CN102006535B - 矢量水听器用封装结构 - Google Patents

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本发明涉及MEMS传感器领域中的矢量水听器，具体是一种矢量水听器用封装结构。减少了封装结构对检测结果的影响，包括两个半球形透声橡胶帽、环状安装座；环状安装座的上下端面分别设有卡槽，帽沿与卡槽间以聚氨酯粘合；环状安装座内设有环形安装板，环形安装板固定有PCB电路板，PCB电路板的中央设置有安装槽，安装槽中部为通孔结构，PCB电路板上集成有信号提取调理电路；球形壳体内注满有与水密度相同或相近的绝缘液体；环状安装座上开设有两个功能通孔：用于向球形壳体内灌注绝缘液体的注液孔；用于安装与PCB电路板上信号提取调理电路输出相连的输出电缆的安装孔。本发明结构简单、合理，极具新颖性，加工成本低，易于制作，适合批量化生产。

Description

矢量水听器用封装结构
技术领域
本发明涉及MEMS传感器领域中的矢量水听器，具体是一种矢量水听器用封装结构。
背景技术
目前，MEMS传感器领域中矢量水听器的应用使得水下声纳信息的获取有了巨大提高，从原来仅能获取标量信息（声压），提高到能同时获取标量信息（声压）、及声场的矢量信息（质点振速、加速度等），极为利于对声纳信号的处理。而矢量水听器的应用效果与多方面因素息息相关，其中，封装结构是影响矢量水听器应用效果的一个重要因素。尤其，随着三维矢量水听器的出现，封装结构是否合理，直接影响着声信号的传播，必然影响封装结构内三维敏感体对各方向声信号的检测灵敏度，进而影响三维矢量水听器对最终检测结果。
发明内容
本发明为了提高三维矢量水听器检测结果的精确度，减少封装结构对检测结果的影响，提供了一种矢量水听器用封装结构。
本发明是采用如下技术方案实现的：矢量水听器用封装结构，包括两个半球形透声橡胶帽、用于固定连接两半球形透声橡胶帽用以形成球形壳体的环状安装座；环状安装座的上下端面分别设有用于卡固半球形透声橡胶帽帽沿的卡槽，且帽沿与卡槽间以聚氨酯粘合；环状安装座内沿其内壁设有环形安装板，环形安装板通过螺栓或螺钉固定有用于安装矢量水听器敏感体的PCB电路板，PCB电路板的中央设置有用于安装矢量水听器敏感体的安装槽，且安装槽中部为通孔结构，PCB电路板上集成有与矢量水听器敏感体输出相连的信号提取调理电路；球形壳体内注满有与水密度相同或相近的绝缘液体；环状安装座上开设有两个功能通孔：用于向球形壳体内灌注绝缘液体的注液孔，并配有孔塞；用于安装与PCB电路板上信号提取调理电路输出相连的输出电缆的安装孔，且安装孔与输出电缆间设有密封。
所述半球形透声橡胶帽为采用高频、低衰减、低渗水的聚氨酯灌封材料以声学灌封工艺制成的透声橡胶帽。所述声学灌封工艺是现有公知技术。
所述绝缘液体采用硅油，硅油绝缘、粘度低、阻尼小、不易产生气泡，且与水的密度、波速及特性阻抗都很接近，上述各点通过查阅相关资料可以确定。
与现有技术相比，本发明所述封装结构采用球形壳体结构实现，球形壳体由环状安装座及具备良好透声性能的两半球形透声橡胶帽构成实现，其构成结构合理、新颖，并于球形壳体内注满绝缘液体，增强了封装结构的透声性能，减小了环形安装座振动对三维矢量水听器敏感体的影响；矢量水听器敏感体借助集成有信号提取调理电路的PCB电路板的支撑，设置于球形壳体内的中心位置，使得矢量水听器敏感体能对各个方向声信号进行检测（即使得置于球形壳体内的矢量水听器敏感体能全方位敏感水下声信号），并于PCB电路板中央-矢量水听器敏感体安装处贯通球形壳体的上下半球，能有效防止球形壳体内中心位置处发生Z向（即与PCB电路板垂直的方向）声波反射，即使得声信号作用于三维矢量水听器敏感体中Z向敏感单元时不会被PCB电路板反射，而影响矢量水听器的测量结果，有效减少了对三维矢量水听器检测结果及其精确度的影响。即本发明所述封闭结构在保护三维矢量水听体敏感体结构的同时，又不会影响和妨碍三维矢量水听器敏感体对各个方向声信号的检测。
本发明结构简单、合理，极具新颖性，加工成本低，易于制作，适合批量化生产；适于辅助三维矢量水听器用于各类民用船只避障、渔业捕捞、海洋勘探等领域。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为环状安装座的结构示意图；
图3为PCB电路板的结构示意图；
图中：1、2-半球形透声橡胶帽；3-环状安装座；4-卡槽；5-环形安装板；6-PCB电路板；7-安装槽；8-绝缘液体；9-注液孔；10-输出电缆；11-安装孔；12-矢量水听器敏感体。
具体实施方式
如附图所示，矢量水听器用封装结构，包括两个半球形透声橡胶帽1、2、用于固定连接两半球形透声橡胶帽1、2用以形成球形壳体的环状安装座3；环状安装座3的上下端面分别设有用于卡固半球形透声橡胶帽1、2帽沿的卡槽4，且帽沿与卡槽4间以聚氨酯粘合；环状安装座3内沿其内壁设有环形安装板5，环形安装板5通过螺栓或螺钉固定有用于安装矢量水听器敏感体12的PCB电路板6，PCB电路板6的中央设置有用于安装矢量水听器敏感体12的安装槽7，且安装槽7中部为通孔结构，PCB电路板6上集成有与矢量水听器敏感体12输出相连的信号提取调理电路；球形壳体内注满有与水密度相同或相近的绝缘液体8；环状安装座3上开设有两个功能通孔：用于向球形壳体内灌注绝缘液体8的注液孔9，并配有孔塞；用于安装与PCB电路板6上信号提取调理电路输出相连的输出电缆10的安装孔11，且安装孔11与输出电缆10间设有密封。
具体实施时，为了便于矢量水听器敏感体于PCB电路板上的安装，一般将信号提取调理电路设于PCB电路板的背面，即PCB电路板上矢量水听器敏感体安装面的另一面；此外，本发明所述封装结构要防止绝缘液体外漏。

Claims (1)

1.一种矢量水听器用封装结构，其特征在于：包括两个半球形透声橡胶帽（1、2）；用于固定连接两半球形透声橡胶帽（1、2）用以形成球形壳体的环状安装座（3）；环状安装座（3）的上下端面分别设有用于卡固半球形透声橡胶帽（1、2）帽沿的卡槽（4），且帽沿与卡槽（4）间以聚氨酯粘合；环状安装座（3）内沿其内壁设有环形安装板（5），环形安装板（5）通过螺栓或螺钉固定有用于安装矢量水听器敏感体（12）的PCB电路板（6），PCB电路板（6）的中央设置有用于安装矢量水听器敏感体（12）的安装槽（7），且安装槽（7）中部为通孔结构，PCB电路板（6）上集成有与矢量水听器敏感体（12）输出相连的信号提取调理电路；球形壳体内注满有与水密度相同或相近的绝缘液体（8）；环状安装座（3）上开设有两个功能通孔：用于向球形壳体内灌注绝缘液体（8）的注液孔（9），并配有孔塞；用于安装与PCB电路板（6）上信号提取调理电路输出相连的输出电缆（10）的安装孔（11），且安装孔（11）与输出电缆（10）间设有密封。
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