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新型换能器的介绍

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新型换能器的介绍

2020-01-10 14:59
随着声呐技术的发展,对声诱饵技术也提出了新的要求,目前国际上声诱饵的发展趋势有两种,一是将工作频率进一步降低以对抗岸基警戒声呐,二是尺寸减小以实现快速装填及多点布放。这就要求换能器要有更小的体积和更低的工作频率,常规换能器已经难以满足使用要求,针对这些迫切问题,近年来国内外开始加强适用于对抗器材的新型换能器的研究,取得很大进展。
 
 3.1 弯曲圆盘组合式换能器
弯曲圆盘组合式换能器是 21世纪初发展起来的一种大功率、小尺寸换能器系统。该换能器通过基元间的互辐射作用,可以降低谐振频率,实现低频,大功率发射的目的。弯曲圆盘换能器基元是用两片对称发射的双叠片,通过薄圆环连接在一起,薄圆环与双叠片粘接,形成边缘简支条件。上下两片陶瓷片安装时正负极方向相反,当外加信号时,陶瓷片径向收缩带动金属片进行弯曲振动,从而向外辐射声波。构成弯曲圆盘组合式换能器的各个弯曲圆盘基元在高度方向上按一定间隔密排堆叠而成,当换能器工作时,基元间强烈的互辐射作用会增大换能器基元间的 辐 射 阻 和 等 效质 量 抗 ,由 公 式ωres = 1 (m11 + mr1)c11可知组合式换能器的谐振频率随着等效质量抗的升高而降低。
 
3.2 开缝圆环换能器
开缝圆环换能器是新发展起来的低频小尺寸换能器的典型代表。其基本结构如图4所示,压电陶瓷梯形长条片拼接成内部的压电陶瓷环,压电陶瓷环沿高度方向开一条狭缝,以降低结构的等效刚度;紧靠压电陶瓷环外表面包覆轻质材料如碳纤维、铝合金等作为辐射壳体;壳体外部包覆透声橡
胶实现水下密封。换能器工作时,压电陶瓷驱动开缝壳体在开缝附近作扩张振动,向外发射声波。有研究人员研制出的换能器样机,直径约为 300mm,谐振频率可以达到100Hz以下,而且该换能器可以做成溢流结构,理论上没有深度限制,非常适合甚低频声诱饵设备的要求。
 
 
 

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