湿层32和第一防水防湿层31的防水功能依次增强。
29.承上所述，第四防水防湿层34使用超强防水薄膜。第三防水防湿层33使用液体，换句话说，第三防水防湿层33是液体层，如此不仅具有防水防湿外，还能保证内部气体稳定。第二防水防湿层32使用超级硅胶结构，这是一种新型的混合型材料，超级硅胶结构的上下两端设有强粘胶且其接触产品端具有吸水防湿功能。第一防水防湿层31使用耐压胶水，该耐压胶水是一种超强的水中可固化胶水，以上结构可塑性高，可以根据工作状态进行设计并使用，但不以此为限。
30.在一实施例中，节能环保低频大功率的水声换能器1还包括pcb板(图中未示出)。pcb板与多个微型音源单元电性连接，pcb板设置为转换及计算处理声能，如此可以方便实现各种声能的转换及计算处理功能，但不以此为限。
31.本实施例的节能环保低频大功率的水声换能器1利用电磁式元器件可以实现的大尺寸玻璃的发声，因为是面发声，声波传播更远且更环保。同时由于目前市场上低频换能器频率范围大致为数十赫兹到4千赫兹，深度超过500米，一般要求的工作电压需要1000v以上，并且属于点或者线声源发声，随着距离的增加声压降低的越严重，而距离越近声压越响，这样可能造成近距离的声污染。另外，目前的换能器工作温度一般在-2摄氏度-50摄氏度，储存温度在-20摄氏度-50摄氏度，随着时间的推移金属层还会生锈，自然损坏。
32.而实施例的水声换能器1将电磁式元器件集成在耐压玻璃2的中空结构内，除了解决上述目前不足点外，也是创新技术利用，利用电磁式单元与耐压玻璃结合，最终实现面发声，这样只要目前的潜水艇上的玻璃可以耐住多少大气压，我们就能最终实现换能器相应的效果，并且安装方便，可以推到深海万米一下，进一步对深海进行研究。
33.现按照海底500米为例，将目前市场上的低频换能器与本实施例的水声换能器的性能参数对比如下：
[0034][0035][0036]
综上所述，本技术提供了一种节能环保低频大功率的水声换能器，其将微型音源集成于耐压玻璃上，形成面发声结构，如此声波传播更远，且对海洋不会造成污染，使用也比较方便。同时只要目前的潜水艇上的玻璃可以耐住多少大气压，我们就能最终实现换能器相应的效果，并且安装方便，可以推到深海万米一下，进一步对深海进行研究。
[0037]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0038]
上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体
实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。