声学实验IV换能器制作工艺

发布时间:2015-08-13浏览次数:218

一、实验基本信息

课程编号:201405216

中文名称:声学实验IV换能器制作工艺

英文名称:Acoustic experiments IVDesign and technology of acoustic transducers

课程性质:专业选修课、专业实践环节

面向专业:电子信息工程(水声)、水声工程

开设学期:76

课程总学时:36

实验学时:36

是否独立设课:

二、实验目的和任务

本课程的主要目的和任务是讲授水声换能器和典型的空气声学传感器的工程设计方法和制作工艺,通过实验教学,使学生掌握压电陶瓷材料的主要性能参数的物理意义,学习并掌握主要参数的测量方法,为换能器制作奠定基础;掌握环氧树脂粘结与灌封工艺,为制作纵向复合振动换能器做好工艺准备;学习和掌握水声换能器透声层最常用的制作方法:聚氨酯橡胶的灌封工艺;学习和掌握一种水声换能器电缆密封的方法:橡胶硫化工艺;通过对这两种工艺过程的学习,可以较为完善地掌握水声换能器的水密封装制作过程;学习和掌握径向振动换能器的工程设计制作和测试,通过实验加深对理论知识的理解和掌握,使学生了解并掌握此类换能器的基本设计方法和制作工艺过程,掌握完整的水声换能器的生产过程;学习和掌握纵向振动换能器的工程设计制作和测试,使学生掌握此类换能器的工程计算方法和常用制作工艺过程;学习弯曲式换能器的制作工艺过程,通过实验加深对相关理论知识的理解和掌握,通过学习和制作动圈式扬声器及电容式传声器,掌握典型的空气声学传感器的工程设计和实际制作工艺,拓宽学生的知识面,增强学生对空气声学传感器设计及制作过程的感性认识;通过矢量水听器的制作实验,使学生了解压电加速度计和矢量水听器的相关知识,掌握加速度计和矢量水听器的制作过程。通过本课程的学习,可以提高学生的动手能力,增强学生对声学传感器理论知识的理解和掌握,使学生了解并掌握声学传感器的基本设计方法和常用工艺,具有解决声学传感器设计和制作过程中常见问题的能力。

三、实验教学基本要求

通过实验教学,使学生掌握声学传感器工程设计制作的相关知识和基本训练过程,了解和掌握相关的知识点。通过专项实验训练,使学生能够了解掌握压电陶瓷的性能参数及其测量方法,了解压电陶瓷参数的物理意义和对传感器性能的影响因素;掌握环氧树脂粘结与灌封的常用配方及操作方法;掌握聚氨酯灌封工艺配方,了解工艺设备的组成及使用方法,具备独立操作能力;了解橡胶硫化工艺过程及电缆的实际密封操作;通过薄壁圆管换能器的制作,掌握径向振动换能器的工程设计及制作工艺过程;通过复合棒换能器的制作,掌握纵向振动换能器的工程设计及制作工艺过程;通过弯曲圆盘换能器的制作,掌握弯曲振动换能器的工程设计及制作工艺过程;通过动圈式扬声器及电容式传声器的制作实验,使学生掌握这两种典型的空气声学传感器的制作工艺及相关的参数测试方法;通过矢量水听器制作实验,使学生掌握压电加速度计和矢量水听器的相关知识,掌握加速度计和矢量水听器的制作过程。

通过实验教学,使学生能够掌握声学传感器的工程设计方法;掌握传感器的工程制作工艺;具备应用相关知识独立分析解决声学传感器制作的基本问题的能力。

四、实验项目基本情况

序号

实验项目名称

实验学时

内容提要

实验类型

实验要求

1

压电陶瓷材料基本参数的测量

2

掌握压电陶瓷材料的主要性能参数的物理意义,学习并掌握主要参数的测量方法,掌握常用仪器的使用方法。具备独立操作及测试能力,实测5种压电陶瓷样品的性能参数。

综合型

必做

2

环氧树脂粘结与灌封工艺实验

2

学习环氧树脂粘接与灌封工艺,掌握环氧树脂粘结与灌封的常用配方,实际操作粘结工件。

综合型

必做

3

聚氨酯橡胶的灌封工艺实验

2

掌握聚氨酯灌封工艺配方,了解工艺设备的组成及使用方法,具备独立操作能力,实际灌封水声换能器。

综合型

必做

4

橡胶硫化工艺实验

2

学习橡胶硫化工艺过程,掌握硫化材料配方,教师演示橡胶硫化工艺过程。

演示型

必做

5

薄壁圆管换能器的制作

6

学习薄壁圆管换能器的制作工艺过程,按要求设计并制作一只薄壁圆管换能器,并测试其空气中及水中的主要性能参数。

综合型

必做

6

复合棒换能器的制作

4

学习复合棒换能器的工程设计方法,了解掌握此类换能器的制作工艺过程,按要求设计并制作一只复合棒换能器;组装并测试其空气中的阻抗特性。

综合型

必做

7

弯曲式换能器的制作

4

学习弯曲式换能器的相关知识,掌握此类换能器的制作过程,按要求制作一个弯曲圆盘换能器,测试其空气中的性能参数。

综合型

必做

8

动圈式扬声器的制作

4

学习动圈式扬声器的相关知识,掌握此类扬声器的制作过程,按要求制作一个动圈式扬声器,测试其空气中的性能参数。

综合型

必做

9

电容式传声器的制作

4

学习电容式传声器的的相关知识,掌握此类传声器的制作过程,按要求制作一个电容式传声器,测试其空气中的性能参数。

综合型

必做

10

矢量水听器的制作

6

学习压电加速度计和矢量水听器的相关知识,掌握加速度计和矢量水听器的制作过程,按要求制作一个压电加速度计和矢量水听器,测试其空气中的性能参数。

综合型

必做

五、实验教材(指导书)或网络资源

[1]王文芝.《传感器制作实验指导书》校内讲义. 哈尔滨工程大学

六、考核方式

实验预习及操作40%,实验报告60%