[发明专利]一种水声学发射换能器

说明书

本发明提供了一种水声学发射换能器及其制作方法，水声学发射换能器包括：透声主体(2)、发射用压电元件(3)、接收用压电元件(8)、反声障板(7)；发射用压电元件(3)、接收用压电元件(8)被设置于透声主体(2)中；接收用压电元件(8)被配置为接受发射用压电元件(3)发出的水声信号。能有效的解决发射换能器使用过程中无法判断其工作状态的问题，应用中可实时检测或记录发射换能器的工作情况。

技术领域

本发明涉及水声学设备技术领域，特别是指一种水声学发射换能器。

背景技术

水声学发射换能器一般由金属支撑架、绝缘垫圈、反声障板、压电元件、屏蔽电缆及透声橡胶组成，完成对信号电-声的转换。

由于发射换能器一般布置于产品外部，直接与水相连，没有高硬度的外壳保护，所以容易受到撞击导致压电元件的损坏。另外发射换能器通常工作于高压状态，连续工作也容易使压电元件的使用寿命降低而发生损毁或性能下降。发射换能器一旦损坏或性能下降，会使水下设备或装置丧失功能或性能降低，造成十分严重的后果。然而发射换能器损坏或性能下降一般很难从外观上辨认。

通常检测发射换能器的好坏的方法是在使用前对发射换能器进行调试，模拟正常工作状态向换能器施加一定的激励，通过人耳听或者调试用接收换能器以声对接的方式对其进行检测。通过人耳识别的方法可以区分换能器是否完全损坏(完全没有声音输出或输出声音明显降低)，但无法辨识换能器是否性能下降。通过调试用接收换能器以声对接的方式进行检测首先是实施复杂，要配备相应的调试设备，其次由于声对接接触面的大小、对接的地紧密程度很难保持不变仍然无法准确辨别换能器性能是否下降。

另外有时换能器是在使用过程中发生损坏或性能降低，一般是无法发现的。使用完后虽然能够检测到换能器已经损坏，但是具体损坏的时间和损坏时的工作状态是无法确定的。这对使用后数据的分析判读带来很大不便。

水声学发射换能器存在改进空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的水声学发射换能器。

一种水声学发射换能器，包括：透声主体2、发射用压电元件3、接收用压电元件8、反声障板7；

发射用压电元件3、接收用压电元件8被设置于透声主体2中；

接收用压电元件8被配置为接收发射用压电元件3发出的水声信号；接收用压电转换元件8布置于对发射换能器声学性能影响最小的位置，所述位置通过实验得到；

通过实时监测接收用压电元件8的输出电信号，通过对电信号的检测、分析得到发射换能器的实时工作状态，或者通过记录电路对使用过程中接收用压电元件的输出电信号进行记录，使用后读取记录数据分析发射换能器的工作情况；

所述反声障板7用于阻挡发射换能器外部声信号的干扰，所述反声障板7的位置、尺寸的选择以不影响发射换能器的正常使用为原则。

在本发明的实施例中，透声主体是聚胺酯透声橡胶，发射用压电元件是球形压电元件，接收用压电元件是管形压电元件，反声障板是锥形反声障板，并且设置于接收用压电元件的两侧。

根据第二个方面，本发明的实施例提供水声学发射换能器的制作方法，其中包括如下步骤：固定发射用压电元件、接收用压电元件、反声障板；焊接与发射用压电元件、接收用压电元件连接的导线；制作包裹固定发射用压电元件、接收用压电元件、反声障板的透声主体。

应用本发明，实现简单，容易理解，能有效的解决发射换能器使用过程中无法判断其工作状态的问题，应用中可实时检测或记录发射换能器的工作情况。

附图说明

图1是本发明在一柱形发射换能器上的应用剖面图。