CN211766215U - 一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，包括水上部分、连接部分、水下部分，水下部分包括拖鱼、U形抱箍、水声换能器，拖鱼背部设有平衡调节机构，平衡调节机构为带若干调节孔的矩形板，连接部分一端与调节孔相接，另一端与水上部分相接，水声换能器通过U形抱箍固定于拖鱼处，U形抱箍两外侧面设有倾斜向下的固定板，固定板上设若干固定孔，固定孔与水声换能器的第一螺纹孔对应连接，螺栓经固定孔旋入第一螺纹孔，使水声换能器与U形抱箍固定连接。本实用新型解决一种拖曳系统平台只能搭载同一固定测量设备的局限性问题，避免拖拽系统反复设计开发成本，最大程度节省科研经费支出，推动行业标准化实施。

Description

一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台

技术领域

本实用新型涉及海洋测量勘探领域，更具体地，涉及一种满足机构互换性的声学线列阵拖曳系统平台。

背景技术

随着海洋开发的日益深入，海洋拖曳系统作为一种高效的海洋探测平台，已广泛地被应用于海洋环境、海底地貌和海水参数的测量检验等诸多领域，并发挥着越来越重要的作用。但是，目前一套拖曳系统平台一般只能匹配搭载固定的测量设备或者装置，例如，为了测量海底地貌研发了一种设备，而为了测量海洋声场环境又研发了另外一种设备，这两套设备又需要匹配专门的拖曳系统，正常情况下这一套产品的设计制造保守计算也需要20万以上，扩大了科研经费的支出。虽然不同的测量设备虽然核心的电子技术不一样，但它们所使用的搭载平台和辅助设施却是存在共性的，因此，我们可以研发设计这样一套完整的拖曳系统平台，不管搭载什么样的测量设备或者装置，从流体结构、电子装置安装、水声学换能器安装、通信电子线缆、电子舱安装和拖曳方式上都能实现可互换性。这样，通过这一套声学线列阵拖曳系统平台，即可搭载不同设备进行多种海洋科学实验。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可匹配搭载不同类型测量设备进行多种海洋科学实验的声学线列阵拖曳系统平台。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，包括水上部分、连接部分、水下部分，所述水下部分包括拖鱼、U形抱箍、水声换能器，所述拖鱼背部设有平衡调节机构，所述平衡调节机构为带有若干调节孔的矩形板，所述连接部分一端与所述调节孔相接，另一端与所述水上部分进行连接，所述水声换能器通过U 形抱箍固定于拖鱼处，所述U形抱箍两外侧面分别设有倾斜向下的固定板，所述固定板上设有若干固定孔，所述固定孔与所述水声换能器的第一螺纹孔对应连接，螺栓通过所述固定孔旋入所述第一螺纹孔中，使水声换能器与所述U形抱箍固定连接。

优选的，所述水上部分包括拖曳船，所述拖曳船上设有水密电子舱，所述连接部分包括钢丝绳、水密电缆，所述拖曳船通过所述钢丝绳与所述平衡调节机构相连，对所述拖鱼实现载重吊放，所述水密电子舱通过水密电缆与所述拖鱼上的水密插座相连，所述水密电子舱通过水密电缆对拖鱼进行供电和信号传输。

优选的，所述U形抱箍分为上抱箍和下抱箍，所述上抱箍、下抱箍的两端折边处均设有第二螺纹孔，螺栓旋入所述第二螺纹孔处，使上抱箍和下抱箍组合夹紧所述拖鱼。

优选的，所述固定板设置于所述下抱箍两外侧面。

优选的，所述下抱箍外侧底部中分线位置刻有第一基准线，所述拖鱼腹部中轴线位置刻有第二基准线。

优选的，所述矩形板位于所述拖鱼背部中轴线上，所述调节孔等间距地设置于所述矩形板上，且所述调节孔大小相同。

优选的，所述钢丝绳一端设有岸端钢丝扣环，另一端设有承重铰链，所述岸端钢丝扣环与水上部分的拖曳船相连接，所述承重铰链与矩形板相连接。

优选的，所述承重铰链为圆柱状，所述圆柱末端形成两个相同片板，所述两个片板上设有位置相同的通孔，所述矩形板设于所述片板之间，所述通孔与所述调节孔相连通，所述螺栓分别穿过通孔与调节孔，进而将所述承重铰链与所述矩形板相连接。

优选的，所述水密电缆包括若干支缆以及主缆，所述支缆均与主缆固定连接，所述支缆包括供电组缆，弱信号通信组缆和高压控制信号组缆。

优选的，所述主缆由若干支缆经三合一硫化集成所得，所述主缆包括第一屏蔽层、第二屏蔽层、外护套、电缆芯，所述电缆芯包括6芯接收机线缆、8 芯发射机线缆、2芯电源线缆、2芯网线线缆、2芯串口线线缆，所述6芯接收机线缆位于第一级屏蔽层内，所述8芯发射机线缆、2芯电源线缆、2芯网线线缆、2芯串口线线缆位于第一屏蔽层和第二屏蔽层之间，所述外护套位于第二屏蔽层外侧。

与现有技术相比，本实用新型达到的有益效果是：

本实用新型提供一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，通过在拖鱼上设置带有若干调节孔的矩形板，当调节连接部分与不同调节孔相连时，可以有效解决因更换不同类型水声换能器造成的拖鱼前后失衡问题；本实用新型还通过U型抱箍使得拖鱼能匹配不同类型的水声换能器；

同时通过在U形抱箍两外侧面设置倾斜向下并且带有若干固定孔的的固定板，当存在不同的使用场合时，水声换能器可选择与固定板上的不同固定孔进行连接，可以减小拖鱼体本身运动噪声对水声换能器的影响，或者解决水声换能器与拖鱼体之间产生空气气泡造成混响的问题，通过以上设计，声学线列阵拖曳系统平台可以匹配搭载不同类型的水声换能器，同时确保整套系统的正常运行以完成各项海洋科学实验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型整套拖曳系统结构示意图；

图2是本实用新型拖鱼结构主视图；

图3是本实用新型拖鱼结构侧视图；

图4是本实用新型上抱箍结构示意图；

图5是本实用新型下抱箍结构示意图；

图6是本实用新型承重铰链主视图；

图7是本实用新型承重铰链俯视图；

图8是本实用新型主缆横截面示意图；

附图中，1-拖曳船、2-水密电子舱、3-钢丝绳、4-水密电缆、41-支缆、411- 供电组缆、412-弱信号通信组缆、413-高压控制信号组缆、42-主缆、421-接收机线缆、422-发射机线缆、423-电源线缆、424-网线线缆、425-串口线线缆、 426-第一屏蔽层、427-第二屏蔽层、428-外护套、5-拖鱼、51-平衡调节机构、 511-矩形板、512-调节孔、6-U形抱箍、61-上抱箍、611-折边、612-第二螺纹孔、62-下抱箍、621-固定板、622-固定孔、623-第一基准线、7-水声换能器、8-承重铰链、81-通孔、9-岸端钢丝扣环、10-水密插头、11-水密插座。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明:

参见图1-图8，一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，包括水上部分、连接部分、水下部分，所述水下部分包括拖鱼5、U形抱箍 6、水声换能器7，所述拖鱼5背部设有平衡调节机构51，所述平衡调节机构 51为带有若干调节孔512的矩形板511，所述连接部分一端与所述调节孔512 相接，另一端与所述水上部分进行连接，所述水声换能器7通过U形抱箍6固定于拖鱼5处，所述U形抱箍6两外侧面分别设有倾斜向下的固定板621，所述固定板621上设有若干固定孔622，所述固定孔622与所述水声换能器7的第一螺纹孔对应连接，螺栓通过所述固定孔622旋入所述第一螺纹孔中，使水声换能器7与所述U形抱箍6固定连接。

在水声换能器7上通常会设置有便于安装的第一螺纹孔，不同水声换能器 7的第一螺纹孔位置不同，而U形抱箍6可根据所安装的水声换能器7上的第一螺纹孔位置调节U形抱箍6在拖鱼5筒体上的位置并进行固定，因此，不同类型的水声换能器7都能够与U形抱箍6匹配连接，进而将水声换能器7固定在拖鱼5上；此外，通过在拖鱼5上设置带有若干调节孔512的矩形板511，当调节连接部分与不同调节孔512相连时，可以有效解决因更换不同类型水声换能器7造成的拖鱼5前后失衡问题；

另外，在固定板621上设有若干排固定孔622，在本实施例中优选为3排固定孔622，根据不同的使用场合，水声换能器7可选择与固定板621上的不同固定孔622进行连接。当要求水声换能器7远离拖鱼5，以减小拖鱼5本身运动噪声对水声换能器7的影响时，选择靠外侧的固定孔622与水声换能器7 连接；当要求水声换能器7靠近拖鱼5，以减小拖鱼5高速航行，水声换能器7 与拖鱼5之间产生空气气泡造成混响的问题时，选择靠内侧的固定孔622与水声换能器7连接；通过以上设计，声学线列阵拖曳系统平台可以匹配搭载不同类型的水声换能器7，同时确保整套系统的正常运行以完成各项海洋科学实验。

具体的，所述水上部分包括拖曳船1，所述拖曳船1上设有水密电子舱2，所述连接部分包括钢丝绳3、水密电缆4，所述拖曳船1通过所述钢丝绳3对所述拖鱼5进行载重吊放，而钢丝绳3一端与所述拖鱼5上的调节孔512相连，通过调节钢丝绳3与不同的调节孔512进行连接，可以有效解决因更换不同类型水声换能器7造成的拖鱼5前后失衡问题；所述水密电子舱2通过水密电缆 4与所述拖鱼5上的水密插座11相连，所述水密电子舱2通过水密电缆4对拖鱼5进行供电和信号传输。根据所安装设备的不同，可以选择水密电缆4中所需的线缆种类和数目进行连接，保证供电和信号传输的正常进行；

具体的，所述U形抱箍6分为上抱箍61和下抱箍62，所述上抱箍61、下抱箍62的两端折边611处均设有第二螺纹孔612，将螺栓旋入所述第二螺纹孔 612，可使上抱箍61和下抱箍62组合套在拖鱼5的筒体上，当螺栓未旋紧时，上抱箍61和下抱箍62的组合体可以在拖鱼5筒体上移动，因不同水声换能器 7的第一螺纹孔位置不同，故便于调整U形抱箍6的位置与水声换能器7的第一螺纹孔位置相对应，当U形抱箍6位置确定，通过旋紧螺栓，使上抱箍61和下抱箍62组合夹紧所述拖鱼5的筒体，进而使U形抱箍6固定在拖鱼5上。

具体的，所述固定板621设置于下抱箍62两外侧面，所述水声换能器7外端面的法线需要和海底保持一定的倾角，不同的使用功能需设定不同的倾角，可通过对下抱箍62的固定板621进行加工，调整所述固定板621的倾斜角度，进而可调整与固定板621连接的水声换能器7的倾斜角度，相对于部分无法进行角度调节的拖鱼5设计而言，本设计只通过对所述固定板621进行加工即可完成水声换能器7倾角调节，最大程度节省重复制造的成本，且满足大部分使用场合；

具体的，一般需要采用3-4套所述U形抱箍6将水声换能器7与拖鱼5固定连接，以便于增强连接的稳固性。

具体的，所述下抱箍62外侧底部中分线位置刻有第一基准线623，所述拖鱼5腹部中轴线位置刻有第二基准线。当水声换能器7安装后，可通过调节U 形抱箍6的位置，使下抱箍62的第一基准线623与拖鱼5的第二基准线在一条直线上，进而确保拖鱼5左右两侧的水声换能器7对称分布，从而利于保证拖鱼5的左右平衡。

具体的，所述矩形板511位于所述拖鱼5背部中轴线上，确保拖鱼5本身左右对称分布，从而利于保证拖鱼5的左右平衡；所述调节孔512等间距地设置于所述矩形板511上，便于钢丝绳与不同调节孔连接调节前后平衡时，调节程度变化均匀，便于把握和操作，且所述调节孔512大小相同，在本实施例中优选为矩形板上设有10个调节孔。

具体的，所述钢丝绳3一端设有岸端钢丝扣环9，另一端设有承重铰链8，所述岸端钢丝扣环9与水上部分的拖曳船1相连接，所述承重铰链8与矩形板 511相连接。水上部分的拖曳船1通过钢丝绳3对水下部分的拖鱼5进行载重吊放。

具体的，所述承重铰链8为圆柱状，所述圆柱末端形成两个相同片板，所述两个片板上设有位置相同的通孔81，所述矩形板511置于所述片板之间，所述通孔81与所述调节孔512相连通，所述螺栓分别穿过通孔81与调节孔512，进而将所述承重铰链8与所述矩形板511相连接。通过该设计，在进行前后平衡调节时，便于对矩形板511和承重铰链8之间进行连接，拆除，再连接，操作简便。

具体的，所述承重铰链8采用不锈钢316L制成，破断拉力大于1.5t。

具体的，所述水密电缆4包括若干支缆41以及主缆42，所述支缆41均与主缆42固定连接，所述支缆41包括供电组缆411，弱信号通信组缆412和高压控制信号组缆413，可根据支缆41的功能分别与对应的水密插座11进行连接。

所述主缆42由若干支缆41经三合一硫化集成所得，所述主缆42包括第一屏蔽层426、第二屏蔽层427、外护套428、电缆芯，所述电缆芯包括6芯接收机线缆421、8芯发射机线缆422、2芯电源线缆423、2芯网线线缆424、2芯串口线线缆425，所述6芯接收机线缆421位于第一级屏蔽层426内，所述8 芯发射机线缆422、2芯电源线缆423、2芯网线线缆424、2芯串口线线缆425 位于第一屏蔽层426和第二屏蔽层427之间，所述外护套428位于第二屏蔽层427外侧。

据统计，目前的拖曳式声学设备所需要的线缆种类和数目一般不超过所述水密电缆4预留的线缆种类和数目，所述水密电缆4可满足绝大多数设备需求，且可以根据需要任意拆卸组合。

具体的，所述水密电缆4通过两端的水密插头10分别与水密电子舱2、拖鱼5上的水密插座11连接，所述水密电子舱2通过水密电缆4对拖鱼5进行供电和信号传输。

具体的，可以将所述钢丝绳3与所述水密电缆4采用间隔扎紧固定，形成整体拖缆。

具体的，所述水密电子舱2采用亚克力材质。

工作原理为：上抱箍61与下抱箍62组合套在拖鱼5的筒体上，旋松折边611上的螺栓，移动U形抱箍6到水声换能器7的第一螺纹孔的位置后，通过旋紧螺栓，使上抱箍61和下抱箍62组合夹紧所述拖鱼5的筒体，进而使U形抱箍6固定在拖鱼5上。螺栓通过所述下抱箍固定板621上的固定孔622旋入水声换能器7的第一螺纹孔中，将水声换能器7与所述下抱箍62固定连接，进而将所述水声换能器7固定在拖鱼5两侧。然后调节U形抱箍6的位置，使下抱箍62的第一基准线623与拖鱼5的第二基准线在一条直线上，进而确保拖鱼 5左右两侧的水声换能器7对称分布，从而利于保证拖鱼5的左右平衡。通过选择不同的调节孔512与所述钢丝绳3末端的承重铰链8进行连接，进而解决因更换安装不同的水声换能器7造成的拖鱼5前后失衡问题。所述钢丝绳3另一端的岸端钢丝扣环9与水上部分的拖曳船1相连接，水上部分的拖曳船1通过钢丝绳3对水下部分的拖鱼5进行载重吊放。水密电缆4通过两端的水密插头10分别与水密电子舱2、拖鱼5上的水密插座11连接，所述水密电子舱2 通过水密电缆4对拖鱼5进行供电和信号传输。所述水密电缆4可满足绝大多数设备需求，且可以根据需要任意拆卸组合。通过以上设计，声学线列阵拖曳系统平台可以匹配搭载不同类型的水声换能器7，同时确保整套系统的正常运行以完成各项海洋科学实验。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，包括水上部分、连接部分、水下部分，其特征在于，所述水下部分包括拖鱼、U形抱箍、水声换能器，所述拖鱼背部设有平衡调节机构，所述平衡调节机构为带有若干调节孔的矩形板，所述连接部分一端与所述调节孔相接，另一端与所述水上部分进行连接，所述水声换能器通过U形抱箍固定于拖鱼处，所述U形抱箍两外侧面分别设有倾斜向下的固定板，所述固定板上设有若干固定孔，所述固定孔与所述水声换能器的第一螺纹孔对应连接，螺栓通过所述固定孔旋入所述第一螺纹孔中，使水声换能器与所述U形抱箍固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，其特征在于，所述水上部分包括拖曳船，所述拖曳船上设有水密电子舱，所述连接部分包括钢丝绳、水密电缆，所述拖曳船通过所述钢丝绳与所述平衡调节机构相连，对所述拖鱼实现载重吊放，所述水密电子舱通过水密电缆与所述拖鱼上的水密插座相连，所述水密电子舱通过水密电缆对拖鱼进行供电和信号传输。

3.根据权利要求1所述的一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，其特征在于：所述U形抱箍分为上抱箍和下抱箍，所述上抱箍、下抱箍的两端折边处均设有第二螺纹孔，螺栓旋入所述第二螺纹孔处，使上抱箍和下抱箍组合夹紧所述拖鱼。

4.根据权利要求3所述的一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，其特征在于：所述固定板设置于所述下抱箍两外侧面。

5.根据权利要求3所述的一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，其特征在于：所述下抱箍外侧底部中分线位置刻有第一基准线，所述拖鱼腹部中轴线位置刻有第二基准线。

6.根据权利要求1所述的一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，其特征在于：所述矩形板位于所述拖鱼背部中轴线上，所述调节孔等间距地设置于所述矩形板上，且所述调节孔大小相同。

7.根据权利要求2所述的一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，其特征在于：所述钢丝绳一端设有岸端钢丝扣环，另一端设有承重铰链，所述岸端钢丝扣环与水上部分的拖曳船相连接，所述承重铰链与矩形板相连接。

8.根据权利要求7所述的一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，其特征在于：所述承重铰链为圆柱状，所述圆柱末端形成两个相同片板，所述两个片板上设有位置相同的通孔，所述矩形板设于所述片板之间，所述通孔与所述调节孔相连通，所述螺栓分别穿过通孔与调节孔，进而将所述承重铰链与所述矩形板相连接。

9.根据权利要求2所述的一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，其特征在于：所述水密电缆包括若干支缆以及主缆，所述支缆均与主缆固定连接，所述支缆包括供电组缆，弱信号通信组缆和高压控制信号组缆。

10.根据权利要求9所述的一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台，其特征在于：所述主缆由若干支缆经三合一硫化集成所得，所述主缆包括第一屏蔽层、第二屏蔽层、外护套、电缆芯，所述电缆芯包括6芯接收机线缆、8芯发射机线缆、2芯电源线缆、2芯网线线缆、2芯串口线线缆，所述6芯接收机线缆位于第一级屏蔽层内，所述8芯发射机线缆、2芯电源线缆、2芯网线线缆、2芯串口线线缆位于第一屏蔽层和第二屏蔽层之间，所述外护套位于第二屏蔽层外侧。

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