一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构

1.一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构，其特征在于：包括金属结构外壳、支撑加强组件、压电陶瓷以及水密罩壳，所述金属结构外壳的截面为曲线型，压电陶瓷通过支撑加强组件固定连接在金属结构外壳上，水密罩壳将压电陶瓷罩设在内，水密罩壳与金属结构外壳之间密封连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构，其特征在于：所述金属结构外壳为圆弧形，支撑加强组件包括金属支撑板、隔振层和金属连接块，所述金属连接块的内侧面为与金属结构外壳曲率一致的内凹面，金属连接块对应粘接在金属结构外壳上，金属连接块的外侧面为平面。
3.根据权利要求2所述的一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构，其特征在于：所述压电陶瓷、金属支撑板和隔振层加压粘接到一起，隔振层的另一面粘接在金属连接块的外侧面上。
4.根据权利要求2所述的一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构，其特征在于：所述隔振层为聚氨酯发泡材料制成，金属支撑板和金属连接块之间通过定位销进行定位连接。
5.根据权利要求2所述的一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构，其特征在于：所述金属支撑板的尺寸大于压电陶瓷的尺寸。
6.根据权利要求2所述的一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构，其特征在于：所述水密罩壳内灌注有水密透声介质，水密透声介质将压电陶瓷完全包裹住。

一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于水声换能器技术领域，具体涉及一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构。\n背景技术\n[0002] 多波束测深系统是获取海洋水深数据和海底地形地貌的重要手段，探测深度越深，技术含量也越大，一般在较高的外压力作用下，常规的结构或者材料就会难以承受，从而变形破损，以致报废。国外相关产品从浅水到深水多波束已经有了很长的发展历史，而国内鉴于中水、深水多波束测深声纳较高的研制和使用门槛，结合国内对浅水多波束测深声纳的迫切需求，近10 年来国内多家专业团队在浅水多波束测深声纳国产化上投入了大量人力物力资源，并取得了丰富研究成果，总体技术水平已经接近国际领先水平。但是，对于中水和深水这些耐压的多波束由于成本和市场的限制发展进度缓慢。\n发明内容\n[0003] 为了克服现有多波束换能器无法适应深水高压力工作环境的缺陷。本实用新型提供了一种专门用于多波束换能器的平衡式耐压结构。用换能器外置式全包裹结构，取代传统的内置式半包裹结构，平衡内外压力。\n[0004] 本实用新型的技术方案如下：一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构，包括金属结构外壳、支撑加强组件、压电陶瓷以及水密罩壳，所述金属结构外壳的截面为曲线型，压电陶瓷通过支撑加强组件固定连接在金属结构外壳上，水密罩壳将压电陶瓷罩设在内，水密罩壳与金属结构外壳之间密封连接。采用水密罩壳将压电陶瓷密封在内，全包裹式结构能避免压电陶瓷工作过程中压力不平衡的现象，能实现多波束换能器的高强度耐压，降低耐压金属结构所带来的生产制造难度。\n[0005] 进一步的，所述金属结构外壳为圆弧形，支撑加强组件包括金属支撑板、隔振层和金属连接块，所述金属连接块的内侧面为与金属结构外壳曲率一致的内凹面，金属连接块对应粘接在金属结构外壳上，金属连接块的外侧面为平面。\n[0006] 进一步的，所述压电陶瓷、金属支撑板和隔振层加压粘接到一起，隔振层的另一面粘接在金属连接块的外侧面上。\n[0007] 进一步的，所述隔振层为聚氨酯发泡材料制成，金属支撑板和金属连接块之间通过定位销进行定位连接。隔振层用来隔绝来自船体本身的机械振动和噪声，由于隔振层具有一定弹性，因此同时采用压合粘接和定位销定位的方式将金属支撑板、隔振层和金属连接块进行连接，既能够达到隔绝噪声的效果，又能维持压电陶瓷的稳定。\n[0008] 进一步的，为了保证良好的支撑效果，所述金属支撑板的尺寸大于压电陶瓷的尺寸。\n[0009] 进一步的，所述水密罩壳内灌注有水密透声介质，水密透声介质将压电陶瓷完全包裹住。水密透声介质充满了整个水密罩壳，完全包裹住压电陶瓷，压电陶瓷一直处于稳定的水压当中，因此无论本换能器在水下何处，均不会收到外部水压的影响，能维持水压平衡，保持精确探测。\n[0010] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在多波束换能器安装过程中，要尽力解决内外噪音和振动的问题，本实用新型将换能器设置在船体外部，采用了全包裹的结构，在水密罩壳内灌注水密透声介质，能够降低来自外部的海洋生物、波浪、其他船只扰动等环境噪音，而水密透声介质使得压电陶瓷承受的水压是恒定的，不会受到外部水压的影响；此外，设置隔振层能够隔离机械噪音、船体振动、电子噪音来自船体自身的振动及产生的噪音，保持压电陶瓷的稳定性，有效提高其工作稳定性和精确度。\n附图说明\n[0011] 图1 为本实用新型多波束换能器的平衡式耐压结构的剖面示意图；\n[0012] 图中标记为：金属结构外壳1、支撑加强组件2、金属支撑板21、隔振层22、金属连接块23、压电陶瓷3、水密罩壳4、水密透声介质5。\n具体实施方式\n[0013] 下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。\n[0014] 如图1所示为本实用新型一种用于多波束换能器的平衡式耐压结构，包括金属结构外壳1、支撑加强组件2、压电陶瓷3以及水密罩壳4；压电陶瓷3通过支撑加强组件2固定连接在金属结构外壳1上，水密罩壳4将压电陶瓷3罩设在内，水密罩壳4与金属结构外壳1之间密封连接，水密罩壳4内灌注有水密透声介质5，水密透声介质5将压电陶瓷3完全包裹住。\n[0015] 所述金属结构外壳1的截面为曲线型，具体的，金属结构外壳1为圆弧形，支撑加强组件2包括金属支撑板21、隔振层22和金属连接块23，所述金属连接块23的内侧面为与金属结构外壳1曲率一致的内凹面，金属连接块23对应粘接在金属结构外壳1上，金属连接块23的外侧面为平面。\n[0016] 所述压电陶瓷3、金属支撑板21和隔振层22加压粘接到一起，隔振层22的另一面粘接在金属连接块23的外侧面上，为了保证良好的支撑效果，所述金属支撑板21的尺寸大于压电陶瓷3的尺寸；隔振层22为聚氨酯发泡材料制成，金属支撑板21和金属连接块23之间通过定位销进行定位连接。隔振层22具有一定弹性，因此同时采用压合粘接和定位销定位的方式将金属支撑板21、隔振层22和金属连接块23进行连接，既能够达到隔绝噪声的效果，又能维持压电陶瓷3的稳定。\n[0017] 采用水密罩壳4将压电陶瓷3密封在内，全包裹式结构能避免压电陶瓷3工作过程中压力不平衡的现象，能实现多波束换能器的高强度耐压，降低耐压金属结构所带来的生产制造难度。水密透声介质5充满了整个水密罩壳4，完全包裹住压电陶瓷3，压电陶瓷3一直处于稳定的水压当中，因此无论本换能器在水下何处，均不会收到外部水压的影响，能维持水压平衡，保持精确探测。\n[0018] 以上所述，仅为本实用新型较佳的几个实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。