[发明专利]一种水雷模块化嵌入式圆柱共形声基阵

说明书

本发明公开了一种水雷模块化嵌入式圆柱共形声基阵，属于水雷技术领域，它包括：换能器单元、水密插座、水密电缆及导线；两个以上换能器单元沿圆周方向均匀固定在仪表舱段壳体的外圆周面，且换能器单元的长度方向与仪表舱段壳体的轴向一致，换能器单元的一端与水雷圆柱壳体的端面相抵触，另一端固定有水密插座，所述水密插座的一端分别通过导线分别与两个压电陶瓷圆片的正负极板连接，另一端通过水密电缆与水雷仪表舱内的插座连接，实现换能器单元与水雷仪表舱内仪器的电气连接；本发明通过采用多个压电敏感元件整体模块化灌封、集束安装，以及通过水密插座传输信号的方式，减少壳体上的开孔数目与开孔孔径。

技术领域

本发明属于水雷技术领域，具体涉及一种水雷模块化嵌入式圆柱共形声基阵。

背景技术

水雷武器为了满足对水中目标的探测功能要求，其探测系统通常采取多个声学换能器构成传感器阵列的方法。由水声学基本原理可知，构成基阵阵列的换能器个数越多，阵列信号处理的增益就越高，对水中目标的探测效果相应就越好。以往水雷武器所用圆环型压电陶瓷换能器的机械结构与安装方式，通常要求在水雷壳体上开相应的安装孔座。而开孔数目越多，对水雷壳体强度的影响越不利，对总体结构水下密封性的要求也越高。同时，开孔安装的方式可能破坏水雷总体的流体外形，引起水下系留稳定性降低、流噪声增大等不良后果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种水雷模块化嵌入式圆柱共形声基阵，能够解决以往水雷壳体上单个换能器体积较大以及独立开孔安装方式引发的一系列问题，通过采用多个压电敏感元件整体模块化灌封、集束安装，以及通过水密插座传输信号的方式，减少壳体上的开孔数目与开孔孔径。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种水雷模块化嵌入式圆柱共形声基阵，包括：换能器单元、水密插座、水密电缆及导线；

其外围设备包括同轴对接的水雷圆柱壳体和仪表舱段壳体；水雷圆柱壳体的直径大于仪表舱段壳体的直径；

所述换能器单元用于将声波信号转变为电信号，它包括：压环、绝缘环、压电陶瓷圆片、透声橡胶及支撑体；所述支撑体为长条状结构，且在一侧端面沿其长度方向加工有两个并列的柱形凹槽；两个绝缘环分别嵌装在两个柱形凹槽内，两个压电陶瓷圆片分别抵触在两个绝缘环的台阶面上，使压电陶瓷圆片与所述柱形凹槽的内底面间有间隙；两个压环分别固定在两个绝缘环上，并分别将两个压电陶瓷圆片压紧；两个透声橡胶分别将两个所述凹槽封闭，并使两个透声橡胶的外侧面与支撑体的侧面平齐，内侧面与所述电陶瓷圆片之间有间隙；

整体连接关系如下：两个以上换能器单元沿圆周方向均匀固定在仪表舱段壳体的外圆周面，且换能器单元的长度方向与仪表舱段壳体的轴向一致，换能器单元的一端与水雷圆柱壳体的端面相抵触，另一端固定有水密插座，所述水密插座的一端分别通过导线分别与两个压电陶瓷圆片的正负极板连接，另一端通过水密电缆与水雷仪表舱内的插座连接，实现换能器单元与水雷仪表舱内仪器的电气连接。

进一步的，还包括吸声障板，所述吸声障板为弧形的导流板；

吸声障板安装在每两个相邻的换能器单元之间，使吸声障板与换能器单元组成的圆筒状结构的外圆周面与水雷圆柱壳体的外圆周面平齐，构成圆柱共形声基阵。

进一步的，所述吸声障板的材料采用吸声橡胶。

进一步的，所述绝缘环的材料采用聚四氟乙烯。

进一步的，所述压电陶瓷圆片采用PMg-51压电陶瓷圆片。

进一步的，每个所述换能器单元中的两个压电陶瓷圆片圆心的距离为1/2工作频率的波长。