分電極球形發(fā)射換能器研究.pdf

1、球形換能器是水聲領(lǐng)域應(yīng)用較廣的換能器類型之一,由于機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、造價低、制作方便、一致性好,外形易于成陣等特點在水聲換能器研究中占有重要地位。若換能器具有一定的指向性,則有利于提高信噪比,增加傳輸距離,降低損耗。因此,本文設(shè)計了一種分電極球形換能器,希望在傳統(tǒng)球形換能器的基礎(chǔ)上獲得指向性。
　　本文研究的主要內(nèi)容是通過分電極的方法,采用不同的激勵方式,利用球形換能器多個模態(tài)耦合的方法實現(xiàn)球形換能器的指向性。首先介紹球形換能器的相關(guān)

2、理論,分析換能器如何實現(xiàn)指向性;其次借助ANSYS有限元分析軟件對分電極發(fā)射球形換能器進(jìn)行仿真,分析球形換能器各主要尺寸對工作特性的影響規(guī)律,得到換能器在空氣中和水中的特性;設(shè)計了具有指向性的分電極球形換能器。
　　最后制作了外徑40mm,厚度2mm的球形換能器試驗樣機(jī),并對阻抗特性、發(fā)射電壓響應(yīng)以及指向性進(jìn)行測量。換能器最大發(fā)射電壓響應(yīng)為152.3dB,工作范圍35kHz—60kHz,不同激勵模態(tài)下發(fā)射電壓響應(yīng)曲線均比較平坦。結(jié)