[发明专利]调节高频曲面换能器频率的方法

说明书

本申请涉及一种调节高频曲面换能器频率的方法，属于换能器技术领域，包括：采用陶瓷制成弧形阵列，所述弧形阵列的频率高于所述换能器的工作频率；在所述弧形阵列的辐射面覆盖调节层，覆盖所述调节层之后所述弧形阵列的频率低于所述换能器的工作频率，所述调节层的特性阻抗在陶瓷和水之间；在所述调节层固化之后，对所述调节层的尺寸进行磨削，并在磨削所述调节层时对所述弧形阵列的频率进行监测；在所述弧形阵列的频率达到预设频率时停止磨削。解决了现有技术中换能器的研制周期长研发成本高的问题；达到了可以使用一种尺寸的陶瓷方便的得到特定频率的换能器，缩短换能器的研发周期、降低研发成本的效果。

技术领域

本申请涉及一种调节高频曲面换能器频率的方法，属于换能器技术领域。

背景技术

声呐实际应用中，高频图像声纳发射换能器需要具有较宽的波束和较高的声源级，换能器一般采用弧形换能器，相比线阵，弧形换能器的开角不受尺寸的限制，可以的得到较大的波束宽度。弧形发射换能器可以由若干基元排列成的圆弧形阵列或者弧形陶瓷构成。

实际应用中，较大尺寸的弧形换能器需要使用较小的长方形陶瓷粒子拼接成弧形阵列，尺寸合适的弧形换能器也可使用弧形陶瓷制作。采用较小的长方形陶瓷粒子拼接成弧形阵列的方式制作弧形换能器装配难度高，需要人工成本较大；采用弧形陶瓷作为弧形阵列的方式制作弧形换能器成本较高，弧形陶瓷加工难度大，周期长，导致试验周期久。通常制作换能器需要使用多个频率的陶瓷制作试验换能器模块才可以确定使用的陶瓷尺寸，这导致陶瓷的浪费，成本增加，大大地加长了弧形换能器的研制周期。

发明内容

本申请提供了一种调节高频曲面换能器频率的方法，可以解决现有方案中的问题。本申请提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种调节高频曲面换能器频率的方法，所述方法包括：

采用陶瓷制成弧形阵列，所述弧形阵列的频率高于所述换能器的工作频率；

在所述弧形阵列的辐射面覆盖调节层，覆盖所述调节层之后所述弧形阵列的频率低于所述换能器的工作频率，所述调节层的特性阻抗在陶瓷和水之间；

在所述调节层固化之后，对所述调节层的尺寸进行磨削，并在磨削所述调节层时对所述弧形阵列的频率进行监测；

在所述弧形阵列的频率达到预设频率时停止磨削。

可选的，所述方法还包括：

在磨削所述调节层时使用阻抗分析仪对所述弧形阵列的频率进行监测。

可选的，所述对所述调节层的尺寸进行磨削，包括：

通过砂带机对所述调节层的尺寸进行磨削。

可选的，所述对所述调节层的尺寸进行磨削，包括：

通过曲面磨床对所述调节层的尺寸进行磨削。

可选的，所述调节层的材质为玻璃纤维布与环氧树脂的复合材料。

可选的，所述调节层的材质为环氧树脂和填料。

本申请的有益效果在于：

通过采用陶瓷制成弧形阵列，所述弧形阵列的频率高于所述换能器的工作频率；在所述弧形阵列的辐射面覆盖调节层，覆盖所述调节层之后所述弧形阵列的频率低于所述换能器的工作频率，所述调节层的特性阻抗在陶瓷和水之间；在所述调节层固化之后，对所述调节层的尺寸进行磨削，并在磨削所述调节层时对所述弧形阵列的频率进行监测；在所述弧形阵列的频率达到预设频率时停止磨削；解决了现有技术中换能器的研制周期长研发成本高的问题；达到了可以使用一种尺寸的陶瓷方便的得到特定频率的换能器，缩短换能器的研发周期、降低研发成本的效果。