CN205621434U - 一体式可拖曳水下脉冲声源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一体式可拖曳水下脉冲声源装置，属于海洋探测及水声声源技术领域；它解决了现有脉冲传输过程中出现能量损耗较大的技术问题；本实用新型的技术方案为：一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其包括至少一个拖体；高压脉冲源，其设置于拖体内并与可移动的控制器电连接；发射阵，其与拖体外部固连并与高压脉冲源电连接；拖体能随控制器移动且高压脉冲源与发射阵能随拖体移动；本实用新型的有益效果为：高压脉冲源与发射阵安装在与控制器相连并能随控制器移动的拖体上，高压脉冲源与发射阵形成一体式且二者距离较近，脉冲传输过程中不易出现趋肤效应，脉冲传输过程中的能量损耗较小，使得脉冲声源能量的使用率较高。
Description
技术领域
本实用新型属于海洋探测及水声声源技术领域，具体涉及一体式可拖曳水下脉冲声源装置。
背景技术
水下脉冲声源已广泛应用于海洋高分辨率地震探测和水声研究，其基本原理是利用水中高压脉冲放电的机械效应产生脉冲声波。国内外已有相关产品，如法国的SIG，荷兰的GEO-Resource，英国的Applied Acoustic和浙江大学研发的设备。目前，这些产品的设计都是基于干湿两端设计，且干端为高压脉冲源，湿端为发射阵，中间由脉冲传输线连接，长度一般在50至100米，这种结构的脉冲声源存在以下技术问题：由于高压脉冲源与发射阵分体设置且距离较远，而脉冲传输过程中又存在趋肤效应，造成脉冲传输过程中出现能量损耗较大的现象，导致这种分置拖曳的水下脉冲声源能量使用率较低。
综上所述，为了解决上述分体式脉冲声源存在的技术问题，需要设计一种一体式拖曳且能提高能量使用率一体式可拖曳水下脉冲声源装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种一体式拖曳且能提高能量使用率一体式可拖曳水下脉冲声源装置。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其包括
至少一个拖体；
高压脉冲源，其设置于拖体内并与可移动的控制器电连接；
发射阵，其与拖体外部固连并与高压脉冲源电连接；
所述拖体能随控制器移动且高压脉冲源与发射阵能随拖体移动。
在上述一体式可拖曳水下脉冲声源装置中，所述拖体内设置有与其活动连接且能轴向移动的安装板，所述高压脉冲源安装于所述安装板上并能随安装板同步移动。
在上述一体式可拖曳水下脉冲声源装置中，所述拖体内设置轴向设置有滑轨，所述安装板与滑轨活动连接并能在滑轨上轴线移动。
在上述一体式可拖曳水下脉冲声源装置中，所述拖体内设置有与其端部相连的缓冲件，所述安装板与缓冲件相连。
在上述一体式可拖曳水下脉冲声源装置中，所述高压脉冲源包括
控制与充电模块，其设置于拖体前端并与控制器电连接；
高压储能模块，其设置于拖体中部并与控制与充电模块电连接；
高压放电模块，其设置于拖体后端并与高压储能模块电连接，所述高压放电模块与发射阵电连接。
在上述一体式可拖曳水下脉冲声源装置中，所述拖体有两个且呈横向排列，两拖体内分别设置有与控制器电连接的高压脉冲源，所述发射阵位于两拖体间并分别与两拖体相连。
在上述一体式可拖曳水下脉冲声源装置中，本装置还包括有光电拖缆，所述光电拖缆一端与控制器电连接，另一端通过拖体前端的光电接头接入拖体并与高压脉冲源电连接。
在上述一体式可拖曳水下脉冲声源装置中，所述的光电拖缆包括供电电缆与通讯光缆，所述供电电缆与通讯光缆均连接控制 器和高压脉冲源。
在上述一体式可拖曳水下脉冲声源装置中，所述发射阵采用多电极发射阵或微孔电极发射阵。
在上述一体式可拖曳水下脉冲声源装置中，所述拖体顶部及两侧部均设有鳍且设于侧部的鳍具有一定的攻角。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型中，将高压脉冲源与发射阵安装在与控制器相连并能随控制器移动的拖体上，高压脉冲源安装在拖体内且得到较好的保护，发射阵安装在拖体外且便于发射信号，高压脉冲源与发射阵形成一体式且二者距离较近，脉冲传输过程中不易出现趋肤效应，脉冲传输过程中的能量损耗较小，使得脉冲声源能量的使用率较高。
附图说明
图1为本实用新型的工作状态示意图。
图2为本实用新型中拖体的侧立面图。
图3为本实用新型中拖体的内部结构示意图。
图4为本实用新型另一实施方式的平面图。
图5为本实用新型另一实施方式的前视图。
图中，10、拖体；11、光电接口；12、高压防水接口；13、充电模块；14、高压储能模块；15、高压放电模块；16、安装板；17、滑轨；18、弹簧；19、鳍；20、发射阵；30、光电拖缆；40、控制器。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例1
如图1所示，本实用新型一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其包括拖体10、安装于拖体10内的高压脉冲源以及安装于拖体10外部的发射阵20。
如图1、图2所示，该拖体10通过一根光电拖缆30与安装在船体上的控制器40相连，光电拖缆30包括供电电缆(图中未示出)与通讯光缆(图中未示出)，供电电缆与通讯光缆的一端分别与控制器40电连接，另一端伸入拖体10内与高压脉冲源电连接，光电拖缆30不仅起到连接牵引作用，同时还起到电流与信号传输作用。
所述拖体10为中空结构且包含首段、中间段和尾段三部分，三部分通过紧固螺丝连接并采用密封圈(图中未示出)防水，在拖体10的前端安装有光电接口11，所述光电拖缆30通过该光电接口11接入到拖体10内部，在拖体10的尾端还设置有高压防水接口12。
如图3所示，所述高压脉冲源包括控制与充电模块13、高压储能模块14与高压放电模块15，控制与充电模块13与拖体10首段相连且分别与供电电缆和通讯光缆的另一端电连接，高压储能模块14与拖体10中间段相连并与充电模块13电连接，高压放电模块15与拖体10尾段相连并与高压储能模块14电连接，所述高压放电模块15与发射阵20电连接。
如图1所示，所述发射阵20通过高压防水接口12与拖体10尾段的端部固连，该发射阵20与高压放电模块15电连接，根据使用需求，该发射阵20可选用多电极发射阵20或微孔电极发射阵20。
工作时，船体与拖体10均位于水中，在船体的牵引下，拖体10随船体移动，而高压脉冲源与发射阵20同时安装在拖体10上，二者形成一体式且距离较近，脉冲传输过程中不易出现趋肤效应，因此能量传输过程中损耗较小，使得脉冲声源能量的使用率较高。
如图3所示，所述拖体10内设置有与其活动连接且能轴向移动的安装板16，优选的，在拖体10内轴向设置有滑轨17，在安装板16上安装有与滑轨17相应的滑块(图中未示出)，该滑块与滑轨17滑动连接并使安装板16在拖体10内轴向移动，而高压脉冲源安装于安装板16上并能随安装板16同步移动。
拖体10包括固连的首段、中间段和尾段三个部分，通常情况下这三个部分是固连状态，而充电模块13、高压储能模块14与高压放电模块15这三个部分需要进行适时的维护，必要的时候需要进行更换，但在不拆除拖体10的情况下，三个模块难以维护和更换，而安装板16与拖体10滑动连接，使得三个模块能随意进出拖体10，从而避免对三个模块进行维护或更换时反复拆装拖体10，使得三个模块方便维护和更换。
如图3所示，在拖体10内设置有与其端部相连的缓冲件，优选的，该缓冲件为弹簧18，所述安装板16与该弹簧18相连。
安装板16作为可移动部件，其能使高压脉冲源在拖体10内移动，以便于高压脉冲源的拆装，但工作时，安装板16则不能有较大距离的位移，否则会造成高压脉冲源的各模块因较大惯性而互相碰撞，导致模块受损，或者会造成高压脉冲源与拖体10间发生碰撞，而在安装板16与拖体10间设置弹簧18，通过弹簧18连接使得安装板16在拖体10内特定的小范围内移动，而弹簧18的伸缩性使得安装板16移动惯性小，各模块不易互相碰撞，亦不会与拖体10接触，对高压脉冲源起到较好的保护作用，当然，该 缓冲件也可以是其它具有缓冲作用的部件。
如图1至图5所示，所述拖体10顶部及两侧部均设有鳍19且设于侧部的鳍19具有一定的攻角，也就是说侧部的鳍19倾斜设置，优选的，侧部的鳍19自前向后且自上而下倾斜设置，通过设置鳍19，使得整个拖体10在水中移动时的平衡性较好，拖体10不易出现横向晃动的现象，而侧部的鳍19倾斜设置，则使得拖体10前端在移动时不易向下倾斜，以保证拖体10轴向的平衡性。
实施例2
本实施例与实施例1的结构与原理大致相同，不同之处在于：
如图4、图5所示，拖体10有两个且呈横向排列，两拖体10内分别设置有与控制器40电连接的高压脉冲源，发射阵20位于两拖体10间并分别与两拖体10相连，通过设置两个拖体10，通过设置两个拖体10，进一步增加了拖体10移动时的稳定性，使得高压脉冲源及发射阵20使用时更加稳定，而两个高压脉冲源则增加了形成的水下脉冲声波的强度。
本实用新型的工作原理如下：
利用光电拖缆30给拖体10内部的高压脉冲源进行供电，工频交流通过供电接口和光电拖缆30中的电缆输入拖体10内的高压脉冲源，经充电模块13的变频、升压和整流后形成稳定的高压直流对高压储能模块14进行充电。
然后，利用光电拖缆30中的光缆与水面上的拖曳船进行通讯，将触发指令输出至高压放电模块15形成高压脉冲输出，高压脉冲源通过高压防水接口12输入到发射阵20形成水中脉冲放电，从而产生脉冲声波。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例 说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其包括
至少一个拖体；
高压脉冲源，其设置于拖体内并与可移动的控制器电连接；
发射阵，其与拖体外部固连并与高压脉冲源电连接；
所述拖体能随控制器移动且高压脉冲源与发射阵能随拖体移动。
2.根据权利要求1所述的一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其特征在于：所述拖体内设置有与其活动连接且能轴向移动的安装板，所述高压脉冲源安装于所述安装板上并能随安装板同步移动。
3.根据权利要求2所述的一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其特征在于：所述拖体内设置轴向设置有滑轨，所述安装板与滑轨活动连接并能在滑轨上轴线移动。
4.根据权利要求2或3所述的一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其特征在于：所述拖体内设置有与其端部相连的缓冲件，所述安装板与缓冲件相连。
5.根据权利要求1所述的一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其特征在于：所述高压脉冲源包括
控制与充电模块，其设置于拖体前端并与控制器电连接；
高压储能模块，其设置于拖体中部并与控制与充电模块电连接；
高压放电模块，其设置于拖体后端并与高压储能模块电连接，所述高压放电模块与发射阵电连接。
6.权利要求1所述的一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其特征在于：所述拖体有两个且呈横向排列，两拖体内分别设置有与控制器电连接的高压脉冲源，所述发射阵位于两拖体间并分别与两拖体相连。
7.根据权利要求1所述的一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其特征在于：本装置还包括有光电拖缆，所述光电拖缆一端与控制器电连接，另一端通过拖体前端的光电接头接入拖体并与高压脉冲源电连接。
8.根据权利要求7所述的一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其特征在于：所述的光电拖缆包括供电电缆与通讯光缆，所述供电电缆与通讯光缆均连接控制器和高压脉冲源。
9.根据权利要求1所述的一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其特征在于：所述发射阵采用多电极发射阵或微孔电极发射阵。
10.根据权利要求1所述的一体式可拖曳水下脉冲声源装置，其特征在于：所述拖体顶部及两侧部均设有鳍且设于侧部的鳍具有一定的攻角。
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