CN211373815U - 一种矢量水听器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种矢量水听器装置，包括球形密封壳，水听器安装架结构，定位吊环，矢量水听器一，矢量水听器二，矢量水听器三，矢量水听器四，缓冲吸潮袋，密封盖，密封胶管，通讯线缆和锁紧螺母。本实用新型该压差式矢量水听器装置由矢量水听器一，矢量水听器二，矢量水听器三，和矢量水听器四四个阵元构成，同一方向上离的很近的两个阵元的声压差和该方向上的振速具有相同指向性，四个水听器灵敏度一致性高，布放位置在一圆周上，形成正交的十字二维平面阵，目的是保证四路水听器信号满足严格的相位关系；该矢量水听器装置在低频频段和小基阵尺寸两个条件同时存在情况下，仍能获得较窄的指向特性。
Description
技术领域
本实用新型属于水域环境监测技术领域，尤其涉及一种矢量水听器装置。
背景技术
水声学作为声学的一个分支，主要研究声波在水下的产生、辐射、传播和接收的理论，用以解决与水下目标探测、识别以及信息传输过程有关的声学问题。在海战中，声纳是海上作战个体(各种舰、艇)的五官，所有的水下战场侦察都要以声纳为媒体，缺之不可。水声换能器作为声纳系统的重要部件之一，是水声学的一个重要研究方向，新型水声换能器的研究是海军声纳技术发展的一个关键内容。水声换能器是水下各种发射、接收测量用传感器的总称，它将水下的声信号转换成电信号(接收换能器)，或将电信号转换成水下的声信号(发射换能器)，是声纳的重要组成部分。一部声纳性能的优劣与水声换能器性能的优劣直接相关。在水声工程中，换能器技术处于一个基础性的地位。换能器技术的进步可带动声纳系统技术水平的提高，因此，新型水声换能器的研究工作具有重要意义。
矢量水听器是接收换能器的一种。在国外，矢量水听器是继标量水听器后的热门研究课题。中国专利公开号为CN106289507A，发明创造名称为一种低噪声矢量水听器。包括水下敏感探头、导线、密封壳体、安装基座、调理仓、调理电路以及电缆，水下敏感探头通过内部减振结构与密封壳体相连接，密封壳体(4)与安装基座之间设置第一密封圈，调理电路安装在调理仓中，调理仓与安装基座之间设置第二密封圈，经过调理电路放大滤波调理后的信号经由电缆传出。但是现有的水听器还存在着低频声呐在阵列尺度和空间处理增益之间存在的矛盾十分突出，在进行目标方位估算时，单个的声压水听器是无法进行的问题。
由鉴于此，发明一种矢量水听器装置是非常必要的。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种矢量水听器装置，以解决现有的水听器低频声呐在阵列尺度和空间处理增益之间存在的矛盾十分突出，在进行目标方位估算时，单个的声压水听器是无法进行的问题。
一种矢量水听器装置，包括球形密封壳，水听器安装架结构，定位吊环，矢量水听器一，矢量水听器二，矢量水听器三，矢量水听器四，缓冲吸潮袋，密封盖，密封胶管，通讯线缆和锁紧螺母，所述的水听器安装架结构设置在球形密封壳的内部中间位置；所述的定位吊环呈对称状活动镶嵌在球形密封壳的外部四周位置；所述的矢量水听器一，矢量水听器二，矢量水听器三和矢量水听器四分别螺钉连接在水听器安装架结构的顶端位置并位于球形密封壳的外侧；所述的缓冲吸潮袋胶接在球形密封壳的内侧；所述的密封盖螺纹连接在球形密封壳的右侧；所述的密封胶管镶嵌在密封盖的中间位置；所述的通讯线缆贯穿密封胶管的内部；所述的锁紧螺母贯穿通讯线缆螺纹连接在密封胶管的外侧。
优选的，所述的水听器安装架结构包括横向支板，纵向支板，安装孔，导线槽和卡座，所述的横向支板和纵向支板呈十字交叉状螺钉连接在一起；所述的安装孔分别开设在横向支板和纵向支板的内部上侧位置；所述的导线槽开设在横向支板和纵向支板的后部侧边位置；所述的卡座分别螺钉连接在横向支板和纵向支板的顶端。
优选的，所述的密封胶管的外表面上部设置有螺纹。
优选的，所述的密封盖与球形密封壳的相交处设置有硅胶垫。
优选的，所述的矢量水听器一和矢量水听器二位于同一垂直线上；所述的矢量水听器三和矢量水听器四位于同一垂直线上。
优选的，所述的矢量水听器一和矢量水听器二的声压差和该方向上的振速具有相同指向性。
优选的，所述的矢量水听器三和矢量水听器四的声压差和该方向上的振速具有相同指向性。
优选的，所述的矢量水听器一，矢量水听器二，矢量水听器三和矢量水听器四布放位置在球形密封壳的圆周上，形成正交的十字二维平面阵，目的是保证四路水听器信号满足严格的相位关系。
优选的，所述的缓冲吸潮袋内填充有吸潮棉垫；所述的缓冲吸潮袋设置有四个并呈对称状胶接在球形密封壳的内侧。
优选的，所述的安装孔具体采用带有螺纹的圆形通孔，所述的安装孔设置有多个；所述的导线槽的宽度设置在三毫米至五毫米。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：该压差式矢量水听器装置由矢量水听器一，矢量水听器二，矢量水听器三，和矢量水听器四四个阵元构成，同一方向上离的很近的两个阵元的声压差和该方向上的振速具有相同指向性，所以用压差代替该方向的振速；通过声压和振速做相关和时间积累平均，计算水平方向和垂直方向声强Ix，Iy，从而得出目标的方位角；四个水听器灵敏度一致性高，布放位置在一圆周上，形成正交的十字二维平面阵，目的是保证四路水听器信号满足严格的相位关系；该矢量水听器装置在低频频段和小基阵尺寸两个条件同时存在情况下，仍能获得较窄的指向特性；缓冲吸潮袋内填充有吸潮棉垫，有利于起到吸潮，释放水流缓冲力的作用，保护矢量水听器的安全，延迟使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的俯视的结构示意图。
图3是本实用新型的水听器安装架结构的结构示意图。
图中：
1、球形密封壳；2、水听器安装架结构；2-1、横向支板；2-2、纵向支板；2-3、安装孔；2-4、导线槽；2-5、卡座；3、定位吊环；4、矢量水听器一；5、矢量水听器二；6、矢量水听器三；7、矢量水听器四；8、缓冲吸潮袋；9、密封盖；10、密封胶管；11、通讯线缆；12、锁紧螺母。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述：
实施例：
如附图1至附图2所示，本实用新型提供一种矢量水听器装置，包括球形密封壳1，水听器安装架结构2，定位吊环3，矢量水听器一4，矢量水听器二5，矢量水听器三6，矢量水听器四7，缓冲吸潮袋8，密封盖9，密封胶管10，通讯线缆11和锁紧螺母12，所述的水听器安装架结构2设置在球形密封壳1的内部中间位置；所述的定位吊环3呈对称状活动镶嵌在球形密封壳1的外部四周位置；所述的矢量水听器一4，矢量水听器二5，矢量水听器三6和矢量水听器四7分别螺钉连接在水听器安装架结构2的顶端位置并位于球形密封壳1的外侧；所述的缓冲吸潮袋8胶接在球形密封壳1的内侧；所述的密封盖9螺纹连接在球形密封壳1的右侧；所述的密封胶管10镶嵌在密封盖9的中间位置；所述的通讯线缆11贯穿密封胶管10的内部；所述的锁紧螺母12贯穿通讯线缆11螺纹连接在密封胶管10的外侧。
如附图3所示，上述实施方案中，具体的，所述的水听器安装架结构2包括横向支板2-1，纵向支板2-2，安装孔2-3，导线槽2-4和卡座2-5，所述的横向支板2-1和纵向支板2-2呈十字交叉状螺钉连接在一起；所述的安装孔2-3分别开设在横向支板2-1和纵向支板2-2的内部上侧位置；所述的导线槽2-4开设在横向支板2-1和纵向支板2-2的后部侧边位置；所述的卡座2-5分别螺钉连接在横向支板2-1和纵向支板2-2的顶端。
上述实施方案中，具体的，所述的密封胶管10的外表面上部设置有螺纹；所述的密封盖9与球形密封壳1的相交处设置有硅胶垫。
上述实施方案中，具体的，所述的矢量水听器一4和矢量水听器二5位于同一垂直线上；所述的矢量水听器三6和矢量水听器四7位于同一垂直线上。
上述实施方案中，具体的，所述的矢量水听器一4和矢量水听器二5的声压差和该方向上的振速具有相同指向性；所述的矢量水听器三6和矢量水听器四7的声压差和该方向上的振速具有相同指向性；所述的矢量水听器一4，矢量水听器二5，矢量水听器三6和矢量水听器四7布放位置在球形密封壳1的圆周上，形成正交的十字二维平面阵，目的是保证四路水听器信号满足严格的相位关系。
上述实施方案中，具体的，所述的缓冲吸潮袋8内填充有吸潮棉垫；所述的缓冲吸潮袋8设置有四个并呈对称状胶接在球形密封壳1的内侧。
上述实施方案中，具体的，所述的安装孔2-3具体采用带有螺纹的圆形通孔，所述的安装孔2-3设置有多个；所述的导线槽2-4的宽度设置在三毫米至五毫米。
工作原理
本实用新型在使用时，通过定位吊环3将该装置与定位设备相连接，起到约束固定的作用，增加安装的便捷性；该压差式矢量水听器装置由矢量水听器一4，矢量水听器二5，矢量水听器三6，和矢量水听器四7四个阵元构成，同一方向上离的很近的两个阵元的声压差和该方向上的振速具有相同指向性，所以用压差代替该方向的振速；通过声压和振速做相关和时间积累平均，计算水平方向和垂直方向声强Ix，Iy，从而得出目标的方位角；四个水听器灵敏度一致性高，布放位置在一圆周上，形成正交的十字二维平面阵，目的是保证四路水听器信号满足严格的相位关系；该矢量水听器装置在低频频段和小基阵尺寸两个条件同时存在情况下，仍能获得较窄的指向特性；缓冲吸潮袋8内填充有吸潮棉垫，有利于起到吸潮，释放水流缓冲力的作用，保护矢量水听器的安全，延迟使用寿命。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种矢量水听器装置，其特征在于，该矢量水听器装置，包括球形密封壳(1)，水听器安装架结构(2)，定位吊环(3)，矢量水听器一(4)，矢量水听器二(5)，矢量水听器三(6)，矢量水听器四(7)，缓冲吸潮袋(8)，密封盖(9)，密封胶管(10)，通讯线缆(11)和锁紧螺母(12)，所述的水听器安装架结构(2)设置在球形密封壳(1)的内部中间位置；所述的定位吊环(3)呈对称状活动镶嵌在球形密封壳(1)的外部四周位置；所述的矢量水听器一(4)，矢量水听器二(5)，矢量水听器三(6)和矢量水听器四(7)分别螺钉连接在水听器安装架结构(2)的顶端位置并位于球形密封壳(1)的外侧；所述的缓冲吸潮袋(8)胶接在球形密封壳(1)的内侧；所述的密封盖(9)螺纹连接在球形密封壳(1)的右侧；所述的密封胶管(10)镶嵌在密封盖(9)的中间位置；所述的通讯线缆(11)贯穿密封胶管(10)的内部；所述的锁紧螺母(12)贯穿通讯线缆(11)螺纹连接在密封胶管(10)的外侧。
2.如权利要求1所述的矢量水听器装置，其特征在于，所述的水听器安装架结构(2)包括横向支板(2-1)，纵向支板(2-2)，安装孔(2-3)，导线槽(2-4)和卡座(2-5)，所述的横向支板(2-1)和纵向支板(2-2)呈十字交叉状螺钉连接在一起；所述的安装孔(2-3)分别开设在横向支板(2-1)和纵向支板(2-2)的内部上侧位置；所述的导线槽(2-4)开设在横向支板(2-1)和纵向支板(2-2)的后部侧边位置；所述的卡座(2-5)分别螺钉连接在横向支板(2-1)和纵向支板(2-2)的顶端。
3.如权利要求1所述的矢量水听器装置，其特征在于，所述的矢量水听器一(4)和矢量水听器二(5)位于同一垂直线上；所述的矢量水听器三(6)和矢量水听器四(7)位于同一垂直线上。
4.如权利要求1所述的矢量水听器装置，其特征在于，所述的矢量水听器一(4)和矢量水听器二(5)的声压差和该方向上的振速具有相同指向性。
5.如权利要求1所述的矢量水听器装置，其特征在于，所述的矢量水听器三(6)和矢量水听器四(7)的声压差和该方向上的振速具有相同指向性。
6.如权利要求1所述的矢量水听器装置，其特征在于，所述的矢量水听器一(4)，矢量水听器二(5)，矢量水听器三(6)和矢量水听器四(7)布放位置在球形密封壳(1)的圆周上，形成正交的十字二维平面阵，目的是保证四路水听器信号满足严格的相位关系。
7.如权利要求1所述的矢量水听器装置，其特征在于，所述的缓冲吸潮袋(8)内填充有吸潮棉垫；所述的缓冲吸潮袋(8)设置有四个并呈对称状胶接在球形密封壳(1)的内侧。
8.如权利要求2所述的矢量水听器装置，其特征在于，所述的安装孔(2-3)具体采用带有螺纹的圆形通孔，所述的安装孔(2-3)设置有多个；所述的导线槽(2-4)的宽度设置在三毫米至五毫米。
9.如权利要求1所述的矢量水听器装置，其特征在于，所述的密封胶管(10)的外表面上部设置有螺纹。
10.如权利要求1所述的矢量水听器装置，其特征在于，所述的密封盖(9)与球形密封壳(1)的相交处设置有硅胶垫。
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|---|---|---|---|
| CN202020452417.2U CN211373815U (zh) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | 一种矢量水听器装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN211373815U true CN211373815U (zh) | 2020-08-28 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112881970A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-01 | 湖南国天电子科技有限公司 | 一种适用于声呐浮标平台的目标测向方法及系统 |
| CN113124997A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-07-16 | 东南大学 | 一种压电复合三维矢量水听器及其制备方法 |
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2020
- 2020-04-01 CN CN202020452417.2U patent/CN211373815U/zh active Active
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