[发明专利]一种声压梯度水听器

权利要求书

1.一种声压梯度水听器，其特征在于：包括声压梯度水听器（10），其具体结构为：

包括基座（11），所述基座（11）呈圆柱体结构，基座（11）的外圆周面均匀间隔安装有多个压电三迭片（12），每个压电三迭片（12）的表面灌封透声橡胶（13），所述基座（11）的上端面通过螺钉（16）紧固有密封盖板（15），所述密封盖板（15）的顶面中心位置安装有水密接插件（14）；所述基座（11）的上端面设置有多个螺纹孔（112），基座（11）的上端面中部设置有橡胶密封圈（113），所述螺纹孔（112）与螺钉（16）配合，密封盖板（15）通过橡胶密封圈（113）密封；所述基座（11）的外圆周面均匀开有多个台阶形状的圆槽（111），所述圆槽（111）内放置有压电三迭片（12），压电三迭片（12）与圆槽（111）之间的空隙用透声橡胶（13）灌注；单个压电三迭片（12）的安装结构为：包括金属背衬片（122），所述金属背衬片（122）放置在圆槽（111）的台阶处，所述金属背衬片（122）的两侧分别粘贴有压电陶瓷圆片（121），每个压电陶瓷圆片（121）的外表面焊接有电缆（125），所述基座（11）内部空间放置有电路板（126），金属背衬片（122）和压电陶瓷圆片（121）的中心同时设置有过孔（123），压电三迭片（12）与基座（11）之间设置有走线孔（124），所述电缆（125）穿过过孔（123）和走线孔（124）后连接至电路板（126）上；

四只压电三迭片（12）沿x、y方向两两相对放置，压电陶瓷圆片（121）位于金属背衬片（122）两侧，每个压电陶瓷圆片（121）的自由电极面均用电缆（125）连接，在水下声场脉动压力作用下，以金属背衬片（122）为零电位，压电陶瓷圆片（121）表面因极化方向的不同，将产生或同向或反向的电压，但是同一只压电三迭片（12）两侧的压电陶瓷圆片（121）产生的电压绝对值相同，结合以下公式容易得到，将上下两只压电三迭片（12）外侧电极通过电缆（125）并联，得到一阶声压梯度（131），将左右两只压电三迭片（12）外侧电极通过电缆（125）并联，得到一阶声压梯度（132），将所有压电三迭片（12）内侧电极通过电缆（125）并联，得到二阶混合声压梯度（133）；

公式中：

、分别为沿x、y方向的一阶声压梯度；

为二阶混合声压梯度；

p1、p2、p3、p4分别为四只压电三迭片所在声场位置的声压值；

r为两只压电三迭片之间的距离；

声场的声压梯度值可用两点声压的有限差分近似得到，当差分间距相比声波波长足够小时，声场中x方向上的相距的两点和的声压分别为p1和p2，有

公式中：为沿x方向的一阶声压梯度，

p1、p2分别为两只压电三迭片所在声场位置和的声压值，

为两只压电三迭片的间距。

2.如权利要求1所述的一种声压梯度水听器，其特征在于：所述透声橡胶（13）采用热塑性聚氨酯材质。