CN218941554U - 防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩与新型声换能器 - Google Patents

Abstract

一种防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，包括保护罩主体，于保护罩主体上开设有用于水流流通的进水孔，于保护罩主体的内侧设置有覆盖进水孔、用于过滤泥沙以及海洋生物的滤网。另外，本实用新型还提供了一种新型声换能器，包括有声换能器装置以及罩设于声换能器外侧用于对声换能器进行保护的保护罩。其中，保护罩为如上述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩；防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括有保护罩主体，保护罩主体通过金属铝螺钉固定设置于声换能器装置上。本实用新型可以实现保护罩内外海水短时间内的快速流通，既不影响总体参数，又能够有效阻隔泥沙及海洋生物的进入，达到了保护声换能器接收及发射声信号的作用。

Description

防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩与新型声换能器

技术领域

本实用新型涉及水下防护设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩以及一种新型声换能器。

背景技术

水下航行器及水下探测设备一般都需要使用声换能器，为了保护声换能器不被外物撞碰以致损坏，通常都要在声换能器外部安装透声保护罩。保护罩上一般都开设有进水孔，以保证保护罩内外保持同样的海水环境，同时，保护罩的整体结构还应当需要保证航行器总体线型流畅，保护罩的使用既保证声波的有效传输，又能在运输及操作过程中保护声换能器。

随着近年来水下战斗服役期考核的加严，产品经过部分海域的服役期试验后，发现保护罩空腔内积累了大量的泥沙，阻挡了声换能器声信号的发射和吸收。经过实测，受泥沙影响，波形受传播介质散射等影响会出现衰减、失真以及畸变，声换能器的灵敏度降低30dB以上。就接收换能器而言，基本无法接收到信号，这样，声换能器就失去了其探测的能力。

在有些海域，保护罩内外还会寄生大量的海洋生物，海洋生物附着在保护罩的罩体上，这样不仅影响了声信号的发射和吸收，还影响了产品的总体线型，将影响产品发现目标后动作的运动轨迹，严重时可能导致产品失效。

另外，在传统保护罩使用过程中，还可能会出现保护罩内气体没有完全排出的情况，为了解决该问题，如果增加进水孔的设置数量，则又增加了进泥沙和海洋生物卵群的风险，因此，目前保护罩的使用存在如上细节上难以忽视的问题。

实用新型内容

(一)技术问题

综上所述，如何解决现有技术中声换能器用保护罩所存在的容易积累泥沙而降低了声换能器的灵敏度，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

(二)技术方案

本实用新型提供了一种防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，在本实用新型中，该防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括保护罩主体，于所述保护罩主体上开设有用于水流流通的进水孔，于所述保护罩主体的内侧设置有覆盖所述进水孔、用于过滤泥沙以及海洋生物的滤网。

优选地，在本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩中，于所述保护罩主体的内侧并对应所述进水孔设置有安装平台，所述进水孔贯通所述安装平台设置，所述安装平台的内侧面为平面结构，所述滤网固定设置于所述安装平台的内侧面上。

优选地，在本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩中，还包括有压板，所述压板用于设置到所述安装平台的内侧面上，所述压板的一侧面为安装面，所述安装面为平面并朝向所述安装平台的内侧面设置；所述滤网固定设置于所述压板的安装面上，所述压板固定设置于所述安装平台上。

优选地，在本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩中，所述保护罩主体上设置有至少两个所述进水孔，所述进水孔以两个为一组，同一组的两个所述进水孔在所述保护罩主体的内部对称设置并形成有对流结构。

优选地，在本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩中，所述安装平台设置于所述保护罩主体上并与所述保护罩主体形成一体式结构；所述保护罩主体的制造材料为透声玻璃纤维材料。

优选地，在本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩中，所述保护罩主体的外侧面形状为流线型结构；所述保护罩主体的厚度在2-3mm之间。

优选地，在本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩中，于所述保护罩主体上设置有排气孔，所述排气孔设置于所述保护罩主体的顶部。

优选地，在本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩中，于所述保护罩主体上设置有排气孔，所述排气孔设置于所述保护罩主体的顶部以及侧面上。

优选地，在本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩中，于所述保护罩主体的外面设置有防海洋生物寄生涂层。

优选地，在本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩中，自所述保护罩主体的外面向外，所述防海洋生物寄生涂层依次包括有喷涂锌黄环氧酯底漆、改性环氧树脂连接漆层以及无铜双解自抛光防污漆层。

本实用新型还提供了一种新型声换能器，包括有声换能器装置以及罩设于所述声换能器外侧用于对所述声换能器进行保护的保护罩。其中，所述保护罩为如上述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩；所述防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括有保护罩主体，所述保护罩主体通过金属铝螺钉固定设置于所述声换能器装置上。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，该防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括保护罩主体，于所述保护罩主体上开设有用于水流流通的进水孔，于所述保护罩主体的内侧设置有覆盖所述进水孔、用于过滤泥沙以及海洋生物的滤网。另外，本实用新型还提供了一种新型声换能器，包括有声换能器装置以及罩设于所述声换能器外侧用于对所述声换能器进行保护的保护罩。其中，所述保护罩为如上述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩；所述防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括有保护罩主体，所述保护罩主体通过金属铝螺钉固定设置于所述声换能器装置上。通过上述结构设计，本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩具有如下有益效果：可以实现保护罩内外海水短时间内的快速流通，既不影响总体参数，又能够有效阻隔泥沙及海洋生物的进入，达到了保护声换能器接收及发射声信号的作用。

附图说明

图1为本实用新型实施例中防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩的俯视图；

图3为本实用新型实施例中新型声换能器的俯视图。

在图1至图3中，部件名称与附图标记的对应关系为：

保护罩主体1、进水孔2、滤网3、安装平台4、压板5、排气孔6、

防海洋生物寄生涂层7、声换能器装置8。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

另外，在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1至图3，其中，图1为本实用新型实施例中防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩的结构示意图；图2为本实用新型实施例中防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩的俯视图；图3为本实用新型实施例中新型声换能器的俯视图。

本实用新型提供了一种防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，用于安装到声换能器上，可以对声换能器起到保护作用。

该防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括保护罩主体1，保护罩主体1为壳体结构，其外面为流线型结构，优选地，保护罩主体1为抛物线形壳体结构(类似于半个鸡蛋壳)，这样在水下航行时，防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩的设置不会对水流造成明显的干扰，保障航行器平稳运行。

声换能器作为一个组件，包括有安装座以及声换能器主体结构，声换能器主体结构固定设置在安装座的中间(安装座的中间设置有一个孔口结构，用于声换能器主体结构的卡装)，保护罩主体1扣在安装座上，然后通过尼龙螺钉(在满足安装强度要求的前提下可以使用尼龙螺钉，当然也可以采用耐海水腐蚀的金属螺钉，例如金属铝螺钉)固定。

于保护罩主体1上开设有用于水流流通的进水孔2，进水孔2通常设置在保护罩主体1的侧面并靠近底部边缘的位置上。于保护罩主体1的内侧(在安装使用状态下，朝向声换能器的一侧)设置有覆盖进水孔2、用于过滤泥沙以及海洋生物的滤网3。滤网3优选为高强度的高分子材料滤网(非金属滤网)，这样能够保证滤网3具有较高的结构强度，较长的使用寿命。

由上述可知，保护罩主体1外形优选为抛物线形结构，如果直接将滤网3安装到保护罩主体1的内侧面，那么滤网3需要发生一定的形变才能够与保护罩主体1的内侧面完全贴合，这就对滤网3的安装提出了较高要求，滤网3的安装就会变得较为繁琐。为了方便滤网3的安装，本实用新型于保护罩主体1的内侧并对应进水孔2设置有安装平台4，进水孔2贯通安装平台4设置，安装平台4的内侧面为平面结构，滤网3固定设置于安装平台4的内侧面上。通过设置安装平台4，采用平面安装方式对滤网3进行安装，能够方便滤网3的安装操作。

进一步地，本实用新型还设置了压板5，压板5为平板结构，其中部对应进水孔2设置有圆孔结构，压板5用于设置到安装平台4的内侧面上，压板5的一侧面为安装面，安装面为平面并朝向安装平台4的内侧面设置，滤网3固定设置于压板5的安装面上，压板5固定设置于安装平台4上。滤网3通过压板5设置在安装平台4上，即能够方便滤网3的安装操作，又能够增加滤网3在安装平台4上的设置强度。

进水孔2用于航行器下水后，周围环境中的水流流入到保护罩内部。为了加快水流的流进速度，本实用新型在保护罩主体1上设置有至少两个进水孔2(进水孔2为偶数个，可以是两个、四个或者六个)，进水孔2以两个为一组，同一组的两个进水孔2在保护罩主体1的内部对称设置并形成有对流结构。

为了提高保护罩主体1的结构强度，在本实用新型中，安装平台4设置于保护罩主体1上并与保护罩主体1形成一体式结构。安装平台4与保护罩主体1采用相同的材料制造而成，优选地，保护罩主体1的制造材料为透声玻璃纤维材料。进一步地，保护罩主体1的外侧面形状为流线型结构，保护罩主体1的厚度在2-3mm之间，具体地，保护罩主体1的厚度可以是2mm，也可以是2.5mm，也可以是3mm，优选为2.5mm。

对于本领域技术人员而言，航行器在下水前，保护罩内部为空气，在入水后，水流会流进保护罩内并将空气排挤出保护罩，这样保护罩内外介质一致，才能够保证声呐探索的灵敏度与准确度。而在某些情况下，气体不会完全排除保护罩，从而影响声换能器的工作。为了解决该问题，本实用新型于保护罩主体1上设置有排气孔6，排气孔6设置于保护罩主体1的顶部。或者，本实用新型于保护罩主体1上设置有排气孔6，排气孔6设置于保护罩主体1的顶部以及侧面上。残留在保护罩主体1内部的气体在水压作用下回通过排气孔6从保护罩主体1内排出。

作为本实用新型的另一个改进重点，本实用新型于保护罩主体1的外面设置有防海洋生物寄生涂层7，用于防止海洋生物的寄生。具体地，自保护罩主体1的外面向外，防海洋生物寄生涂层7依次包括有喷涂锌黄环氧酯底漆、改性环氧树脂连接漆层以及无铜双解自抛光防污漆层。

本实用新型还提供了一种新型声换能器，包括有声换能器装置8以及罩设于声换能器外侧用于对声换能器进行保护的保护罩。其中，保护罩为如上述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩；防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括有保护罩主体1，保护罩主体1通过金属铝螺钉固定设置于声换能器装置8上。

本实用新型提供了一种防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，该防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括有保护罩主体1，保护罩主体1的制造材料优选为透声玻璃纤维材料，该材料需满足GJB 24A声呐导流罩用玻璃纤维增强塑料规范要求，并在使用前应进行样板声性能测试，保护罩主体1的厚度不宜过厚，本实用新型采用2.5mm厚度，形状为流线型，线型尺寸可根据水下航行器线型或其他使用要求设计。

保护罩主体1的内表面一般为模具控制，保护罩主体1的外表面可机械加工形成。为保证声换能器保持在流动的海水环境内，保护罩主体1上设置有进水孔2，在保护罩主体1内对应进水孔2的位置设置了安装平台4，进水孔2贯穿安装平台4设置。进一步地，本实用新型在保护罩主体1上设置有两个安装平台4，并在安装平台4上均设置有进水孔2，进水孔2相对设置并形成有对流结构。综合考虑进水速度等使用要求，本实用新型中进水孔2的直径设计在8mm，同时，本实用新型在安装平台4上还安装有滤网3，结合使用海域泥沙情况及进水速度要求，本实用新型中使用400目滤网3，进水孔2周边设置有四个螺纹安装孔，将滤网3与压板5固定(压板5在内侧将滤网3压在安装平台4上并覆盖进水孔2，通过螺栓将压板5固定安装到保护罩主体1上)，再安装四个金属铝螺钉，将压板5与滤网3固定在保护罩的安装平台4上。

根据实际使用环境，当本实用新型入水后，保护罩主体1的顶部气体难以排出，为解决该问题，在保护罩主体1的顶部增开四个排气孔6，侧面再增加两个排气孔6，结合使用海域泥沙情况及加工工艺性，本实用新型中排气孔6的直径为1.6mm，这样保证了产品在水下晃动过程中，最高点不固定的情况下，保护罩内部气体可以有效排出。

为防止保护罩的外表面出现海洋生物寄生，在保护罩的外表面喷涂防海洋生物寄生涂层7。防海洋生物寄生涂层7依次为喷涂锌黄环氧酯底漆，再喷涂改性环氧树脂连接漆，最后喷涂无铜双解自抛光防污漆。

本实用新型的安装过程如下：

在压板5的进水孔2周边涂抹504胶水，将滤网3平铺在压板5上，注意保护进水孔2滤网3处应保持通畅不能被胶水堵塞。将压板5与滤网3安装在保护罩内壁的安装平台4上，用金属铝螺钉紧固，将保护罩外壁用细砂纸打磨，去毛刺，进行40℃烘干，依次喷涂锌黄环氧酯底漆，改性环氧树脂连接漆，及无铜双解自抛光防污漆，涂料喷涂时进对进水孔2和排气孔6进行保护，避免油漆堵塞进水孔2及排气孔6。干燥后，通过紧固螺钉穿过安装孔紧固在声换能器上，达到保护声换能器的目的。

本实用新型中的保护罩通过紧固螺钉安装在声换能器上之后，海水通过进水孔2进入保护罩内腔，泥沙被阻隔在滤网3外，内腔内的气体通过顶部和侧面的排气孔6排出，经过数分钟后，保护罩内进满海水，该实用新型有效阻隔了泥沙的进入。保护罩外喷涂的涂料体系，也有效阻止了海洋生物的寄生。

经六个月水下服役期试验，该结构可靠，保护罩内基本无泥沙存在，外侧无海洋生物寄生，经测试声换能器性能，数据与安装保护罩前无变化，证明该结构有效。

本实用新型提供了一种防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，该防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩是一种水下航行器使用的，具有防泥沙、防海洋生物寄生的声换能器防护装置。本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩使用了保护罩增加复合材料夹层技术，并且，基于现有的保护罩结构，在保护罩的进水孔2处设置了滤网3夹层结构设计，本实用新型整体结构简单，且成本低廉。另外，本实用新型在保护罩使用过程中内腔气体难以排出的位置，增加了排气孔6，通过对排气孔6的孔径设计，能够使得排气孔6既不会增加泥沙的进入量，又能够有效排出内腔气体。在保护罩外部加涂不影响声学性能的新型防海洋生物寄生涂料，可以有效阻止海洋生物在保护罩外部的寄生。

由上述可知，本实用新型提供了一种防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，该防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括保护罩主体1，于保护罩主体1上开设有用于水流流通的进水孔2，于保护罩主体1的内侧设置有覆盖进水孔2、用于过滤泥沙以及海洋生物的滤网3。另外，本实用新型还提供了一种新型声换能器，包括有声换能器装置8以及罩设于声换能器外侧用于对声换能器进行保护的保护罩。其中，保护罩为如上述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩；防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括有保护罩主体1，保护罩主体1通过金属铝螺钉固定设置于声换能器装置8上。

通过上述结构设计，本实用新型所提供的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩具有如下有益效果：可以实现保护罩内外海水短时间内的快速流通，既不影响总体参数，又能够有效阻隔泥沙及海洋生物的进入，达到了保护声换能器接收及发射声信号的作用。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，其特征在于，

包括保护罩主体(1)，于所述保护罩主体上开设有用于水流流通的进水孔(2)，于所述保护罩主体的内侧设置有覆盖所述进水孔、用于过滤泥沙以及海洋生物的滤网(3)。

2.根据权利要求1所述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，其特征在于，

于所述保护罩主体的内侧并对应所述进水孔设置有安装平台(4)，所述进水孔贯通所述安装平台设置，所述安装平台的内侧面为平面结构，所述滤网固定设置于所述安装平台的内侧面上。

3.根据权利要求2所述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，其特征在于，

还包括有压板(5)，所述压板用于设置到所述安装平台的内侧面上，所述压板的一侧面为安装面，所述安装面为平面并朝向所述安装平台的内侧面设置；

所述滤网固定设置于所述压板的安装面上，所述压板固定设置于所述安装平台上。

4.根据权利要求3所述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，其特征在于，

所述保护罩主体上设置有至少两个所述进水孔，所述进水孔以两个为一组，同一组的两个所述进水孔在所述保护罩主体的内部对称设置并形成有对流结构。

5.根据权利要求4所述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，其特征在于，

所述安装平台设置于所述保护罩主体上并与所述保护罩主体形成一体式结构；

所述保护罩主体的制造材料为透声玻璃纤维材料。

6.根据权利要求1所述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，其特征在于，

所述保护罩主体的外侧面形状为流线型结构；

所述保护罩主体的厚度在2-3mm之间。

7.根据权利要求1所述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，其特征在于，

于所述保护罩主体上设置有排气孔(6)，所述排气孔设置于所述保护罩主体的顶部；

或，于所述保护罩主体上设置有排气孔，所述排气孔设置于所述保护罩主体的顶部以及侧面上。

8.根据权利要求1至7任一项所述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，其特征在于，

于所述保护罩主体的外面设置有防海洋生物寄生涂层(7)。

9.根据权利要求8所述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩，其特征在于，

自所述保护罩主体的外面向外，所述防海洋生物寄生涂层依次包括有喷涂锌黄环氧酯底漆、改性环氧树脂连接漆层以及无铜双解自抛光防污漆层。

10.一种新型声换能器，包括有声换能器装置(8)以及罩设于所述声换能器外侧用于对所述声换能器进行保护的保护罩，其特征在于，

所述保护罩为如权利要求1至9任一项所述的防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩；

所述防泥沙防海洋生物寄生声换能器保护罩包括有保护罩主体，所述保护罩主体通过金属铝螺钉固定设置于所述声换能器装置上。

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