一种柔性基底PVDF压电同振式矢量水听器及其组装方法

    公开(公告)号:CN117589282A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311598713.8

    申请日:2023-11-28

    Abstract: 本发明涉及一种柔性基底矢量水听器及其组装方法,属于水声传感技术领域。解决薄膜压电材料与金属基底之间的力学耦合性能较差,采用金属基底研制压电薄膜类的同振式矢量水听器并不合理的问题。包括压电薄膜、信号收集电极、柔性基底、薄膜基底支撑结构和输出电缆,所述柔性基底与薄膜基底支撑结构建立连接,压电薄膜的表面覆盖信号收集电极,压电薄膜与柔性基底连接,信号收集电极与输出电缆电性连接。本发明结构合理,利用柔性基底与压电薄膜相结合具有较低的谐振频率,更能满足目前水下目标探测的低频探测需求,并且柔性基底与PVDF薄膜之间良好的力学耦合性能,使得基于柔性基底的PVDF压电同振式矢量水听器能够获得较高的灵敏度。

    利用二阶惯性系统谐振特性实现的谐振高灵敏检测声矢量水听器及其设计方法和工作方法

    公开(公告)号:CN117870844A

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202311746687.9

    申请日:2023-12-19

    Abstract: 本发明属于水声工程技术领域,公开了一种利用二阶惯性系统谐振特性实现的谐振高灵敏检测声矢量水听器及其设计方法和工作方法。利用二阶惯性系统固有的谐振特性设计矢量水听器的响应,将二阶惯性系统的固有谐振频率作为谐振高灵敏矢量水听器的工作频率,使谐振高灵敏检测矢量水听器工作在以二阶惯性系统固有谐振频率为中心的一个窄带频率范围内,获得高灵敏度响应,具体流程为根据所要检测的特征信息的频率点设计二阶惯性系统的谐振频率,使二阶惯性系统的谐振频率与特征频率相同。通过将二阶系统谐振频率点设计为与特征信息频率一致获得谐振高灵敏矢量水听器的工作频率,通过系统阻尼设计实现预定特征频率点附近具有一定频带宽度和高灵敏响应特点的谐振高灵敏检测矢量水听器。

    一种基于N个谐响应MEMS敏感单元集成的声压振速FFT传感器及其工作方法

    公开(公告)号:CN116086593A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202310054324.2

    申请日:2023-02-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于N个谐响应MEMS敏感单元集成的声压/振速FFT传感器及其工作方法。敏感芯片安装于信号处理阵列电路板上,通过金丝将敏感芯片的单元输出电极与信号处理阵列电路板上的输入电极相连接,信号处理阵列电路板通过螺钉与结构主体基座相连接,信号处理阵列电路板的下方设置信号处理电路板,信号处理电路板通过螺钉与结构主体基座相连接,结构主体基座被输出电缆穿过,输出电缆的线皮与屏蔽线通过压板固定于结构主体基座上,输出电缆的芯线与信号处理电路板焊接,信号处理阵列电路板与信号处理电路板通过导线焊接。在硅片结构上利用MEMS技术设计由N个谐响应敏感单元构成的集成敏感芯片并与阵列信号处理芯片集成实现具有快速傅里叶变换功能的FFT声压/振速传感器。

    一种适用于深水工作的超低频、高声源级声源系统及其工作方法

    公开(公告)号:CN115902848A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202111209214.6

    申请日:2021-10-18

    Abstract: 本发明公开了一种适用于深水工作的超低频、高声源级声源系统及其工作方法。所述声源系统包括电机驱动分系统、电机控制分系统、声辐射分系统、气动平衡声补偿分系统、声与环境测量分系统和主控台与供电分系统;所述电机驱动分系统分别与电机控制分系统和声辐射分系统相连接,所述声辐射分系统与气动平衡声补偿分系统相连接,所述气动平衡声补偿分系统与主控台与供电分系统相连接,所述主控台与供电分系统分别与声与环境测量分系统与电机控制分系统相连接。本发明针对现在低频或超低频辐射时厘米级大振幅的实现问题以及深水静压带来的声补偿难题。

    一种利用相变点实现气液二相介质弹簧刚度调整的深水压力补偿器设计方法及其补偿方法

    公开(公告)号:CN116123157B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202310054291.1

    申请日:2023-02-03

    Abstract: 本发明公开一种利用相变点实现气液二相介质弹簧刚度调整的深水压力补偿器设计方法及其补偿方法。基于气液二相介质弹簧刚度系数软化,根据低频声源工作深度关联选择特定工作介质,该工作介质由多种具有不同相变点的可压缩气体配比而成,通过对工作介质进行设计可控制实现与工作深度相关联匹配的具有多个相变点组合的工作介质;通过温控法对相变工作点进行微移动控制与延迟稳定;根据工作深度范围,关联选定多种气体组分组成气液二相介质弹簧的工作介质,并根据工作深度范围与相变点曲线对特定工作介质配比进行设定,实现多相变点阶梯刚度系数软化;基于工作介质的相变点设置控制及控制曲线设计,可设计出深水压力补偿器,用以解决大深度条件下声源等深水设备的压力补偿问题。

    特征信息传感检测MEMS芯片微系统及应用于水下的频域特征信息传感检测微系统及工作方法

    公开(公告)号:CN119521108A

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202411539648.6

    申请日:2024-10-31

    Abstract: 本发明属于信息技术领域和水声工程技术领域,具体涉及特征信息传感检测MEMS芯片微系统和应用于水下的频域特征信息传感检测微系统及工作方法。所述特征信息传感检测MEMS芯片微系统由特征传感芯片、特征信息处理芯片、特征信息检测芯片和目标检测芯片集成封装而成。针对水下应用,具体体现为频域特征信息传感检测微系统,采用频域特征传感芯片,针对外界频域特征信息进行针对性敏感并输出电学信号;所述特征信息处理芯片,对特征传感信号进行匹配处理;所述特征信息检测芯片,负责根据动态阈值判断特征信息有无,给出结果;所述目标检测芯片,依据目标特征预置向量组进行逻辑过滤检测,判断目标有无,输出结果。所述微系统,具有选择性高灵敏获取水下频域特征信息的能力并具有特征信息或目标检测的能力,兼具极低功耗和小尺度特点,适合搭载无人小平台完成监测预警任务。支持广域边界内外基于特征信息有无的快速边缘决策。

    一种利用相变点实现气液二相介质弹簧刚度调整的深水压力补偿器设计方法及其补偿方法

    公开(公告)号:CN116123157A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310054291.1

    申请日:2023-02-03

    Abstract: 本发明公开一种利用相变点实现气液二相介质弹簧刚度调整的深水压力补偿器设计方法及其补偿方法。基于气液二相介质弹簧刚度系数软化,根据低频声源工作深度关联选择特定工作介质,该工作介质由多种具有不同相变点的可压缩气体配比而成,通过对工作介质进行设计可控制实现与工作深度相关联匹配的具有多个相变点组合的工作介质;通过温控法对相变工作点进行微移动控制与延迟稳定;根据工作深度范围,关联选定多种气体组分组成气液二相介质弹簧的工作介质,并根据工作深度范围与相变点曲线对特定工作介质配比进行设定,实现多相变点阶梯刚度系数软化;基于工作介质的相变点设置控制及控制曲线设计,可设计出深水压力补偿器,用以解决大深度条件下声源等深水设备的压力补偿问题。

    一种适用于深海低频声源的气动平衡声补偿系统及其设计方法

    公开(公告)号:CN115994434A

    公开(公告)日:2023-04-21

    申请号:CN202111212341.1

    申请日:2021-10-18

    Abstract: 本发明提供一种适用于深海低频声源的气动平衡声补偿系统及其设计方法。利用选定工作气体液相和气相转换实现气室与海水静压平衡,并进一步通过在一定容积V的空间内力学裕度补偿声辐射带来的气动不平衡,有效实现声学补偿;所述一定容积V的空间是根据声源在工作状态时,对应最大声源级的声波辐射过程中,气室空间内产生的与外部海水压力不平衡的动态压差变量,是否小于一定容积V空间的力学平衡裕度约束条件来确定;所述空间的力学平衡裕度约束条件为结构力学承受裕度,包括电机功率选择时的推力裕度约束。本发明针对扩展低频声源(低频、高声源级大振幅声辐射源)水下工作深度问题,具体针对低频、大振幅声辐射源深海静压条件下的声补偿困难的问题。

    一种水听器离散梁膜融合声敏感芯片的过载或干扰信号释放及离散电容的增敏设计方法

    公开(公告)号:CN115900924A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202111478354.3

    申请日:2021-12-06

    Abstract: 本发明公开了一种水听器离散梁膜融合声敏感芯片的过载或干扰信号释放及离散电容的增敏设计方法。在C形硅杯基座上制作的平膜分为多个子梁膜,多个子梁膜组成圆形平膜,每个子梁膜之间存在微米级间隙;每个子梁膜上制作有压电敏感膜及检测电容电极,每个子梁膜上的检测电容通过串联的方式连接。本发明用以解决如何在MEMS敏感结构有限尺寸之内实现传感器敏感芯片原始灵敏度增强,同时提高传感器抗过载能力,增强环境适应性;水听器离散梁膜融合声敏感芯片用于敏感水下声压等信号,制作声压水听器,也可以利用此芯片设计制作位移、压差、流量、流速、质点振动传感器以及空气介质中的相应参数的传感器。

    一种基于光加热的无磁温控装置

    公开(公告)号:CN103901924B

    公开(公告)日:2017-01-04

    申请号:CN201410083196.5

    申请日:2014-03-08

    Abstract: 本发明属于无磁温控领域,具体涉及一种用于原子磁力仪系统中利用热气流加热原子气室的基于光加热的无磁温控装置。基于光加热的无磁温控装置,包括激光器、光开关和1×2波分复用器,原子加热室和温度控制器,激光器、光开关和1×2波分复用器通过光纤连接,光器通过光纤将光束导入到1×2波分复用器中,通过1×2波分复用器后光束变为两束功率相同的光束,通过光纤导入到原子加热室中。原子加热室采用耐高温无磁材料泡沫玻璃,自身不产生干扰磁场;激光器、光开关以及温度控制器等能够产生干扰磁场的电气部分与原子加热室存在足够的跨度,避免了对原子气室工作区域产生磁场干扰。

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