本文選題：水聽器 + 壓電�。� 參考：《聲學(xué)學(xué)報(bào)》2017年06期

【摘要】：利用能量法得到了開縫壓電圓環(huán)水中的諧振頻率方程與電導(dǎo)納曲線;通過構(gòu)建開縫壓電圓環(huán)低頻接收狀態(tài)等效電路圖,推導(dǎo)了開縫壓電圓環(huán)低頻開路電壓靈敏度;比較開縫壓電圓環(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)深海水聽器的思路;通過建立溢流式開縫壓電圓環(huán)有限元仿真模型,探討了開縫壓電圓環(huán)的低頻開路電壓靈敏度與圓環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。經(jīng)過仿真優(yōu)化,研制了水中諧振頻率600 Hz的開縫壓電圓環(huán)深海水聽器。水池聲學(xué)測試與耐壓測試結(jié)果表明,溢流式開縫壓電圓環(huán)水聽器在100~300 Hz頻段內(nèi)低頻開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)水聽器相比,溢流式開縫壓電圓環(huán)水聽器的低頻開路電壓靈敏度提高20 dB;驗(yàn)證了本文提出的采用開縫壓電圓環(huán)構(gòu)建深海水聽器的實(shí)用性。
[Abstract]:The resonant frequency equation and the electrical admittance curve of the slit piezoelectric circular ring are obtained by the energy method, and the low frequency open circuit voltage sensitivity of the slotted piezoelectric circular ring is derived by constructing the equivalent circuit of the low frequency receiving state of the slotted piezoelectric circular ring, and the low frequency receiving sensitivity of the slotted piezoelectric ring and the whole ring is compared. The idea of designing deep-sea hydrophone with a combination of porcelain ring and overflow structure is designed. Through the establishment of a finite element simulation model of a spillway type piezoelectric circular ring, the relationship between the low frequency open circuit voltage sensitivity and the ring structure parameters is discussed. Through simulation and optimization, the deep sea water hearing of a slotted piezoelectric circular ring with a resonant frequency of 600 Hz in water is developed. The results of the tank acoustic test and pressure test show that the maximum sensitivity of the low frequency open circuit voltage of the overflow opening piezoelectric circular hydrophone in the 100~300 Hz band is -193.2 dB, the minimum value -197.9 dB, the undulating -4.7 dB, and the static water pressure of 30 MPa; the overflow opening piezoelectric circle is compared with the overflow circular hydrophone with the same size piezoelectric element. The sensitivity of the low frequency open circuit voltage of the loop hydrophone is increased by 20 dB, which validates the practicability of the proposed slotted piezoelectric ring for deep-sea hydrophone.

【作者單位】： 哈爾濱工程大學(xué)水聲技術(shù)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院聲學(xué)研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11204052)資助
【分類號】：TB565.1

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