[实用新型]一种基于PVDF的振弦式次声波传感器

权利要求书

1.一种基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于：包括弦马Ⅰ（1）、振弦（2）、导轨（3）、弦马Ⅱ（4）、PVDF压电薄膜（7）、弹性膜片（8）、固定支架，所述固定支架包括夹弦装置Ⅰ（5）、钢板Ⅰ（6）、右侧底板（9）、夹弦装置Ⅱ（11）、钢板Ⅱ（12）、环形部分（13）；其中弦马Ⅰ（1）装于弹性膜片（8）的圆心处，作为接收元件的振弦（2）由夹弦装置Ⅰ（5）和夹弦装置Ⅱ（11）固定并由弦马Ⅰ（1）和弦马Ⅱ（4）支撑，导轨（3）安装于右侧底板（9）上且设有刻度，弦马Ⅱ（4）安装于导轨（3）上，弹性膜片（8）的下侧粘贴有PVDF压电薄膜（7），右侧底板（9）位于固定支架的右侧，环形部分（13）位于固定支架的左侧，钢板Ⅰ（6）、钢板Ⅱ（12）位于固定支架的两端，弦装置Ⅰ（5）和夹弦装置Ⅱ（11）分别焊接在钢板Ⅰ（6）、钢板Ⅱ（12）上。

2.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于：所述振弦（2）为钢弦。

3.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于：所述固定支架为钢板结构；其中环形部分（13）的直径与弹性膜片（8）的直径相同，环形部分（13）侧边开有用于导线引出的小孔。

4.根据权利要求3所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于：所述夹弦装置Ⅰ（5）和夹弦装置Ⅱ（11）为锥形栓夹弦装置，由锥形栓（17）、防松螺母（18）、调整螺母（19）、支架（20）、有锥形空的圆栓套（21）构成；其中振弦（2）被夹紧在两个半圆形的锥形栓（17）的轴心中，锥形栓（17）放入开有锥形空的圆栓套（21）中，再把圆栓套（21）放入支架（20）圆孔中，防松螺母（18）、调整螺母（19）位于圆栓套（21）的两端。

5.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于：还包括安装于导轨（3）内的蜗轮轴（14）、螺母（15），一端位于导轨（3）内的蜗杆（16）；其中蜗轮轴（14）位于蜗轮中心处，涡轮轴（14）外部有螺纹，螺母（15）套在蜗轮轴（14）上，蜗杆（16）与蜗轮咬合，弦马Ⅱ（4）固定于螺母（15）上。

6.根据权利要求5所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于：还包括蜗杆旋钮（10），其中蜗杆旋钮（10）固定在伸出导轨（3）外的蜗杆（16）的一端，便于转动蜗杆（16）。

7.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于：所述弦马Ⅰ（1）与弦马Ⅱ（4）之间的弦长为振弦（2）的有效弦长。

8.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于：所述PVDF压电薄膜（7）的粘贴位置满足                                                ；其中为微单元的电荷量，d₃₁、d₃₂为PVDF压电薄膜（7）的压电常数。

9.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于：所述弹性膜片（8）的半径R与厚度h之间的关系为：；其中E为弹性膜片（8）的弹性模量，F为作用于弹性膜片（8）的外力、v为弹性膜片（8）的泊松比。