CN113371134B - 一种基于音叉共振的声学释放器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及潜标回收设备技术领域，且公开了一种基于音叉共振的声学释放器，包括连接壳体，连接壳体顶端的内部固定连接有固定连杆，固定连杆的顶端活动连接有监测系统，且监测系统的顶端固定安装有浮力系统，固定连杆的底端贯穿并延伸至连接壳体的内部且固定安装有固定球体，固定球体的内部固定安装有连接钢索。该基于音叉共振的声学释放器，对于固定球体内部大小不易球型空腔结构的设置，使得固定球体在共振音叉的振动频率作用下可以较为容易的被击碎，而且，只要在固定球体的内部产生裂纹，在其内部的球型空腔以及配重块的重力作用就可以很容易的将其破碎掉，进一步地提高该声学释放器在使用过程中的稳定性及可靠性。

Description

一种基于音叉共振的声学释放器

技术领域

本发明涉及潜标回收设备技术领域，具体为一种基于音叉共振的声学释放器。

背景技术

在海洋监测系统中,声学释放器作为一种必备的水下监测设备回收得到辅助工具,在海洋勘测和海底工程中有着极其重要的作用，其主要是由应答模块及释放模块所组成，其中，应答模块是为了接收控制器所发生的声学信号，并用于判定释放模块是否启动；而释放模块是为开启释放机构以与重力锚系脱开，并在浮球的作用下而将监测设备上浮至海面以进行回收作业。

但现有的声学释放器内部结构复杂，其应答模块中含有多种精密电子构件，并在释放模块中还需要配置动力输出机构，以及供应应答模块和释放模块正常运行的供电系统，而且，在释放模块在启动并脱开重力锚系的过程中，涉及到声学释放器内部机构与外部结构的动力传动机构，而在深海的高压环境下对于该声学释放器的密封要求极为严苛，进而极大地增加了该声学释放器的制备及维护成本，而且，在深海高压的环境下极易因密封圈的磨损导致其内部发生进水而损坏的现象。

故，亟需一种声学释放器，以有效避免上述现有声学释放器中所存在的缺陷。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种基于音叉共振的声学释放器，具备在该声学释放器的内部无需精密的电子构件、无需动力输出机构、也不需要动力输出机构及供电系统、制备及维护成本较低、并且可以有效地适应于深海的高压环境、稳定及可靠性较高的优点，解决了现有的声学释放器内部结构复杂，其应答模块中含有多种精密电子构件，并在释放模块中还需要配置动力输出机构，以及供应应答模块和释放模块正常运行的供电系统，而且，在释放模块在启动并脱开重力锚系的过程中，涉及到声学释放器内部机构与外部结构的动力传动机构，而在深海的高压环境下对于该声学释放器的密封要求极为严苛，进而极大地增加了该声学释放器的制备及维护成本，而且，在深海高压的环境下极易因密封圈的磨损导致其内部发生进水而损坏的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种基于音叉共振的声学释放器，包括连接壳体，所述连接壳体顶端的内部固定连接有固定连杆，所述固定连杆的顶端活动连接有监测系统，且监测系统的顶端固定安装有浮力系统，所述固定连杆的底端贯穿并延伸至连接壳体的内部且固定安装有固定球体，所述固定球体的内部固定安装有连接钢索，所述连接钢索的底端贯穿并延伸至连接壳体的底部且固定安装有配重块，所述连接钢索的外表面与连接壳体底端的内部活动连接，所述连接壳体内壁的中部固定安装有固定支架，且固定支架的一端设有共振音叉。

优选的，所述浮力系统所受的浮力小于配重块的重力，且大于监测系统与连接壳体及其上各部件的重力之和。

优选的，所述共振音叉的内壁设为与固定球体外表面上弧形曲面相似的弧形结构，且其呈环形整列排布位于固定球体的外围。

优选的，所述固定球体采用是玻璃材质所制作而成的，且在其内部设有大小不一的球型空腔。

优选的，所述共振音叉的共振频率与固定球体的固定频率相同，以确保共振音叉在发生共振时可以将固定球体击碎。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该基于音叉共振的声学释放器，对于固定球体和共振音叉的设置，通过将固定球体进行击碎以迫使连接钢索及其上的配重块脱离连接壳体而减轻该系统所受的重力，并在浮力系统的浮力作用下而上浮该系统以完成对监测系统的回收动作，与现有的声学释放器相比，利用共振的原理脱离连接钢索及其上的配重块，使得该声学释放器无需精密的电子构件、动力输出机构以及供电系统，也无需严苛的密封要求，结构简单且适应性较高、使用方便，而且，有效地降低了现有声学释放器的制备及维护成本。

2、该基于音叉共振的声学释放器，对于固定球体内部大小不易球型空腔结构的设置，使得固定球体在共振音叉的振动频率作用下可以较为容易的被击碎，而且，只要在固定球体的内部产生裂纹，在其内部的球型空腔以及配重块的重力作用就可以很容易的将其破碎掉，进一步地提高该声学释放器在使用过程中的稳定性及可靠性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构的正视图；

图3为本发明连接壳体的内部结构示意图。

图中：1、连接壳体；2、固定连杆；3、监测系统；4、浮力系统；5、固定球体；6、连接钢索；7、配重块；8、固定支架；9、共振音叉。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-3，一种基于音叉共振的声学释放器，包括连接壳体1，连接壳体1顶端的内部固定连接有固定连杆2，固定连杆2的顶端活动连接有监测系统3，且监测系统3的顶端固定安装有浮力系统4，固定连杆2的底端贯穿并延伸至连接壳体1的内部且固定安装有固定球体5，固定球体5的内部固定安装有连接钢索6，连接钢索6的底端贯穿并延伸至连接壳体1的底部且固定安装有配重块7，连接钢索6的外表面与连接壳体1底端的内部活动连接，连接壳体1内壁的中部固定安装有固定支架8，且固定支架8的一端设有共振音叉9。

本技术方案中，浮力系统4所受的浮力小于配重块7的重力，且大于监测系统3与连接壳体1及其上各部件的重力之和。

其中，对于浮力系统4浮力大小的设置，使得该系统在配重块7的重力影响下，可以稳定的悬浮在海面以下，而当配重块7脱离该系统时，该系统在浮力系统4的浮力下可以自动的漂浮至海面上，以完成对该系统的回收作业。

本技术方案中，共振音叉9的内壁设为与固定球体5外表面上弧形曲面相似的弧形结构，且其呈环形整列排布位于固定球体5的外围。

其中，对于共振音叉9外部结构的设置，当共振音叉9发生振动时，可以较为集中的将声波频率传递给共振音叉9，并与其固定频率之间产生共振现象。

本技术方案中，固定球体5采用是玻璃材质所制作而成的，且在其内部设有大小不一的球型空腔。

其中，对于固定球体5材质的设置，是因为玻璃材质具有脆且硬的特性，在确保其对连接钢索6以及配重块7连接强度的同时，而在其破碎后又可以使得连接钢索6及其上的配重块7与连接壳体1之间完全脱离，稳定性及可靠性较高。

其中，对于固定球体5内部球型空腔的设置，使得固定球体5在共振音叉9的共振频率作用下可以较为容易的被击碎，而且，只要在固定球体5的内部产生裂纹，在其内部的球型空腔以及配重块7的重力作用就可以很容易的将其破碎掉，使得该释放器的灵敏度及可靠性较高。

本技术方案中，共振音叉9的共振频率与固定球体5的固定频率相同，以确保共振音叉9在发生共振时可以将固定球体5击碎。

其中，对于固定球体5和共振音叉9的设置，在固定球体5未被击碎时，用于固定连接钢索6、连接壳体1以及监测系统3和浮力系统4，使得整个系统可以在海面以下保持平衡的状态，而在向连接壳体1的内部发出声波时，利用共振音叉9所产生的共振现象，在将声波集中传递给固定球体5的同时，使其与固定球体5的固定频率之间发生共振，进而将固定球体5击碎致使连接钢索6及其上的配重块7脱离连接壳体1以减轻该系统所受的重力，并在浮力系统4的浮力作用下而上浮该系统，以完成对监测系统3的回收动作。

本实施例的使用方法和工作原理：

首先通过固定球体5将连接钢索6和配重块7固定安装在连接壳体1上，并设定到浮力系统4的浮力大小，然后将该系统投放至指定的海域，在配重块7的重力作用下，使得该系统逐渐的下沉，同时在浮力系统4的浮力作用下，使得该系统可以保持较为稳定且平衡的状态；

当需要回收该系统时，通过回收船上的声呐向连接壳体1的位置处发射与共振音叉9频率相同的声波，并使其发生共振现象，进而将声波集中传递到固定球体5上，使其与固定球体5的固有频率之间再次产生共振现象直至将固定球体5击碎，而后，因击碎后的固定球体5对连接钢索6起不到约束的作用，使得连接钢索6及其上的配重块7脱离连接壳体1，而后在浮力系统4的浮力作用下该系统逐渐的上浮至海面之上，进而完成对监测系统3的回收作业。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于音叉共振的声学释放器，包括连接壳体（1），所述连接壳体（1）顶端的内部固定连接有固定连杆（2），所述固定连杆（2）的顶端活动连接有监测系统（3），且监测系统（3）的顶端固定安装有浮力系统（4），其特征在于：所述固定连杆（2）的底端贯穿并延伸至连接壳体（1）的内部且固定安装有固定球体（5），所述固定球体（5）的内部固定安装有连接钢索（6），所述连接钢索（6）的底端贯穿并延伸至连接壳体（1）的底部且固定安装有配重块（7），所述连接钢索（6）的外表面与连接壳体（1）底端的内部活动连接；

所述连接壳体（1）内壁的中部固定安装有固定支架（8），且固定支架（8）的一端设有共振音叉（9），所述共振音叉（9）的共振频率与固定球体（5）的固定频率相同，所述共振音叉（9）的内壁设为与固定球体（5）外表面上弧形曲面相似的弧形结构，且其呈环形整列排布位于固定球体（5）的外围，以确保共振音叉（9）在发生共振时可以将固定球体（5）击碎，因击碎后的固定球体（5）对连接钢索（6）起不到约束的作用，使得连接钢索（6）及其上的配重块（7）脱离连接壳体（1），并在浮力系统（4）的浮力作用下迫使该浮力系统上浮至海面之上。

2.根据权利要求1所述的一种基于音叉共振的声学释放器，其特征在于：所述浮力系统（4）所受的浮力小于配重块（7）的重力，且大于监测系统（3）与连接壳体（1）及其上各部件的重力之和。

3.根据权利要求2所述的一种基于音叉共振的声学释放器，其特征在于：所述固定球体（5）采用是玻璃材质所制作而成的，且在其内部设有大小不一的球型空腔。

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