[发明专利]一种耐高静水压小型压电水听器及其制作方法

权利要求书

1.一种耐高静水压小型压电水听器，其特征在于：包括高强度聚氨酯包覆层（5）、压电陶瓷圆管（1）、柔性橡胶封堵（2）、定位环（4）和两根细导线（3），所述的压电陶瓷圆管（1）外形呈圆柱形，压电陶瓷圆管的极化方向为径向极化，压电陶瓷圆管的外圆表面电极有1～2毫米宽的间隔（7），将外圆表面电极对称分隔为两段，两段圆管的极化方向相反，外圆电极加直流正向电压的为水听器的正电极（6），外圆电极加直流负向电压的为水听器的负电极（8）；压电陶瓷圆管（1）的内圆表面为公共电极（8），外形结构上是一个整体的圆管，电路上是两段极性相反的圆管的串联组合，定位环（4）固定在间隔（7）处；压电陶瓷圆管（1）的两端口用柔性橡胶封堵（2），内部形成密闭的空腔；细导线（3）分别焊接在分段电极的中央，作为水听器的正、负电极引出线，从水听器端面引出；所述压电陶瓷圆管（1）外表面由透声并耐压的高强度聚氨酯包覆层（5）完全包覆。

2.根据权利要求1所述的耐高静水压小型压电水听器，其特征在于：所述包覆层（5）由高强度聚氨酯通过热浇铸成型工艺将胶体注入专用模具中加温硫化制成。

3.根据权利要求1所述的耐高静水压小型压电水听器，其特征在于：所述包覆层（5）在压电陶瓷圆管（1）周围形成均匀包覆，灌注成型后压电陶瓷圆管（1）位于包覆层（5）中央，压电陶瓷圆管（1）的轴线和包覆层（5）的轴线完全重合，包覆层（5）周边厚度为2~5毫米，包覆层（5）顶端的厚度不小于5毫米。

4.根据权利要求1所述的耐高静水压小型压电水听器，其特征在于：所述压电陶瓷圆管（1）由接收型的锆钛酸铅压电材料制成，圆管的长度尺寸大于或等于圆管直径尺寸的4倍，圆管壁厚为1毫米。

5.根据权利要求1所述的耐高静水压小型压电水听器，其特征在于：所述柔性橡胶堵头（2）为由硬度小于50A的聚氨酯弹性体、氯丁橡胶或硅橡胶制成的堵头，外形呈圆台状，圆台直径与压电陶瓷圆管直径过盈配合，高度为2～5毫米。

6.根据权利要求1所述的耐高静水压小型压电水听器，其特征在于：所述定位环（4）为由高强度聚氨酯通过热浇铸成型工艺将胶体注入模具中加温硫化制成的水听器可夹持部位；定位环（4）厚度为1～2毫米，定位环（4）的外径与包覆层（5）的外径相等，定位环（4）的中间有圆孔，能够套入并固定在压电陶瓷圆管（1）的间隔（7）处；定位环（4）上有均匀分布的三个触点，在灌注模具内腔形成支撑；定位环（4）设有便于胶体的流入和气泡的溢出的镂空部分。

7.根据权利要求1所述的耐高静水压小型压电水听器，其特征在于：所述细导线（3）为带PVC挤出护套的标准导线。

8.一种制作如权利要求1所述耐高静水压小型压电水听器的方法，其特征在于：压电陶瓷圆管（1）经过刷涂银浆和高温渗银工艺，在压电陶瓷圆管（1）的外表面形成两段电极，分别作为正电极（6）负电极（8），两段电极间隔（7）为1～2毫米，圆管内部为公共电极（9）；压电陶瓷圆管（1）经过浸泡去油、去氧化层处理后：

1）、首先将定位环（4）套入压电陶瓷圆管（1）的中间间隔（7）处固定；

2）、然后用柔性橡胶堵头（2）封堵压电陶瓷圆管（1）的两面端口；

3）、再将两根带PVC护套的细导线（3）分别焊接在分段电极的中央，作为水听器的正、负电极引出线，焊点位置对称于压电陶瓷圆管（1）的轴线，其中一根导线要穿过定位环（4）上的小孔；

4）、上述构件一起装入圆柱形的专用灌注模具中，调整压电陶瓷圆管（1）的相对位置，保证压电陶瓷圆管（1）始终处于模具腔体的中心，压电陶瓷圆管（1）的中心轴线和模具腔体的中心轴线完全重合；

5）、最后将设计配制好的高强度聚氨酯包覆层（5）预聚体缓慢注入模具中，期间去除混入气泡，将水听器连同模具一起放入干燥箱中加温固化，待自然冷却后取出，脱模。

9.根据权利要求8所述的耐高静水压小型压电水听器的制作方法，其特征在于：压电陶瓷圆管（1）的极化过程如下：在高温硅油浸浴条件下，首先将标示为“正”的电极段加正向直流电场进行极化，根据压电陶瓷圆管（1）的壁厚尺寸，控制极化电场电压为2kV/mm，与此同时将压电陶瓷圆管（1）的负电极（8）和公共电极（9）之间进行短路保护，保持极化电场一段时间，然后解除电场，这样就完成了正电极（6）的极化过程；其次对标示为“负”的电极段加反向直流高压电场进行极化，同时做好正电极（6）和公共电极（9）之间的短路保护，保持相同的极化电压和极化时间；最后移开电场范围和硅油浸浴。