溢流式嵌镶圆管水声换能器是一种有效的低频宽带发射器，一般存在2种可供利用的谐振方式，即溢流环的液腔谐振和嵌镶圆管的径向谐振。本文首先应用解析的方法获得2种谐振的频率方程，然后应用有限元法建立了一个对称结构的溢流式嵌镶圆管换能器模型，通过ANSYS软件分析换能器的振动情况和响应曲线，并与解析法进行了对比。根据设计制作了溢流环换能器样件，并通过了相应的消声水池试验，试验结果表明，有限元模型计算准确且快捷，显示直观，其谐振频率设计误差可控制在5％以内。最终制作的换能器拥有2．35kHz的液腔谐振频率和6．4kHz的径向谐振频率，最大发射电压响应级为141．97dB，其径向谐振的-6dB带宽为3．9-9．4kHz，可提供全频段的发射带宽（包括液腔谐振在内）为2．1～10kHz±4dB。

为了实现封堵器海洋工作环境中的无线遥控动作,封堵器海底工作中采用了水声通信技术。水声换能器在水下通信过程中起到了无可替代的作用。本文对水声通讯频率的选择及水声换能器的选型进行了研究,并利用中国科学院水声研究所研制的FSQ-37型水声换能器,进行了换能器性能测试试验,确定了水声通讯的载波频率。水声换能器的研究将会对海底石油管道水下维修时通信的稳定性和可靠性提供较高的保障。

纳米技术的出现和发展为制备高性能陶瓷材料提供了一个崭新的途径。为获得性能优良的眩r压电陶瓷。满足水声换能器的应用需要，试验针对化学沉淀法制备PZT超微细粉进行了深入系统地研究。合成了一次颗粒小于10nm、平均粒径40～50nm的PZT超微细粉。检测结果表明，化学沉淀法是制备高性能PZT超微细粉体的合理方法，粉体颗粒细小、活性好、尺寸分布范围窄，适合制备高性能的PZT压电陶瓷。

文章研究了拥有喇叭型前辐射头的纵振Tonpilz型压电水声换能器的参数优化问题.希望可以通过合理的调整Tonpilz型换能器各部分的几何参数,得到满意的频带宽度.研究结果表明,在没有采用其它频带展宽方法的前提下,通过优化几何参数,可以降低换能器的机械品质因素Qm,从而增大带宽.

由于受水温变化影响,换能器的谐振频率、电导等会产生飘移.这主要是由于换能器中使用的无源高分子材料受温度变化的影响,引起材料的弹性模量和密度变化,导致了材料的特性阻抗等声学性能发生变化而造成的.因此,减小无源高分子材料对温度的敏感性是解决换能器温飘问题的关键方法之一.本文通过分析水声换能器温飘主要产生的原因,对橡胶、纤维素质(软木)材料特性分析,软木复合材料电声性能测试以及两种材料制作的换能器在不同水温下谐振频率、电导性能试验对比,说明软木复合反声材料在减小换能器温飘、提高换能器性能稳定性方面有明显效果.