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公开(公告)号：CN114112002A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111313343.X
申请日：2021-11-08
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明涉及一种无振膜干涉型光纤声传感器探头，包括壳体具有中空结构，盖片设置于壳体的上方；反光片，设置于盖片的下表面，反光片沿壳体的对称轴分为第一反光部和第二反光部，因第一反光部和第二反光部的厚度不同，从而形成台阶；光纤固定结构具有中空柱状结构，光纤固定结构的外侧面设置螺纹，通过螺纹固定于壳体的下部；光纤，固定于光纤固定结构内部。本申请实现对高声压声波的敏感，通过极短光程差和轴对称结构，提高光路抗温度变化的能力，实现高对比度的干涉，使干涉型光纤传感探头具有良好的稳定性。本申请中光纤声传感器探头的结构简单，体积小，制作容易，成本低。本发明还涉及一种无振膜干涉型光纤声传感器。
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公开(公告)号：CN113877792A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202111137575.4
申请日：2021-09-27
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: B06B1/06 , G10K11/168
Abstract: 本发明公开了一种基于液态金属的大面积柔性压电换能器，包括：柔性压电复合材料、顶部电极层、底部电极层和匹配层；所述顶部电极层和所述底部电极层分别对应设置在所述柔性压电复合材料的顶部和底部；所述匹配层与所述柔性压电复合材料纵向连接；所述匹配层阵列间隙中灌注液态金属。一方面通过设计梯形匹配层阵列，将液态金属灌注于阵列间隙，形成一种高柔性的表面导电层；另一方面在这种新型柔性压电复合材料中，为了减少声波传递过程中的能量损失，即降低声阻抗，采用密度低的环氧树脂作为柔性被动相材料。总之，本发明采用液态金属作为柔性导电层，且换能器用柔性硅膜封装，液态金属无论是液态还是固态均可发挥导电作用，保证了换能器的全柔性。
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公开(公告)号：CN108444599B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201810160877.5
申请日：2018-02-27
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: G01J3/26
Abstract: 本发明提供了一种光纤法‑珀腔传声器探头，包括外壳，为一中空结构，中部设有螺纹，下部设有固定螺丝孔；振膜，安装于外壳前端，其朝向外壳内部一侧具有反光作用；光纤插芯，为一中空柱状结构，为陶瓷或金属与硬质聚合物串联复合构成；插芯套，为一中空圆柱结构，中部外侧面设有螺纹，底部为一圆台，安装于外壳内部，其朝向振膜的一侧用于安装光纤插芯；外套，为一两端开口的帽状结构，安装于外壳下端，将插芯套包于其内部；光纤，由外套经由插芯套，固定于光纤插芯内；固定螺丝，安装于外壳下部固定螺丝孔内，用于辅助固定插芯套；前罩，从振膜一侧安装于外壳外部。本发明光纤法‑珀腔传声器探头结构简单易制作、稳定性好，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN110519675B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN201910932578.3
申请日：2019-09-29
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明涉及一种水下航行器声信息电子感知皮肤及其制备方法。该电子感知皮肤包括柔性压电复合材料、电极、柔性薄膜电路、柔性匹配层以及防水透声层；采用切割‑灌注工艺制备大尺寸柔性压电复合材料，利用压电相的纵向伸缩模态实现振动能量和电能之间的高效率转化，从而提高接收灵敏度；利用聚合物相来实现感知皮肤的柔性，其贴附于水下无人航行器的外表面可有效节省航行器内部空间；通过压电相与聚合物相的比例可降低复合材料密度；在边缘设计柔性拉链连接结构可以便利地拼接，实现对航行器表面的全覆盖，达到全方位探测的目的；压电复合材料所具有的有源特性使得感知皮肤在无外部供电的条件下即可感知外界信息，满足了低能耗甚至零能耗的需求。
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公开(公告)号：CN107170882B
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201710322330.6
申请日：2017-05-09
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/18 , H01L41/187 , H01L41/193 , H01L41/37
Abstract: 本发明涉及一种基于改进聚合物相的1‑3型压电复合材料及其制备方法。该压电复合材料通过采用环氧树脂与硅橡胶等聚合物构成的夹心式结构来改进聚合物相材料，以减小其对压电柱振动的影响，继而提高复合材料整体的机电耦合系数。本发明用有限元分析工具仿真了这种新型压电复合材料的谐振频率、声速、机电耦合系数和特性阻抗随硅橡胶体积百分比的变化关系，根据仿真结果制备了压电复合材料，并对其性能进行了测试，结果表明实验与仿真基本吻合，复合材料的机电耦合系数比常规的1‑3型复合材料提高11％。本发明的改进聚合物相的1‑3型压电复合材料非常适用于制造具有高机电转换效率的压电复合材料换能器。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110191405A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910387548.9
申请日：2019-05-10
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明涉及一种双频大尺寸压电复合材料球形换能器及其制备方法。该双频大尺寸压电复合材料球形换能器包括压电复合材料球壳；所述压电复合材料球壳包括多个压电材料柱，以及填充于各压电材料柱之间的聚合物；所述压电复合材料球壳的外表面贴覆匹配层。该制备方法包括：正极面切割压电陶瓷片、填充柔性聚合物、反面对缝切割陶瓷基底、压模弯曲、灌注硬性聚合物、脱模、固定于定位工装、研磨或切割、被覆电极、拼接球壳。本发明能够制备出大尺寸(直径大于200mm)的球形换能器，该换能器既能在低频(10kHz以下)工作，又能在高频(100kHz以上)工作，能够有效弥补现行球形换能器无法工作于低频和高频的不足。
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公开(公告)号：CN109341557A
公开(公告)日：2019-02-15
申请号：CN201811065711.1
申请日：2018-09-13
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明涉及一种压电复合材料温度形变的测试方法和系统。该方法将含有光栅的光纤紧密贴附于待测试的压电复合材料；监测光纤光栅反射光的波长，根据光纤光栅反射光的波长变化量与光纤光栅的应变的关系计算光纤光栅的应变，该应变即为待测试的压电复合材料的应变。该方法至少留一个光栅用于环境补偿，用于环境补偿的光栅不与压电复合材料紧密贴附，使其应变变化仅受环境变化影响。本发明针对压电复合材料温度变形的定量测试需求，提出了采用光纤光栅传感法定量测试压电复合材料温度形变的方法，突破了压电复合材料温度形变定量测试精度控制及实时数据采集关键技术，解决了压电复合材料温度形变精确定量测试问题。
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公开(公告)号：CN103841499A
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201410062293.6
申请日：2014-02-24
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明提供一种施加预应力的叠堆压电圆管换能器，包括内衬管，套装在所述内衬管外部的叠堆多层压电圆管，以及对所述叠堆多层压电圆管施加预应力的装置。本发明采用多个叠堆压电圆管叠堆，振子的振动为多个圆管径向振动的迭加，以提高换能器的灵敏度；由于各圆管的半径不等，各管的谐振频率不同，使得换能器振动系统存在多种振动模态，可扩展换能器的工作频带；应用柱状圆管的结构，使换能器可获得水平全向的波束指向性；采用玻璃纤维缠绕叠堆压电圆管，施加预应力提高压电换能器可承载功率，进而提高换能器的可靠性。
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公开(公告)号：CN102843637A
公开(公告)日：2012-12-26
申请号：CN201210328184.5
申请日：2012-09-06
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明提供一种圆柱型换能器，其特征在于，包括叠堆的具有相同外径、不同内径的压电圆管，以及吸声层、端盖、胶封层和输出电缆、支架等。所述叠堆的具有不同内径的压电圆管可为一体铸模成型或者由多个不同内径的压电圆管粘接而成。通过合理设计该圆柱型换能器压电圆管的内径，可以使压电振子各圆管的谐振频率相互靠近并耦合，使其组合频率响应不产生间断和过深的凹谷，并形成复合多模振动，从而能够有效地拓展换能器的工作带宽，实现高频、宽带、水平全向地收发声波。
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公开(公告)号：CN101499512B
公开(公告)日：2010-10-06
申请号：CN200910078780.0
申请日：2009-03-03
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/18 , H01L41/187 , H01L41/193
Abstract: 本发明公开了一种宽带换能器的压电复合材料，属于压电材料技术领域。该压电复合材料包括压电晶体和聚合物，压电晶体分为上、下两部分，其中，压电晶体的上部结构为均匀排列的多个压电晶柱，压电晶体的下部结构为一压电基底，所述压电晶柱的高度呈周期性差异，使得压电基底厚度不均匀，聚合物填充在压电晶柱之间，压电晶柱及压电基底的极化方向沿着压电复合材料的厚度方向。由于每个压电晶柱的谐振频率不同，通过改变压电晶柱间的高度，增加了压电复合材料的宽带。本发明压电复合材料的Q值可以达到10以下，适用于宽带换能器的制备。
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