原理：開(kāi)縫壓電圓環(huán)深海水聽(tīng)器主要利用能量法得到了開(kāi)縫壓電圓環(huán)水中的諧振頻率方程與電導(dǎo)納曲線;通過(guò)構(gòu)建開(kāi)縫壓電圓環(huán)低頻接收狀態(tài)等效電路圖,推導(dǎo)了開(kāi)縫壓電圓環(huán)低頻開(kāi)路電壓靈敏度;比較開(kāi)縫壓電圓環(huán)和整體圓環(huán)低頻接收靈敏度,提出了利用開(kāi)縫壓電陶瓷圓環(huán)與溢流結(jié)構(gòu)相結(jié)合設(shè)計(jì)深海水聽(tīng)器的思路;通過(guò)建立溢流式開(kāi)縫壓電圓環(huán)有限元仿真模型,探討了開(kāi)縫壓電圓環(huán)的低頻開(kāi)路電壓靈敏度與圓環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。
優(yōu)勢(shì)：經(jīng)過(guò)仿真優(yōu)化,研制了水中諧振頻率600 Hz的開(kāi)縫壓電圓環(huán)深海水聽(tīng)器。水池聲學(xué)測(cè)試與耐壓測(cè)試結(jié)果表明,溢流式開(kāi)縫壓電圓環(huán)水聽(tīng)器在100~300 Hz頻段內(nèi)低頻開(kāi)路電壓靈敏度最大值為-193.2 dB,最小值-197.9 dB,起伏-4.7 dB,耐靜水壓30 MPa;與采用相同尺寸壓電元件的溢流圓環(huán)水聽(tīng)器相比,溢流式開(kāi)縫壓電圓環(huán)水聽(tīng)器的低頻開(kāi)路電壓靈敏度提高20 dB;驗(yàn)證了本文提出的采用開(kāi)縫壓電圓環(huán)構(gòu)建深海水聽(tīng)器的實(shí)用性。

作者: 盧葦;藍(lán)宇;石桂欣;

單位: 哈爾濱工程大學(xué)水聲技術(shù)實(shí)驗(yàn)室

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