CN216559324U - 一种水听器阵列测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水听器阵列测量装置。本实用新型包括：测量架、固定调节组件、待测水听器阵列、测量组件，所述测量架为圆柱体结构；所述固定调节组件包括横杆、固定件，所述横杆沿测量架周向布设有若干个，所述固定件滑动连接于每个横杆上；所述待测水听器阵列包括多个水听器阵元以及非敏感段，所述非敏感段通过固定调节组件固定；所述水听器阵元布置于横杆之间的空档处；所述测量组件包括发射换能器、标准水听器，所述发射换能器设于测量架并位于测量架几何中心处，所述标准水听器设于测量架并位于发射换能器与水听器阵元之间。通过上述装置，经过固定调节组件简单调节即能够实现不同直径、不同长度阵列的高精度水下测量。

Description

一种水听器阵列测量装置

技术领域

本实用新型涉及水听器阵列技术领域，尤其是指一种水听器阵列测量装置。

背景技术

水听器可以将水中声信号转换为电信号输出，大规模水听器组成阵列后，可实现水下声场信息的分布式采集，水听器性能优劣直接影响到阵列的整体性能。水听器阵列通常为可弯曲的圆柱形，水听器阵元按照一定间距布置在圆柱体内部，成阵后受成阵材料以及布阵工艺的影响，必须验证成阵后与成阵前的性能变化，标定各水听器阵元的真实性能。

水听器在成阵前应根据《GB4130水听器低频校准方法》、《GB7965水声换能器测量》等标准要求进行性能测试，经选配后选择一致性较好的水听器阵元用于成阵。成阵后的阵列线度尺寸通常达到百米量级，采用低频校准的振动液柱法或驻波管法检测水听器阵元的一致性显然不再合适。现有水听器性能测试通常方法包括：一、在开阔水域平铺阵列，需要移动发射换能器完成水听器阵元性能的逐个测量，工作量较大，且阵列漂浮在水中，距离精度差，测量结果误差较大；二、垂直吊放测量，此方法仅限于较短的阵列，一旦长度超过30m，大部分水域无法满足深度要求。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中水听器性能测试工作量较大、测量结果误差较大、大部分深度水域无法满足测试条件的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水听器阵列测量装置，包括：测量架、固定调节组件、待测水听器阵列、测量组件，所述测量架为圆柱体结构；所述固定调节组件包括横杆、固定件，所述横杆沿测量架周向布设有若干个，所述固定件滑动连接于每个横杆上；所述待测水听器阵列包括多个水听器阵元以及非敏感段，所述非敏感段通过固定调节组件固定；所述水听器阵元布置于横杆之间的空档处，多个水听器阵元位于同一水平面；所述测量组件包括发射换能器、标准水听器，所述发射换能器设于测量架并位于测量架几何中心处，所述标准水听器设于测量架并位于发射换能器与水听器阵元之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述固定件为滑动连接于横杆上的扣环。

在本实用新型的一个实施例中，所述测量架的材料为不锈钢。

在本实用新型的一个实施例中，所述测量架的两侧端设有用于自身吊放入水、出水的眼环。

在本实用新型的一个实施例中，所述固定调节组件沿测量架轴线成对设置，所述待测水听器阵列的水听器阵元位于每对固定调节组件之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述标准水听器的数量为两个，两个准水听器对称设于发射换能器两侧。

在本实用新型的一个实施例中，其特征在于，所述标准水听器、发射换能器与水听器阵元位于同一水平面。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的一种水听器阵列测量装置，其对待测水听器阵列尺寸的兼容性较高，经过简单调节，即可实现任意直径、不同长度水听器阵列的测量；对测量场地条件的要求低，水深仅需20m至30m、占地空间能够容纳测试架即可实现百米长度阵列的灵敏度测量。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型的水听器阵列测量装置主视结构示意图。

图2是本实用新型的水听器阵列测量装置俯视结构示意图。

说明书附图标记说明：1、测量架；2、横杆；3、固定件；4、水听器阵元；5、发射换能器；6、标准水听器；7、眼环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1至图2所示，本实用新型的一种水听器阵列测量装置，包括：

测量架1，所述测量架1为圆柱体结构；

固定调节组件，所述固定调节组件包括横杆2、固定件3，所述横杆2沿测量架1周向布设有若干个，所述固定件3滑动连接于每个横杆2上；

待测水听器阵列，所述待测水听器阵列包括多个水听器阵元4，每个水听器阵元4通过两端的非敏感段固定于测量架1，所述水听器阵元4两端的非敏感段通过固定件3固定，多个水听器阵元4位于同一个水平面；

测量组件，所述测量组件包括发射换能器5、标准水听器6，所述发射换能器5设于测量架1并位于测量架1几何中心处，所述标准水听器6设于测量架1并位于发射换能器5与水听器阵元4之间。

通过上述水听器阵列测量装置，无须针对某类型的阵列专门设计制作，经过固定调节组件简单调节即能够实现不同直径、不同长度阵列的高精度水下测量。

具体地，所述固定件3为滑动连接于横杆2上的扣环，扣环之间的距离可任意调节。

具体地，沿所述测量架1轴线方向设有用于固定待测水听器阵元4非敏感段的扣环，方便待测水听器阵列盘绕、取下。

具体地，所述测量架1的材料为不锈钢，其为翻边圆柱体，其半径应大于阵列弯曲半径要求，整体结构件均打孔透水，无空气腔。

具体地，所述测量架1的两侧端设有用于自身吊放入水、出水的眼环7。

具体地，所述固定调节组件沿测量架1轴线成对设置，所述待测水听器阵列的水听器阵元4位于每对固定调节组件之间。

具体地，所述标准水听器6的数量为两个，两个准水听器对称设于发射换能器5两侧。

具体地，所述标准水听器6、发射换能器5与水听器阵元4位于同一水平面。

本实用新型使用原理：

将待测水听器阵列盘绕于测量架上，使各水听器阵元位置处于横杆与横杆之间的空档处，无声遮挡；

对于不同长度的阵列，调节滑动扣环的间距增加或减少阵列盘绕圈数，使所有水听器阵元位于同一个水平面，利用扣环将阵列与横杆机械固定；

将测量用的发射换能器固定于测量架几何中心处，将2个标准水听器分别固定于发射换能器与两侧阵列之间，记录发射换能器与标准水听器的距离d₀，以及发射换能器与待测水听器阵元的距离d_i；

测量架与待测水听器阵列一同入水，到达测量指定深度后，利用发射换能器发射所需频率fi的声信号，利用示波器读取记录待测水听器阵元附近一侧的标准水听器输出信号峰峰值U₀与水听器阵元的输出信号峰峰值Ui，由下式计算得到第i个水听器阵元水听器的灵敏度Mi：

并依次完成所有水听器阵元水听器的灵敏度测量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。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变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种水听器阵列测量装置，其特征在于，包括：

测量架，所述测量架为圆柱体结构；

固定调节组件，所述固定调节组件包括横杆、固定件，所述横杆沿测量架周向布设有若干个，所述固定件滑动连接于每个横杆上；

待测水听器阵列，所述待测水听器阵列包括多个水听器阵元以及非敏感段，所述非敏感段通过固定调节组件固定；所述水听器阵元布置于横杆之间的空档处，多个水听器阵元位于同一水平面；

测量组件，所述测量组件包括发射换能器、标准水听器，所述发射换能器设于测量架并位于测量架几何中心处，所述标准水听器设于测量架并位于发射换能器与水听器阵元之间。

2.根据权利要求1所述的一种水听器阵列测量装置，其特征在于，所述固定件为滑动连接于横杆上的扣环。

3.根据权利要求1所述的一种水听器阵列测量装置，其特征在于，所述测量架的材料为不锈钢。

4.根据权利要求1所述的一种水听器阵列测量装置，其特征在于，所述测量架的两侧端设有用于自身吊放入水、出水的眼环。

5.根据权利要求1所述的一种水听器阵列测量装置，其特征在于，所述固定调节组件沿测量架圆周成对设置，所述待测水听器阵列的水听器阵元位于每对固定调节组件之间。

6.根据权利要求1所述的一种水听器阵列测量装置，其特征在于，所述标准水听器的数量为两个，两个准水听器对称设于发射换能器两侧。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种水听器阵列测量装置，其特征在于，所述标准水听器、发射换能器与水听器阵元位于同一水平面。

Images