CN106441545A - 压差式水听器及压力梯度获取方法、压差式水听装置 - Google Patents
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Abstract
一种压差式水听器及压力梯度获取方法、压差式水听装置。其中，压差式水听器包括：条状换能晶片、外壳、第一透声密封片、第二透声密封片和导线，外壳为管状结构，外壳套设条状换能晶片，条状换能晶片的两端均镀有导电材料，第一透声密封片套设外壳的一端，第二透声密封片套设外壳的另一端，条状换能晶片的两端通过导线分别与外部负载耦合。由于其半波长的接收方式，从而有效增大其接收的频率范围，且采用的压电晶片具有比常用压电陶瓷更高的横向压电系数和与水介质更接近的声阻抗特征，从而能大幅提高压差式水听器接收灵敏度和对压强的测量精度。由于接收方式和声敏感元件工作模式改变，从而提高微型体积的压差式水听器的接收灵敏度和测量精度。
Description
技术领域
本发明属于压差式水听器技术领域，具体涉及一种压差式水听器及压力梯度获取方法、压差式水听装置。
背景技术
随着科学技术的不断发展和进步，压差式水听器的应用技术也逐渐发展成熟。压差式水听器由于其能够将水下不同梯度压力所产生声信号转换为电信号，从而能够根据不同的电信号差值而得到水下的压力梯度，进而已经得到较为广泛的应用。现有技术中，压差式水听器的换能材料绝大多数仍通过复合材料制成，并通过设置足够大的电容量，以达到较高的接收灵敏度和对压强的测量精度，进而才能够得到精确的压力梯度。但较大的电容量导致压差式水听器需要制成较大的尺寸。而由于压差式水听器体积过大，严重影响了压差式水听器使用的便携性和适用性。因此，如何通过技术的改进，能够使微型或中型体积的压差式水听器能够具有较高的接收灵敏度和对压强的测量精度是目前业界一大难题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种压差式水听器及压力梯度获取方法、压差式水听装置。以有效地改善微型或中型体积的差压式水听器的 接收灵敏度和对压强的测量精度。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种压差式水听器，包括：条状换能晶片、外壳、第一透声密封片、第二透声密封片和导线，所述外壳为管状结构，所述外壳套设所述条状换能晶片，所述条状换能晶片的两端均镀有导电材料，所述第一透声密封片套设所述外壳的一端，所述第二透声密封片套设所述外壳的另一端，所述条状换能晶片的两端通过导线分别与外部负载耦合。所述第一透声密封片用于将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第一声信号传输到所述条状换能晶片的一端。所述第二透声密封片用于将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第二声信号传输到所述条状换能晶片的另一端。所述条状换能晶片均用于通过其一端接收所述第一透声密封片输入的所述第一声信号和其另一端接收所述第二透声密封片输入的所述第二声信号，并将所述第一声信号转换为第一电信号输出到所述外部负载和将所述第二声信号转换为第二电信号输出到所述外部负载，以使所述外部负载通过比较所述第一声信号和所述第二声信号差值而得到压力梯度。
进一步的，所述条状换能晶片包括：铌锌酸铅-钛酸铅、铌镁酸铅-钛酸铅、铌镁酸铅-锆钛酸铅、铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅或其衍生组分弛豫铁电单晶制成。
进一步的，所述条状换能晶片为铅基弛豫单晶片，所述单晶片的工作模式为[011]晶向极化，横向d32([100]晶向)或d31([0-11]晶向)驱动。
进一步的，所述外壳包括：声阻尼外壳和保护壳，所述声阻尼外壳套设所述条状换能晶片，所述保护壳套设所述声阻尼外壳。
进一步的，所述声阻尼外壳和所述保护壳均为管状结构。
第二方面，本发明实施例还提供了一种压差式水听装置，包括：本体、多个空腔以及多个所述压差式水听器；每个所述空腔均贯穿所述本体，每 个所述空腔与相邻的所述空腔均具有夹角，每个所述压差式水听器均设置于所述空腔中。
进一步的，每个所述空腔的形状大小均和所述压差式水听器的形状大小匹配。
进一步的，所述本体为柱状结构，所述空腔为两个，两个所述空腔相互垂直。
进一步的，所述本体为球体，所述空腔为三个，每个所述空腔均和相邻的两个空腔具有60°夹角。
第三方面，本发明实施例还提供了一种压力梯度获取方法，应用于所述的压差式水听器，所述方法包括：所述第一透声密封片将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第一声信号传输到所述条状换能晶片的一端。所述第二透声密封将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第二声信号传输到所述条状换能晶片的另一端。所述条状换能晶片均通过其一端接收所述第一透声密封片输入的所述第一声信号和其另一端接收所述第二透声密封片输入的所述第二声信号，并将所述第一声信号转换为第一电信号输出到所述外部负载和将所述第二声信号转换为第二电信号输出到所述外部负载，以使所述外部负载通过比较所述第一声信号和所述第二声信号差值而得到压力梯度。
本发明实施例的有益效果是：通过外壳的管状结构，外壳便能套设条状换能晶片。通过将条状换能晶片的两端均镀上导电材料，从而使条状换能晶片的电极在中间隔断，并以使条状换能晶片的两端分别具有极性。通过第一透声密封片套设外壳的一端，而再通过第二透声密封片套设外壳的另一端，并通过将条状换能晶片的两端均通过导线和外部负载耦合。从而便实现了将换能晶片在水下密封的同时和外部负载也实现了耦合。
第一透声密封片通过将条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的声信号传输到条状换能晶片。条状换能晶片便能够通过其一端接收第一透声 密封片输入的第一声信号。条状换能晶片的电极在中间被隔断，从而条状换能晶片的一端所接收第一透声密封片输入的第一声信号在转换为第一电信号后便由条状换能晶片的一端输出到外部负载。第二透声密封片通过将条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的声信号传输到条状换能晶片。条状换能晶片便均能够通过其另一端接收第二透声密封片输入的第二声信号。条状换能晶片的电极在中间被隔断，从而条状换能晶片的另一端所接收第二透声密封片输入的第二声信号在转换为第二电信号后便由条状换能晶片的另一端输出到外部负载。而由于条状换能晶片两端所在位置的不同，所接收到第一声信号和第二声信号也不同。由于所接收到的第一声信号和第二声信号的不同，从而输入到外部负载的第一电信号和第二电信号也不同，进而外部负载通过计算第一电信号和第二电信号的差值便能够对应计算出条状换能晶片两端之间的压力梯度。
由于压差式水听器中条状换能晶片被外壳套设，而外壳又为管状结构，从而条状换能晶片的两端便是未被外壳所封闭的自由端。由于条状换能晶片的两端自由，从而条状换能晶片的两端均能接收声信号，进而压差式水听器的条状换能晶片能够以半波长的方式对声信号进行接收。由于其半波长的接收方式，从而有效增大的其接收的频率范围，且采用的压电晶片具有比常用压电陶瓷更高的横向压电系数和与水介质更接近的声阻抗特征，从而能大幅提高压差式水听器接收灵敏度和对压强的测量精度。由于其为接收方式和声敏感元件工作模式的改变，从而能够有效的提高微型体积的压差式水听器的接收灵敏度和对压强的测量精度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1示出了本发明实施例提供的一种压差式水听器的结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的一种压力梯度获取方法的流程图；
图3示出了本发明实施例提供的一种压差式水听装置的第一实施方式的结构示意图；
图4示出了本发明实施例提供的一种压差式水听装置的第二实施方式的结构示意图。
图标：100-压差式水听器；110-条状换能晶片；120-外壳；121-声阻尼外壳；122-保护壳；130-第一透声密封片；140-第二透声密封片；150-导线；200-压差式水听装置；210-本体；220-空腔；300-压差式水听装置；310-本体；320-空腔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的 组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“侧”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义
请参阅图1，本发明实施例提供了一种压差式水听器100，压差式水听器100包括：条状换能晶片110、外壳120、第一透声密封片130、第二透声密封片140和导线150。
在本实施例中，压差式水听器100可以为横向的工作模式，从而条状换能晶片110可以由：铌锌酸铅-钛酸铅(PZN-PT)、铌镁酸铅- 钛酸铅(PMN-PT)、铌镁酸铅-锆钛酸铅(PMN-PZT)、铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅(PIN-PMN-PT)或其衍生组分等驰豫铁电单晶所制成的柱状结构。由于铌锌酸铅-钛酸铅(PZN-PT)、铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)、铌镁酸铅-锆钛酸铅(PMN-PZT)、铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅(PIN-PMN-PT)等材料具有极高的横向压电常数，比如PZN-PT的横向压电常数d32≈-(3000～4000)pC/N、横向压电常数d31≈1100pC/N。且此PZN-PT的声阻抗约为7MRayls，该声阻抗和水的声阻抗较接近。因此，上述的材料非常适合制作高接收灵敏度的条状换能晶片110，从而能够具有更高的灵敏度。
条状换能晶片110的两端均镀有导电材料。由于导电材料只覆盖了条状换能晶片110的两端，从而条状换能晶片110的电极在中间被隔断，从而条状换能晶片110的两端均通过所镀有的导电材料而单独具有极性。从而条状换能晶片110的两端均能够单独将声信号转化为电信号，条状换能晶片110的两端形成的电信号也分别由条状换能晶片110的两端分别单独输出。在本实施例中，导电金属可以为：银、铜、金、铝、钨、镍和铁等。
作为一种方式，当压差式水听器100在浅水域进行使用时，条状换能晶片110可以为工作方式为[011]晶向极化，而通过(100)面进行声信号传感的横向振型铅基弛豫单晶片，从而使水听器100在浅水域中能够具有测量声信号的高灵敏度。而当压差式水听器100在深海域进行使用时，条状换能晶片110可以为[011]晶向极化d31模式，而通过(0-11)面进行声信号传感的横向振型铅基弛豫单晶片，从而以保证压差式水听器100在深海域中工作稳定性的情况下还具有对声信号测量的高灵敏度。需要说明的是，(100)面可以为条状换能晶片110的两端，而(0-11)面可以为条状换能晶片110的侧壁。
外壳120包括：声阻尼外壳121和保护壳122，声阻尼外壳121 和保护壳122均可以为管状结构。声阻尼外壳121能够套设条状换能晶片110，并使条状换能晶片110的两端能够位于声阻尼外壳121两端的开口处。声阻尼外壳121内径的形状大小和条状换能晶片110的形状大小匹配，从而声阻尼外壳121便能够紧密的套设条状换能晶片110。可选的，声阻尼外壳121可以由声阻尼的橡胶材料制成。通过声阻尼外壳121将条状换能晶片110套设后，声阻尼外壳121隔绝了声信号。水中的声信号便只能从条状换能晶片110未被套设的两端输入，从而条状换能晶片110的两端便能够均形成接收声信号的自由端，进而条状换能晶片110便能够以半波长的方式接收声信号。
保护壳122的内径大小和声阻尼外壳121的形状大小匹配，从而保护壳122便能够通过再套设声阻尼外壳121，以对声阻尼外壳121和条状换能晶片110能够形成保护，并能够隔绝声阻尼外壳121和条状换能晶片110和水的接触。由于保护壳122的两端均具有开口，从而需要通过第一透声密封片130将保护壳122的一端封闭，而再通过第二透声密封片140将保护壳122的另一端封闭，进而形成全封闭的结构。第一透声密封片130的形状大小和保护壳122一端开口的形状大小匹配。从而将第一透声密封片130的边缘和保护壳122一端的开口固定连接，第一透声密封片130便能够将保护壳122一端的开口密封。第二透声密封片140的形状大小和保护壳122另一端开口的形状大小匹配。从而将第二透声密封片140的边缘和保护壳122另一端的开口固定连接，第二透声密封片140便能够将保护壳122另一端的开口密封。通过第一透声密封片130将保护壳122的一端封闭和再通过第二透声密封片140将保护壳122的另一端封闭，压差式水听器100便能够形成全封闭的结构，从而和水隔绝。由于声信号的传输能够穿过第一透声密封片130和第二透声密封片140，从而水中的声信号便能够通过第一透声密封片130和第二透声密封片140分别输入条状换 能晶片110两端。条状换能晶片110两端通过分别接收到声信号，便能够将分别接收到声信号分别转换为对应的电信号。
条状换能晶片110的两端分别通过导线150和外部负载耦合。条状换能晶片110的一端通过导线和外部负载耦合后，条状换能晶片110便能够将一端产生的第一电信号通过导线输出到外部负载。条状换能晶片110的另一端通过导线和外部负载耦合后，条状换能晶片110便能够将另一端产生的第二电信号通过导线输出到外部负载。
外部负载通过计算第一电信号和第二电信号差值所对应的压强差值，便能够得到压差式水听器100的两端分别所检测到的水中的压强值的差值。需要说明的是，导线150通过分别穿过第一透声密封片130和第二透声密封片140与条状换能晶片110耦合，从而第一透声密封片130和第二透声密封片140均设有与导线150的口径所匹配的通孔，进而导线150通过分别穿过第一透声密封片130的通孔和第二透声密封片140的通孔与条状换能晶片110耦合后，由于其口径匹配，压差式水听器100仍然能够保持完全密封的状态。
请参阅图2，图2示出了本发明实施例提供的一种压力梯度获取方法的流程图。所述方法包括：步骤S100、步骤S200和步骤S300。
步骤S100：所述第一透声密封片将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第一声信号传输到所述条状换能晶片的一端；
步骤S200：所述第二透声密封片将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第二声信号传输到所述条状换能晶片的另一端；
步骤S300：所述条状换能晶片均通过其一端接收所述第一透声密封片输入的所述第一声信号和其另一端接收所述第二透声密封片输入的所述第二声信号，并将所述第一声信号转换为第一电信号输出到所述外部负载和将所述第二声信号转换为第二电信号输出到所述外部负载，以使所述外部负载通过比较所述第一声信号和所述第二声 信号差值而得到压力梯度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述装置中的对应过程，在此不再赘述。
请参阅图3，本发明实施例还提供一种压差式水听装置200。该压差式水听装置200包括：本体210、空腔220和压差式水听器100。作为一种方式，压差式水听装置200中的空腔220可以为多个，而和空腔220对应的压差式水听器100也可以为多个。从而通过多个压差式水听器100的测量，便可测量多个方向的压力梯度，进而可以得到更为准确压力梯度测量值。每个空腔220的形状大小均和压差式水听器100的形状大小匹配，从而每个压差式水听器100均能够设置于空腔220中。每个空腔220均贯穿本体210，以保证压差式水听器100的两端均能够接收声音信号。每个空腔220与相邻的空腔220均具有夹角，从而压差式水听装置200便能够实现多个方向的声音信号的测量，通过综合处理多个方向所测得的声音信号，进而也可以得到多个方向的压力梯度，进而可以得到更为准确压力梯度测量值。
如图3所示，图3示出了实施例提供一种压差式水听装置200的第一实施方式。本体210可以为圆柱体，空腔220的数量为两个，相对应的压差式水听器100的数量也为两个。每个空腔220均设置在本体210的顶端和底端之间，两个空腔220所贯穿的方向正交，且两个空腔220所贯穿的方向分别与本体210的顶端和底端平行。每个压差式水听器100均设置于所对应的空腔220中，从而压差式水听装置200便能够实现对相互正交的两个方向的二维声音信号的测量，进而压差式水听装置200便能够测量到相互正交的两个方向的二维压力梯度。
如图4，图4示出了实施例提供一种压差式水听装置300的第二 实施方式。本体310可以为球体，空腔320的数量为三个，相对应的压差式水听器100的数量也为三个。每个空腔320均设置在本体310内，且三个空腔320能够围成等边三角形。每个空腔320所贯穿的方向和相邻空腔320的贯穿方向形成60°的夹角。每个压差式水听器100均设置于所对应的空腔220中，从而压差式水听装置200便能够实现对相互形成60°夹角的三个方向的三维声音信号的测量，进而压差式水听装置200便能够测量到相互形成60°夹角的三个方向的三维压力梯度。
综上所述，本发明实施例提供了一种差压式水听器100及压力差获取方法、压差式水听装置200。通过外壳120的管状结构，外壳120便能套设条状换能晶片110。通过将条状换能晶片110的两端均镀上导电材料，从而使条状换能晶片110的电极在中间隔断，并以使条状换能晶片110的两端分别具有极性。通过第一透声密封片130套设外壳120的一端，而再通过第二透声密封片140套设外壳120的另一端，并将条状换能晶片110的两端均通过导线150和外部负载耦合。从而实现了将条状换能晶片110在水下密封的同时和外部负载也实现了耦合。
第一透声密封片130通过将条状换能晶片110和外部环境隔离，并将水中的声信号传输到条状换能晶片110。条状换能晶片110便均能够通过其一端接收第一透声密封片130输入的第一声信号。条状换能晶片110的电极在中间被隔断，从而条状换能晶片110的一端所接收第一透声密封片130输入的第一声信号在转换为第一电信号后便由条状换能晶片110的一端输出到外部负载。第二透声密封片140通过将条状换能晶片110和外部环境隔离，并将水中的声信号传输到条状换能晶片110。条状换能晶片110便均能够通过其另一端接收第二透声密封片140输入的第二声信号。条状换能晶片110的电极在中间 被隔断，从而条状换能晶片110的另一端所接收第二透声密封片140输入的第二声信号在转换为第二电信号后便由条状换能晶片110的另一端输出到外部负载。而由于条状换能晶片110两端所在位置的不同，所接收到第一声信号和第二声信号也不同。由于所接收到的第一声信号和第二声信号的不同，从而输入到外部负载的第一电信号和第二电信号也不同，进而外部负载通过计算第一电信号和第二电信号的差值便能够对应计算出条状换能晶片110两端之间的压力梯度。
由于压差式水听器100中条状换能晶片110被外壳120套设，而外壳120又为管状结构，从条状而换能晶片110的两端便是未被外壳120所封闭的自由端。由于条状换能晶片110的两端自由，从而条状换能晶片110的两端均能接收声信号，进而压差式水听器100的条状换能晶片110能够以半波长的方式对声信号进行接收。由于其半波长的接收方式，从而有效增大的其接收的频率范围，且采用的压电晶片具有比常用压电陶瓷更高的横向压电系数和与水介质更接近的声阻抗特征，从而能大幅提高压差式水听器接收灵敏度和对压强的测量精度。由于其为接收方式和声敏感元件工作模式的改变，从而能够有效的提高微型体积的压差式水听器100的接收灵敏度和对压强的测量精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压差式水听器，其特征在于，包括：条状换能晶片、外壳、第一透声密封片、第二透声密封片和导线，所述外壳为管状结构，所述外壳套设所述条状换能晶片，所述条状换能晶片的两端均镀有导电材料，所述第一透声密封片套设所述外壳的一端，所述第二透声密封片套设所述外壳的另一端，所述条状换能晶片的两端通过导线分别与外部负载耦合；
所述第一透声密封片用于将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第一声信号传输到所述条状换能晶片的一端；
所述第二透声密封片用于将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第二声信号传输到所述条状换能晶片的另一端；
所述条状换能晶片均用于通过其一端接收所述第一透声密封片输入的所述第一声信号和其另一端接收所述第二透声密封片输入的所述第二声信号，并将所述第一声信号转换为第一电信号输出到所述外部负载和将所述第二声信号转换为第二电信号输出到所述外部负载，以使所述外部负载通过比较所述第一声信号和所述第二声信号差值而得到压力梯度。
2.根据权利要求1所述的压差式水听器，其特征在于，所述条状换能晶片包括：铌锌酸铅-钛酸铅、铌镁酸铅-钛酸铅、铌镁酸铅-锆钛酸铅、铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅或其衍生组分弛豫铁电晶体制成。
3.根据权利要求2所述的压差式水听器，其特征在于，所述条状换能晶片为铅基弛豫单晶片，所述单晶片的工作模式为[011]晶向极化，横向d32([100]晶向)或d31([0-11]晶向)驱动。
4.根据权利要求1所述的压差式水听器，其特征在于，所述外壳包括：声阻尼外壳和保护壳，所述声阻尼外壳套设所述条状换能晶片，所述保护壳套设所述声阻尼外壳。
5.根据权利要求4所述的压差式水听器，其特征在于，所述声阻尼外壳和所述保护壳均为管状结构。
6.一种压差式水听装置，其特征在于，包括：本体、多个空腔以及多个如权利要求1-5任一项所述的压差式水听器；每个所述空腔均贯穿所述本体，每个所述空腔与相邻的所述空腔均具有夹角，每个所述压差式水听器均设置于所述空腔中。
7.根据权利要求6所述的水听装置，其特征在于，每个所述空腔的形状大小均和所述压差式水听器的形状大小匹配。
8.根据权利要求6所述的水听装置，其特征在于，所述本体为柱状结构，所述空腔为两个，两个所述空腔相互垂直。
9.根据权利要求6所述的水听装置，其特征在于，所述本体为球体，所述空腔为三个，每个所述空腔均和相邻的两个空腔具有60°夹角。
10.一种压力梯度获取方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的压差式水听器，所述方法包括：
所述第一透声密封片将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第一声信号传输到所述条状换能晶片的一端；
所述第二透声密封片将所述条状换能晶片和外部环境隔离，并将水中的第二声信号传输到所述条状换能晶片的另一端；
所述条状换能晶片均通过其一端接收所述第一透声密封片输入的所述第一声信号和其另一端接收所述第二透声密封片输入的所述第二声信号，并将所述第一声信号转换为第一电信号输出到所述外部负载和将所述第二声信号转换为第二电信号输出到所述外部负载，以使所述外部负载通过比较所述第一声信号和所述第二声信号差值而得到压力梯度。
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