全向水声换能器阵的制作方法

1.本实用新型涉及声学传感器技术领域，具体而言，涉及一种全向水声换能器阵。


背景技术：

2.水声换能器可实现电能和声能的相互转换，是声呐探测设备的主要组成部分。换能器在施加一定的电压后，向水中发射探测声波，接收经探测目标反射的回波，并转换成微弱的回波电信号，再经信号处理得到目标的距离、方位、性质等信息。随着海洋渔业资源开发和利用的快速发展，高性能的水声换能器在探鱼的便捷性和针对性方面发挥着越来越重要的作用。
3.探鱼用水声换能器通常采用径向模式、厚度模式或33模式的工作原理。受限于陶瓷极化方向的厚度，厚度模式和33模式的换能器的工作频率通常较高，探测距离偏短，难以用于远距离目标探测。为了获得较低的工作频率，可采用径向模式，但这样会使波束宽度变窄，探测范围受限；或者采用复合棒型或陶瓷堆叠的方式，但这样会使其尺寸和重量较大，结构复杂，可靠性降低。
4.此外，探鱼专用全向水声换能器阵也较为少见。近年来，公开号为cn202332264u(名称为“一种集成式水声换能器基阵”)和cn204360773u(名称为“一种小型化组合水声换能器基阵”)的专利公开了一种探测方位较广的组合式水声换能器基阵，但该结构仍然无法实现全方位的探测，且探测频率较高，探测距离受限，难以用于远距离目标探测。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种全向水声换能器阵，以在一定程度上解决现有技术中远距离全方位的目标探测与近距离目标的高精度成像不能同时兼顾的技术问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
7.一种全向水声换能器阵，包括发射换能器阵、接收换能器阵、收发合置换能器阵、结构件和透声密封胶件；
8.所述发射换能器阵和所述接收换能器阵均连接在所述结构件的周向上；且沿所述结构件的轴向，所述接收换能器阵设置在所述发射换能器阵的上方和/或下方；
9.所述收发合置换能器阵连接在所述结构件的底部；
10.所述发射换能器阵和所述接收换能器阵采用中低频的工作频率；所述收发合置换能器阵采用中高频或者多频的工作频率；
11.所述透声密封胶件与所述结构件连接，且所述发射换能器阵、所述接收换能器阵和所述收发合置换能器阵分别密封于所述透声密封胶件内；
12.所述发射换能器阵、所述接收换能器阵和所述收发合置换能器阵的声学信号能够分别发射到所述透声密封胶件的外部。
13.在上述任一技术方案中，可选地，所述发射换能器阵的数量为多个；多个所述发射换能器阵间隔设置在所述结构件的周向上；
14.沿所述结构件的轴向，每个所述发射换能器阵包括一个或者多个发射换能器，所述发射换能器的数量由发射换能器的工作频率和定向精度决定。
15.在上述任一技术方案中，可选地，多个所述发射换能器阵周向等间距的设置在所述结构件上；
16.所述发射换能器阵为线阵；
17.沿所述结构件的轴向，多个所述发射换能器对齐设置；
18.所述发射换能器采用31工作模式的压电陶瓷或晶体等压电材料，或者所述发射换能器采用32工作模式的压电陶瓷或晶体等压电材料。
19.在上述任一技术方案中，可选地，所述接收换能器阵的数量为一个或者多个；所述接收换能器阵的数量为多个时，多个所述接收换能器阵设置在所述结构件的轴向上；
20.沿所述结构件的周向，每个所述接收换能器阵包括多个接收换能器，所述接收换能器的数量由接收换能器的工作频率和定向精度决定。
21.在上述任一技术方案中，可选地，多个所述接收换能器均匀的间隔设置在所述结构件的周向上；
22.所述接收换能器阵为圆周阵。
23.在上述任一技术方案中，可选地，相邻两个所述接收换能器阵的接收换能器交错设置；
24.所述接收换能器采用31工作模式的压电陶瓷或晶体等压电材料，或者所述接收换能器采用32工作模式的压电陶瓷或晶体等压电材料。
25.在上述任一技术方案中，可选地，沿所述结构件的周向，单个所述接收换能器阵的所述接收换能器的数量，由接收换能器的工作频率和定向精度决定，一般大于所述发射换能器阵的数量；沿所述结构件的轴向，所述接收换能器阵的数量，一般小于单个所述发射换能器阵的所述发射换能器的数量；
26.至少部分所述接收换能器沿所述结构件的径向设置，或者至少部分所述接收换能器向下倾斜。
27.在上述任一技术方案中，可选地，所有所述接收换能器沿所述结构件的径向设置；
28.或者，所有所述接收换能器向下倾斜角度相同。
29.在上述任一技术方案中，可选地，所述收发合置换能器阵包括一个或者多个收发合置换能器；
30.所述收发合置换能器的工作频率为中高频、中频和中低频中的一种或者多种组合。
31.在上述任一技术方案中，可选地，所述结构件采用刚性材质；
32.所述结构件内部设置有传感器；所述传感器包括但不限于温度传感器、盐度传感器和压力传感器中的一种或者多种。
33.在上述任一技术方案中，可选地，所述透声密封胶件具有良好的透声性能，将所述发射换能器阵、所述接收换能器阵和所述收发合置换能器阵包裹密封，防止渗水。
34.本实用新型的有益效果主要在于：
35.本实用新型提供的全向水声换能器阵，通过设置在结构件周向上的发射换能器阵和接收换能器阵，且发射换能器阵和接收换能器阵采用中低频的工作频率，可实现周向的
全方位远距离发射和周向的远距离回波信号接收，进而可实现远距离全方位的目标探测，例如可对鱼群进行远距离的定位，为渔船指定目标方向。通过设置在结构件底部的收发合置换能器阵，且收发合置换能器阵采用中高频或者多频的工作频率，可实现近距离高精度成像，例如可用于近距离捕捞时的高精度成像。综上，该全向水声换能器阵，通过发射换能器阵、接收换能器阵和收发合置换能器阵的结合，既可实现远距离全方位的目标探测，又可实现近距离目标的高精度成像。
36.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
38.图1为本实用新型实施例提供的全向水声换能器阵的第一种内部结构示意图；
39.图2为本实用新型实施例提供的全向水声换能器阵的第二种内部结构示意图；
40.图3为本实用新型实施例提供的全向水声换能器阵的第三种内部结构示意图；
41.图4为本实用新型实施例提供的全向水声换能器阵的第四种内部结构示意图；
42.图5为本实用新型实施例提供的全向水声换能器阵的第五种内部结构示意图；
43.图6为本实用新型实施例提供的全向水声换能器阵的结构示意图。
44.图标：1-发射换能器阵；11-发射竖直波束角及扫描范围；2-接收换能器阵；21-接收竖直波束角；3-收发合置换能器阵；31-中高频波束角；32-中频波束角；33-中低频波束角；4-结构件；5-透声密封胶件。
具体实施方式
45.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以采用各种不同的配置来布置和设计。
46.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
47.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。
48.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
50.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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实用新型中的具体含义。
51.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
52.实施例
53.本实施例提供一种全向水声换能器阵。请参照图1-图6，图1-图5为本实施例提供的全向水声换能器阵的五种内部结构示意图，图中未显示透声密封胶件；其中，图1、图3和图5所示的全向水声换能器阵，其接收换能器阵位于发射换能器阵的上方；图2和图4所示的全向水声换能器阵，其接收换能器阵位于发射换能器阵的下方；图1和图2所示的接收换能器沿结构件的径向设置，图3-图5所示接收换能器向下倾斜设置，图5还示出了收发合置换能器阵的结构。图6为全向水声换能器阵的外部结构示意图。
54.参见图1-图6所示，本实施例提供的全向水声换能器阵，用于探鱼等。该全向水声换能器阵，包括发射换能器阵1、接收换能器阵2、收发合置换能器阵3、结构件4和透声密封胶件5；结构件4给发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3提供支撑。
55.透声密封胶件5与结构件4连接，且发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3分别密封于透声密封胶件5内；例如，透声密封胶件5将发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3包裹密封。
56.发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3的声学信号能够分别发射到透声密封胶件5的外部，以使发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3能够正常工作。也即透声密封胶件5具有良好的透声性能，可以令发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3的声学信号分别透过。通过将发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3密封于透声密封胶件5内，既可以有效防止水渗入发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3内，又可以保障发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3的声学信号正常透过。
57.发射换能器阵1和接收换能器阵2均连接在结构件4的周向上；且沿结构件4的轴向，接收换能器阵2设置在发射换能器阵1的上方和/或下方；也即沿结构件4的轴向，接收换能器阵2设置在发射换能器阵1的上方或者下方，或者接收换能器阵2设置在发射换能器阵1的上方和下方。可以理解为当接收换能器阵2的数量为多个时，多个接收换能器阵2设置在发射换能器阵1的上方、中部或者下方。
58.收发合置换能器阵3连接在结构件4的底部；以便于收发合置换能器阵3监测船底的鱼群。
59.发射换能器阵1和接收换能器阵2采用中低频的工作频率；通过发射换能器阵1采用中低频的工作频率，可实现周向的全方位远距离发射；通过接收换能器阵2采用中低频的工作频率，可实现周向的远距离回波信号接收。
60.收发合置换能器阵3采用中高频或者多频的工作频率。通过采用中高频或者多频的工作频率的收发合置换能器阵3，可实现近距离的高精度成像。可选地，多频是指中高频、中频和中低频中的两个或者三个结合。
61.当全向水声换能器阵安装在渔船底部时，可通过发射换能器阵1和接收换能器阵2组合，对鱼群进行远距离的定位，为渔船指定目标方向；通过收发合置换能器阵3，可实现近距离捕捞时的高精度成像。
62.本实施例中所述全向水声换能器阵，通过设置在结构件4周向上的发射换能器阵1和接收换能器阵2，且发射换能器阵1和接收换能器阵2采用中低频的工作频率，可实现周向的全方位远距离发射和周向的远距离回波信号接收，进而可实现远距离全方位的目标探测，例如可对鱼群进行远距离的定位，为渔船指定目标方向。通过设置在结构件4底部的收发合置换能器阵3，且收发合置换能器阵3采用中高频或者多频的工作频率，可实现近距离高精度成像，例如可用于近距离捕捞时的高精度成像。综上，该全向水声换能器阵，通过发射换能器阵1、接收换能器阵2和收发合置换能器阵3的结合，既可实现远距离全方位的目标探测，又可实现近距离目标的高精度成像。
63.现有技术中，受限于陶瓷极化方向的厚度，厚度模式和33模式的换能器的工作频率通常较高，探测距离偏短，难以用于远距离目标探测。径向模式的换能器，波束宽度较窄，探测范围受限。复合棒型或陶瓷堆叠的换能器具有结构复杂、长期使用性较差等缺陷。cn202332264u和cn204360773u公开的水声换能器基阵，无法实现全方位的探测，且探测频率较高，探测距离受限。本实施例中所述全向水声换能器阵，通过发射换能器阵1和接收换能器阵2采用中低频的工作频率、收发合置换能器阵3采用中高频或者多频的工作频率，既可实现远距离全方位的目标探测，又可实现近距离目标的高精度成像。
64.参见图1-图5所示，本实施例的可选方案中，发射换能器阵1的数量为多个；多个发射换能器阵1间隔设置在结构件4的周向上。
65.可选地，多个发射换能器阵1周向等间距的设置在结构件4上；也即多个发射换能器阵1沿圆周等间距分布。
66.本实施例的可选方案中，沿结构件4的轴向，每个发射换能器阵1包括一个或者多个发射换能器。本实施例中，发射换能器的数量由发射换能器的工作频率和定向精度等因素决定。
67.可选地，沿结构件4的轴向，多个发射换能器对齐设置；通过多个发射换能器对齐设置，以便于运算。
68.本实施例的可选方案中，发射换能器阵1为线阵，或者其他阵型。
69.本实施例的可选方案中，发射换能器采用31工作模式的压电陶瓷或晶体等压电材料。31工作模式的压电材料，其振动的方向垂直于电场。图1-图4中简示了发射竖直波束角及扫描范围11。
70.在满足压电陶瓷厚度有限的条件下，31工作模式的压电陶瓷可以实现中低频发射，同时有较大的波束宽度。发射换能器阵1通过相控阵调节可实现高精度的扫描。比如，当
采用2个尺寸为31mm
l
×
12.5mmw×
10mm
t
的pzt-4压电陶瓷并排为1个发射换能器(发射面为2
×
12.5mmw×
10mm
t
)时，其工作频率约为50khz，3db波束宽度为60
°×
146
°
。当采用12个发射换能器组成线阵型的发射换能器阵1时，其波束宽度为60
°×
12
°
。当采用6-8个发射换能器阵1沿圆周等间距分布时，该多个发射换能器阵1可实现竖直角度为12
°
的全向扫描发射。
71.本实施例中所述全向水声换能器阵，还可以采用32工作模式的压电陶瓷或晶体替代31工作模式的压电陶瓷或晶体；即发射换能器采用32工作模式的压电陶瓷或晶体等压电材料。
72.参见图1-图5所示，本实施例的可选方案中，接收换能器阵2的数量为一个或者多个；接收换能器阵2的数量为多个时，多个接收换能器阵2设置在结构件4的轴向上；多个接收换能器阵2可设置在结构件4轴向上的一处或者多处；多个接收换能器阵2设置在一处时，多个接收换能器阵2位于发射换能器阵1的上方或者下方；多个接收换能器阵2设置在多处时，多个接收换能器阵2位于发射换能器阵1的上方、中部和下方的任意多处。
73.可选地，多个接收换能器均匀的间隔设置在结构件4的周向上；也即多个接收换能器阵2沿圆周等间距分布。
74.本实施例的可选方案中，沿结构件4的周向，每个接收换能器阵2包括多个接收换能器。本实施例中，接收换能器的数量由接收换能器的工作频率和定向精度等因素决定。
75.本实施例的可选方案中，接收换能器阵2为圆周阵。
76.参见图1-图5所示，本实施例的可选方案中，相邻两个接收换能器阵2的接收换能器交错设置；通过接收换能器交错设置，以减小接收换能器间距，提高定位精度。
77.本实施例的可选方案中，接收换能器采用31工作模式的压电陶瓷或晶体等压电材料。图1-图4中简示了接收竖直波束角21。
78.在满足压电陶瓷厚度有限的条件下，31工作模式的压电陶瓷可以实现中低频接收，同时有较大的波束宽度。接收换能器阵2通过信号处理可实现大范围、高精度的信号接收。比如，当采用1个尺寸为31mm
l
×
12.5mmw×
10mm
t
的pzt-4陶瓷为1个接收换能器(接收面为12.5mmw×
10mm
t
)时，其工作频率约为50khz，3db波束宽度约为120
°×
146
°
。当采用32个接收换能器分成2排组成圆周阵(也即单个接收换能器阵2包括16个接收换能器，16个接收换能器沿圆周等间距分布)时，其周向定位精度可达11
°
，竖直探测范围可达73
°‑
90
°
(全向水声换能器阵安装于渔船底部，与水面距离很近，当接收换能器垂直于圆周面安装时，其竖直探测范围为竖直波束宽度的一半；当接收换能器与圆周面呈一定角度安装时，其竖直探测范围可达90
°
)。因而，发射换能器阵1可实现竖直精度12
°
的全向扫描发射，接收换能器阵2可实现周向定位精度11
°
、竖直探测范围73
°‑
90
°
的大范围接收，这两者的结合便可实现周向
×
竖直精度为11
°×
12
°
、周向
×
竖直范围为360
°×
(73
°‑
90
°
)的大范围甚至是全方位的目标探测。该全向水声换能器阵的工作频率为中低频，可实现远距离目标探测。此外，该全向水声换能器阵设计的另一优点是可以用较少的阵元(发射换能器和接收换能器)便能实现全方位的远距离高精度探测。
79.本实施例中所述全向水声换能器阵，还可以采用32工作模式的压电陶瓷或晶体替代31工作模式的压电陶瓷或晶体；即接收换能器采用32工作模式的压电陶瓷或晶体等压电材料。
80.参见图1-图5所示，本实施例的可选方案中，沿结构件4的周向，单个接收换能器阵
2的接收换能器的数量，可由接收换能器的工作频率和定向精度等因素决定，一般大于发射换能器阵1的数量。可选地，沿结构件4的周向，单个接收换能器阵2的接收换能器的数量，大于发射换能器阵1的数量。
81.可选地，沿结构件4的轴向，接收换能器阵2的数量，小于单个发射换能器阵1的发射换能器的数量。
82.本实施例的可选方案中，至少部分接收换能器沿结构件4的径向设置(如图1和图2所示)，或者至少部分接收换能器向下倾斜(如图3-图5所示)。
83.可选地，所有接收换能器沿结构件4的径向设置，如图1和图2所示；
84.或者，所有接收换能器向下倾斜角度相同，如图3-图5所示。可选地，所有接收换能器向下倾斜角度为20
°‑
70
°
，例如角度为30
°
、38
°
、45
°
、56
°
或者60
°
等。
85.参见图5所示，本实施例的可选方案中，收发合置换能器阵3包括一个或者多个收发合置换能器。
86.收发合置换能器的工作频率为中高频、中频和中低频中的一种或者多种组合。图5中简示了中高频波束角31、中频波束角32和中低频波束角33。
87.收发合置换能器的工作频率采用中低频，可实现更远距离的目标探测，收发合置换能器的工作频率采用中高频，可实现船底近距离鱼群或海底的高精度成像，收发合置换能器阵3可实现多波束的探测，使探测范围更广。比如，当采用1块尺寸为φ30mm
×
10mm的陶瓷与适当的匹配层组成一个收发合置换能器时，其工作频率为多频：63khz、120khz、160khz-280khz，其3db波束宽度分别为40
°
@63khz、21
°
@120khz、13
°
@200khz。其中，40
°
@63khz是指63khz时的3db波束宽度为40
°
，21
°
@120khz是指120khz时的3db波束宽度为21
°
，13
°
@200khz是指200khz时的3db波束宽度为13
°
。当采用7个收发合置换能器组成呈凸阵的收发合置换能器阵3时，便可实现7波束的探测，使探测范围更广。其中，中低频63khz可实现远距离探测，中高宽频160khz-280khz可实现近距离目标的成像，且能展示更丰富的细节。
88.本实施例的可选方案中，结构件4采用刚性材质；本实施例中，结构件4可以为全向水声换能器阵的外壳。
89.本实施例的可选方案中，结构件4内部设置有传感器。传感器可设置在结构件4内部的任意合适位置。
90.可选地，传感器包括但不限于温度传感器、盐度传感器和压力传感器；可选地，传感器包括温度传感器、盐度传感器和压力传感器中的一种或者多种；或者传感器还包括其他类型的传感器。
91.本实施例中所述全向水声换能器阵，通过发射换能器和接收换能器都采用31工作模式的压电陶瓷或晶体等压电材料，可实现中低频发射和接收，同时结构简单，降低了对陶瓷的加工要求和换能器的制作要求，不受陶瓷极化方向厚度有限的制约，可实现远距离探测。通过采用多个发射换能器阵1和接收换能器阵2的结合，可用较少的换能器即可实现高精度全方位的远距离探测，为渔船的行进指引方向。通过设置在结构件4底部的收发合置换能器阵3，可用简单的结构便能进行多频宽频探测，实现远距离目标探测和近距离目标的成像，能展示更丰富的细节。
92.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则
之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种全向水声换能器阵，其特征在于，包括发射换能器阵、接收换能器阵、收发合置换能器阵、结构件和透声密封胶件；所述发射换能器阵和所述接收换能器阵均连接在所述结构件的周向上；且沿所述结构件的轴向，所述接收换能器阵设置在所述发射换能器阵的上方和/或下方；所述收发合置换能器阵连接在所述结构件的底部；所述发射换能器阵和所述接收换能器阵采用中低频的工作频率；所述收发合置换能器阵采用中高频或者多频的工作频率；所述透声密封胶件与所述结构件连接，且所述发射换能器阵、所述接收换能器阵和所述收发合置换能器阵分别密封于所述透声密封胶件内；所述发射换能器阵、所述接收换能器阵和所述收发合置换能器阵的声学信号能够分别发射到所述透声密封胶件的外部。2.根据权利要求1所述的全向水声换能器阵，其特征在于，所述发射换能器阵的数量为多个；多个所述发射换能器阵间隔设置在所述结构件的周向上；沿所述结构件的轴向，每个所述发射换能器阵包括一个或者多个发射换能器。3.根据权利要求2所述的全向水声换能器阵，其特征在于，多个所述发射换能器阵周向等间距的设置在所述结构件上；所述发射换能器阵为线阵；沿所述结构件的轴向，多个所述发射换能器对齐设置；所述发射换能器采用31工作模式的压电陶瓷或晶体，或者所述发射换能器采用32工作模式的压电陶瓷或晶体。4.根据权利要求2所述的全向水声换能器阵，其特征在于，所述接收换能器阵的数量为一个或者多个；所述接收换能器阵的数量为多个时，多个所述接收换能器阵设置在所述结构件的轴向上；沿所述结构件的周向，每个所述接收换能器阵包括多个接收换能器。5.根据权利要求4所述的全向水声换能器阵，其特征在于，多个所述接收换能器均匀的间隔设置在所述结构件的周向上；所述接收换能器阵为圆周阵。6.根据权利要求4所述的全向水声换能器阵，其特征在于，相邻两个所述接收换能器阵的接收换能器交错设置；所述接收换能器采用31工作模式的压电陶瓷或晶体，或者所述接收换能器采用32工作模式的压电陶瓷或晶体。7.根据权利要求4所述的全向水声换能器阵，其特征在于，沿所述结构件的周向，单个所述接收换能器阵的所述接收换能器的数量，大于所述发射换能器阵的数量；沿所述结构件的轴向，所述接收换能器阵的数量，小于单个所述发射换能器阵的所述发射换能器的数量；至少部分所述接收换能器沿所述结构件的径向设置，或者至少部分所述接收换能器向下倾斜。8.根据权利要求7所述的全向水声换能器阵，其特征在于，所有所述接收换能器沿所述结构件的径向设置；
或者，所有所述接收换能器向下倾斜角度相同。9.根据权利要求1所述的全向水声换能器阵，其特征在于，所述收发合置换能器阵包括一个或者多个收发合置换能器；所述收发合置换能器的工作频率为中高频、中频和中低频中的一种或者多种组合。10.根据权利要求1所述的全向水声换能器阵，其特征在于，所述结构件采用刚性材质；所述结构件内部设置有传感器；所述传感器包括温度传感器、盐度传感器和压力传感器中的一种或者多种。

技术总结
一种全向水声换能器阵，涉及声学传感器技术领域。该全向水声换能器阵包括发射换能器阵、接收换能器阵、收发合置换能器阵、结构件和透声密封胶件；发射换能器阵和接收换能器阵均连接在结构件周向上；且沿结构件的轴向，接收换能器阵设置在发射换能器阵的上方和/或下方；收发合置换能器阵连接在结构件的底部；发射换能器阵和接收换能器阵采用中低频的工作频率；收发合置换能器阵采用中高频或者多频的工作频率；透声密封胶件与结构件连接，且发射换能器阵、接收换能器阵和收发合置换能器阵分别位于透声密封胶件内。本实用新型提供一种全向水声换能器阵，以解决现有技术中远距离全方位的目标探测与近距离目标的高精度成像不能同时兼顾的技术问题。同时兼顾的技术问题。同时兼顾的技术问题。


技术研发人员：石花朵 李欣 马红月
受保护的技术使用者：北京越音速科技有限公司
技术研发日：2023.02.02
技术公布日：2023/7/17