一种双端板溢流环型换能器结构的制作方法

本技术属于水声换能器，具体涉及一种双端板溢流环型换能器结构。

背景技术：

1、水声换能器是在水中将电信号与声信号进行转换的传感器，现代水声技术的发展要求水声换能器满足低频、宽带、大功率和深水工作的特点，其中溢流环是一种可实现上述要求的结构，其体积小、质量小、功率大、工作稳定可靠，是目前水下探测、识别、通信都离不开的一种换能器形式。现有的溢流环型换能器是一种镶拼圆环内部自由充入水介质的结构，其垂直指向性，阻抗特性，发射电压响应曲线等特性均取决于溢流圆环的结构，对于不同的使用场合无法进行优化或者调整，无法满足不同使用场景的性能指向性要求。

技术实现思路

1、针对上述问题和技术需求，本实用新型提供一种双端板溢流环型换能器结构，能够克服现有溢流环结构无法对指向性及发射电压响应进行优化调整的问题。

2、本实用新型的技术方案如下：一种双端板溢流环型换能器结构，包括溢流环、第一端板、第二端板和安装杆，溢流环外周环绕设置有一圈安装杆，安装杆和溢流环之间保持一定间隙，安装杆上端连接第一端板，下端连接第二端板，所述第一端板、溢流环和第二端板之间互相平行，溢流环的外周设有一层水密透声层，水密透声层将一圈安装杆包覆在内，并且水密透声层和第一端板、第二端板之间均存在空隙。本方案中，通过一圈安装杆同时实现了对第一端板、第二端板的固定，以及对溢流环的稳固，溢流环与安装杆之间保持一定的间隙，能保证安装杆不影响溢流环的性能，留出微小的间隙便于施加水密透声层，水密透声层包覆住安装杆，使安装杆稳定性更好，对两端的端板具有更好的支撑作用，水密透声层同时包裹在溢流环外侧，不存在间隙，水密透声层起到透声、水下密封的作用。

3、进一步的，所述溢流环为环形，包括梯形陶瓷片、铜电极和玻璃钢，多个同样尺寸的梯形陶瓷片拼接成环形，相邻两片梯形陶瓷片之间极化方向相反，梯形陶瓷片之间通过铜电极并联连接，拼成环形的梯形陶瓷片外圈设有一层玻璃钢。玻璃钢作为内层的透声材料，不仅有较佳的透声性能，而且强度高耐腐蚀，能保护内部的压电陶瓷材料，同时玻璃钢对拼合的陶瓷圆环施加应力，能增强拼接效果，提高陶瓷环的强度。

4、进一步的，所述水密透声层各处厚度均匀，水密透声层和溢流环同轴设置。

5、进一步的，所述水密透声层采用聚氨酯材料灌注成型。而在本实施例中，水密透声层不仅要具有良好的透声和密封性能，还要能支撑和固定安装杆，采用聚氨酯材料灌注，具有良好的包覆和承载作用。

6、进一步的，所述第一端板和第二端板均为刚性端板，安装杆两端与第一端板和第二端板之间可拆卸连接。

7、进一步的，所述第一端板和第二端板均为圆形。

8、进一步的，所述第二端板下表面设有多个支撑管，支撑管绕圆心等角度均匀设置。

9、进一步的，所述第二端板下表面设有接插端头，接插端头与铜电极连通，通过接插端头能向溢流环通电。

10、本实用新型的有益效果：本实用新型通过在溢流环两端分别加设一块钢性端板，通过调整钢性端板的结构，可以优化换能器指向性及电压响应；在设计阶段对端板尺寸及端板与溢流环之间的距离进行调整，可以在使用相同溢流环的情况下满足不同场合的使用，对溢流圆环换能器的垂直指向性，频率，发射电压响应进行调整优化，以使本类型换能器能够获得所需的各项性能，满足不同使用场景的指向性要求；同时溢流环整体结构简单，与传统溢流环对比几乎不增加生产制造难度，适合大批量工业化生产。

技术特征：

1.一种双端板溢流环型换能器结构，其特征在于：包括溢流环、第一端板、第二端板和安装杆，溢流环外周环绕设置有一圈安装杆，安装杆和溢流环之间保持一定间隙，安装杆上端连接第一端板，下端连接第二端板，所述第一端板、溢流环和第二端板之间互相平行，溢流环的外周设有一层水密透声层，水密透声层将一圈安装杆包覆在内，并且水密透声层和第一端板、第二端板之间均存在空隙。

2.根据权利要求1所述的一种双端板溢流环型换能器结构，其特征在于：所述溢流环为环形，包括梯形陶瓷片、铜电极和玻璃钢，多个同样尺寸的梯形陶瓷片拼接成环形，相邻两片梯形陶瓷片之间极化方向相反，梯形陶瓷片之间通过铜电极并联连接，拼成环形的梯形陶瓷片外圈设有一层玻璃钢。

3.根据权利要求2所述的一种双端板溢流环型换能器结构，其特征在于：所述水密透声层各处厚度均匀，水密透声层和溢流环同轴设置。

4.根据权利要求3所述的一种双端板溢流环型换能器结构，其特征在于：所述水密透声层采用聚氨酯材料灌注成型。

5.根据权利要求2所述的一种双端板溢流环型换能器结构，其特征在于：所述第一端板和第二端板均为刚性端板，安装杆两端与第一端板和第二端板之间可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的一种双端板溢流环型换能器结构，其特征在于：所述第一端板和第二端板均为圆形。

7.根据权利要求2所述的一种双端板溢流环型换能器结构，其特征在于：所述第二端板下表面设有多个支撑管，支撑管绕圆心等角度均匀设置。

8.根据权利要求2所述的一种双端板溢流环型换能器结构，其特征在于：所述第二端板下表面设有接插端头，接插端头与铜电极连通，通过接插端头能向溢流环通电。

技术总结
本技术公开了一种双端板溢流环型换能器结构，包括溢流环、第一端板、第二端板和安装杆，溢流环外周环绕设置有一圈安装杆，安装杆和溢流环之间保持一定间隙，安装杆上端连接第一端板，下端连接第二端板，所述第一端板、溢流环和第二端板之间互相平行，溢流环的外周设有一层水密透声层，水密透声层将一圈安装杆包覆在内，并且水密透声层和第一端板、第二端板之间均存在空隙；本技术溢流环型换能器能够克服现有溢流环结构无法对指向性及发射电压响应进行优化调整的问题，满足不同场景的性能指向性要求。

技术研发人员：周益明,徐程
受保护的技术使用者：苏州声之源电子科技有限公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/12