[发明专利]一种敏感器件、电化学矢量水听器

说明书

本发明公开了一种敏感器件、电化学矢量水听器，敏感器件包括：敏感电极、电解液、第一壳体；第一壳体内部设置至少两条相互垂直且不连通的流道，流道内设置有电解液，电解液能够随水声信号产生振动；电解液，用于发生电化学反应形成电流；敏感电极，设置在流道两端，用于输出每一条流道内的电流，以及通过连接外部差分电路，输出差分电流，用于检测水声信号。

技术领域

本发明属于水声技术领域，具体涉及一种敏感器件、电化学矢量水听器。

背景技术

矢量水听器是二十世纪末出现的一种新型水下声传感器，它不仅可以测量声场的标量信息，也可测量矢量信息。典型的矢量水听器是通过加工和包装多个加速度计实现的。随着现代科学技术的发展，特别是减噪减振隐身技术的发展，水下目标的噪声辐射强度越来越低，人们对远距离探测和低频测量提出了更高的要求，低频、小型化、高信噪比的检测已成为矢量水听器的发展趋势。

矢量水听器按照其工作原理的不同主要有压阻式、压电式、光纤式、电容式等，其中压阻式矢量水听器为有源器件，具有功耗高，噪声大，灵敏度低等特点；压电式矢量水听器具有较高灵敏度但低频性能较差；光纤式矢量水听器同样具有较高灵敏度但其体积大，低频性能差，不易安装；电容式矢量水听器低频性能好，灵敏度高但其安装倾角小，电容极板易粘连。因此，相关技术中的水听器存在对低频水声信号检测灵敏度低、功耗高、低频性能差、安装不易等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种敏感器件、电化学矢量水听器，已期至少部分地解决上述技术问题。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提供了一种敏感器件，包括：敏感电极、电解液、第一壳体；上述第一壳体内部设置至少两条相互垂直且不连通的流道，上述流道内设置有上述电解液，上述电解液能够随水声信号产生振动；上述电解液，用于发生电化学反应形成电流；上述敏感电极，设置在上述流道两端，用于输出每一条上述流道内的上述电流，以及通过连接外部差分电路，输出差分电流，用于检测上述水声信号。

根据本发明的实施例，上述电解液包括以下至少之一：碘-碘化物混合溶液、溴-溴化物混合溶液、铁氰化物-亚铁氰化物混合溶液。

根据本发明的实施例，上述敏感电极包括阴极和阳极，上述敏感电极靠近上述流道的终端一侧为阴极，上述敏感电极远离上述流道的终端一侧为阳极。

根据本发明的实施例，上述阴极与上述阳极之间的电压包括0.3～0.5V。

根据本发明的实施例，上述敏感电极包括表面沉积有金属箔的硅片。

根据本发明的实施例，上述第一壳体与上述敏感电极之间设置弹性密封膜。

根据本发明的实施例，上述电化学反应包括可逆的氧化还原反应。

作为本发明的另一个方面，本发明还提供了一种电化学矢量水听器，包括：第二壳体、第三壳体、上述实施例的任意一项上述的敏感器件。

根据本发明的实施例，上述第三壳体与上述敏感器件之间设置防水密封材料。

根据本发明的实施例，上述防水密封材料包括煤油。

本发明提供一种敏感器件，通过设置相互垂直且不连通的两条以上的流道，流道内设置电解液，电解液在电极之间发生电化学反应产生电流，在敏感器件不振动的情况下，每条流道内输出的电流相同，则差分电流无输出，在敏感器件振动的情况下，每条流道内输出的电流不同，差分电流有输出，则将水下的水声信号转换为电信号，可以用于检测低频水声信号。

附图说明

图1是电化学矢量水听器的敏感器件剖视图；

图2是电化学矢量水听器结构与装配示意图；

图3是电化学矢量水听器的检测原理示意图；