一种压力自平衡式深水半空间换能器的制作方法

本技术涉及换能器，特别是涉及一种压力自平衡式深水半空间换能器。

背景技术：

1、水声通信系统、水声定位系统、声学应答释放器等设备和技术是人类研究、认识、开发利用海洋过程中所使用的重要技术与手段。随着海洋工程的不断推进，适用于深海条件下的声学设备需求量巨大。

2、目前在水声通信系统、水声定位系统、声学应答释放器等运用中，常用的半空间换能器形式为充油式压力平衡慢波导结构，如图1所示，其组成结构包括：压电陶瓷环4、刚性反声板1、透声橡胶套3、透声填充油以及耐压密封引线柱2等，该结构透声橡胶套3上设有注油孔，通过注油孔塞6塞住，内部通过注油孔填充透声填充油5，透声橡胶套在不同温度条件下，产生较大的特性变化，从而导致换能器整体性能不稳定，容易在恶劣的使用条件下产生问题；另外，虽然导线是通过耐压密封引线柱引出至换能器的外部，但是，在深海高压环境下，还是存在泄漏的风险。

3、有鉴于此，有必要对现有的换能器予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种压力自平衡式深水半空间换能器。

2、本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种压力自平衡式深水半空间换能器，包括刚性反声板、水密透声层、压电陶瓷环和导线，所述压电陶瓷环的外部封装一层水密透声层，所述压电陶瓷环和水密透声层共同形成中空溢流圆环，该中空溢流圆环的底部固定连接在刚性反声板的上表面，所述刚性反声板上设有出线孔，所述导线设置在出线孔内，且导线的上端埋设在水密透声层内，端部与压电陶瓷环连接。

3、进一步优选，所述水密透声层的厚度范围为3mm-6mm。

4、作为优选，所述水密透声层采用透声橡胶或透声聚氨酯材料制成。

5、进一步的，所述出线孔设置在环形组件与刚性反声板接触面的正下方，且出线孔的上端设有锥型部，所述锥型部顶部的最大孔径d小于等于水密透声层的厚度h。

6、进一步的，为了便于环能器与其他机构的固定，所述水密透声层外围的刚性反声板上，沿周向设有多个连接孔。

7、具体的，所述刚性反声板为金属材质制成。

8、进一步的，所述水密透声层的底部通过结构胶粘结在刚性反声板上。

9、本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种压力自平衡式深水半空间换能器，（1）采用中空溢流圆环和一端的金属刚性反声板简化了深水半空间换能器的结构。（2）在充油式压力平衡慢波导结构深水半空间换能器的基础上，去除了影响换能器稳定性的透声橡胶套与透声填充油，取而代之的是换能器工作环境所在处的水介质，一般为海水或淡水，具有较好的稳定性，生产工艺得到简化，生产成本得到降低；（3）无需透声填充油，导线直接从出线孔内引出，可以工作在任意的深海压力下，不存在内部油液泄漏的风险；（4）通过在压电陶瓷环外部封装水密透声层使压电陶瓷环实现了独立水密，因此，水密透声层与刚性反声板的连接无需再考虑水密问题，简化了结构，降低了对换能器的要求。

1.一种压力自平衡式深水半空间换能器，其特征在于：包括刚性反声板、水密透声层、压电陶瓷环和导线，所述压电陶瓷环的外部封装一层水密透声层，所述压电陶瓷环和水密透声层共同形成中空溢流圆环，该中空溢流圆环的底部固定连接在刚性反声板的上表面，所述刚性反声板上设有出线孔，所述导线设置在出线孔内，且导线的上端埋设在水密透声层内，端部与压电陶瓷环连接。

2.如权利要求1所述的压力自平衡式深水半空间换能器，其特征在于：所述水密透声层的厚度范围为3mm-6mm。

3.如权利要求1所述的压力自平衡式深水半空间换能器，其特征在于：所述水密透声层采用透声橡胶或透声聚氨酯材料制成。

4.如权利要求1所述的压力自平衡式深水半空间换能器，其特征在于：所述出线孔设置在环形组件与刚性反声板接触面的正下方，且出线孔的上端设有锥型部，所述锥型部顶部的最大孔径d小于等于水密透声层的厚度h。

5.如权利要求1所述的压力自平衡式深水半空间换能器，其特征在于：所述水密透声层外围的刚性反声板上，沿周向设有多个连接孔。

6.如权利要求1所述的压力自平衡式深水半空间换能器，其特征在于：所述刚性反声板为金属材质制成。

7.如权利要求1所述的压力自平衡式深水半空间换能器，其特征在于：所述水密透声层的底部通过结构胶粘结在刚性反声板上。