CN218959105U - 高灵敏度海洋声学被动接收换能器及弧面阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了高灵敏度海洋声学被动接收换能器及弧面阵列，其中高灵敏度海洋声学被动接收换能器包括圆形外壳、声波探测部件、音波放大模块和透声罩，所述声波探测部件安装在圆形外壳的一侧，声波探测部件包括固定连接在圆形外壳一侧的安装座，以及设置在安装座上的拾振柱一，所述安装座一侧位于拾振柱一的外部设置有呈环形阵列分布的多个连接构件，连接构件上均固定连接有倾斜设置的拾振柱二。本实用新型通过在圆形外壳的一侧设置两种拾振柱，能够实现不同方向上声波的拾取，扩大声波拾取面，继而增加换能器对于信号接收的灵敏度，同时换能器内安装信号放大模块，解决了现阶段海洋声波换能器灵敏度不佳的问题。

Description

高灵敏度海洋声学被动接收换能器及弧面阵列

技术领域

本实用新型涉及声学技术领域，具体涉及一种被动接收换能器及声学阵列。

背景技术

地球表面积的71％是海洋，海洋里蕴藏着丰富的生物和矿物质资源，是人类今后生存和发展的第二个空间，声纳这一水下探测设备是开发海洋的重要工具，声纳设备的功能，就是收听水下有用信号并把它转变为电信号以供视听，或者自身产生一个电信号再转变为声信号在水介质中传播打到目标反射回来并且接收，再转变为电信号供收听或观察，由此可以判断水下目标的方位和距离，在这个水下电声信号的转换过程中的关键设备就是水声换能器或是换能器阵。

水声被动换能器通过拾振柱进行音波的拾取，并且传递到换能器内的采集模块内，完成信号的收集及转换，但是现阶段的换能器拾振柱方向单一，仅仅能够完成一个方向上音波的拾取，导致换能器的灵敏度不够强，其次，换能器内缺少信号放大结构，使得信号采集模块对信号进行拾取时，往往会出现信号偏差的情况，存在着一定的弊端和不足，因此本实用新型针对性的提出了一种用于海洋声学弧面阵列的高灵敏度海洋声学被动接收换能器，来解决该问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高灵敏度海洋声学被动接收换能器，通过在圆形外壳的一侧设置两种拾振柱，能够实现不同方向上音波的拾取，增加换能器灵敏度，同时换能器内安装信号放大模块，解决了现阶段海洋声波换能器灵敏度不佳的问题；同时本实用新型还提供了一种高灵敏度海洋声学被动接收弧面阵列。

(二)技术方案

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

用于海洋声学弧面阵列的高灵敏度海洋声学被动接收换能器，包括圆形外壳、声波探测部件、音波放大模块和透声罩；

所述声波探测部件安装在圆形外壳的一侧，声波探测部件包括固定连接在圆形外壳一侧的安装座，以及设置在安装座上的拾振柱一，所述安装座一侧位于拾振柱一的外部设置有呈环形阵列分布的多个连接构件，连接构件上均固定连接有倾斜设置的拾振柱二；

所述透声罩固定连接在圆形外壳的一侧，透声罩位于声波探测部件的外部用于声波探测部件的防水保护；

所述透声罩的内壁上固定连接有定位架，音波放大模块安装在定位架一侧的支撑柱上，所述音波放大模块紧邻在拾振柱一和拾振柱二的一侧。

进一步地，所述圆形外壳的内侧固定连接有圆形绝缘板，并且圆形绝缘板上依次安装有滤波器、放大器和采集收发器，所述拾振柱一的输出端和拾振柱二的输出端均与滤波器的输入端电连接，滤波器的输出端和放大器的输入端电连接，放大器的输出端和采集收发器的输入端电连接。

进一步地，所述圆形外壳远离透声罩的一侧固定连接有锥形筒，锥形筒的端部固定连接有电缆，电缆延伸至圆形外壳内且与圆形外壳内的采集收发器电连接。

进一步地，所述圆形外壳和锥形筒之间的连接处设置有让位槽。

进一步优选的，圆形外壳、锥形筒的让位槽处固定有密封防水环。

更进一步优选的，相对拾振柱一，拾振柱二自其邻近连接构件的根部到远离连接构件的端部逐渐向外倾斜。

本实用新型同时提供了一种高灵敏度海洋声学被动接收弧面阵列，其包括若干个阵元；各阵元中均包括如上任一所述的高灵敏度海洋声学被动接收换能器。

更进一步优选的，若干个阵元中的高灵敏度海洋声学被动接收换能器在弧面上等距均布。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了高灵敏度海洋声学被动接收换能器及弧面阵列，具备以下有益效果：

1、本实用新型，通过在圆形外壳的一侧安装声波探测部件，声波探测部件用于海洋声波信号的被动接收，声波探测部件内设置两种拾振柱，包括拾振柱一和拾振柱二，其中，拾振柱一为一个，竖向设置，能够进行竖向方向上的声波接收，拾振柱二为多个，倾斜设置在安装座的连接构件上，能够进行侧向方向上音波的接收，因此本装置的信号拾取面更广，可实现多处声波信号的接收，以此提高装置的灵敏度。

2、本实用新型，通过在透声罩内安装音波放大模块，并且在圆形外壳内的圆形绝缘板上安装滤波器和放大器，放大器和采集收发器电连接，该方式能够实现音波源信号的放大处理，利于拾振柱一、拾振柱二对于声波信号的接收，滤波器能够去除杂音，并且通过放大器进行滤波之后信号的放大处理，方便采集收发器对于信号的接收，性能更好，灵敏度更强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中声波探测部件的结构示意图；

图3为本实用新型中圆形外壳的内部结构示意图。

图中：1、圆形外壳；2、声波探测部件；201、安装座；202、拾振柱一；203、拾振柱二；204、连接构件；3、音波放大模块；4、定位架；5、透声罩；6、支撑柱；7、密封防水环；8、锥形筒；9、电缆；10、圆形绝缘板；11、滤波器；12、放大器；13、采集收发器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1和图2所示，本实用新型一个实施例提出的用于海洋声学弧面阵列的高灵敏度海洋声学被动接收换能器，包括圆形外壳1、声波探测部件2、音波放大模块3和透声罩5；

声波探测部件2安装在圆形外壳1的一侧，用于声波信号的接收，声波探测部件2包括固定连接在圆形外壳1一侧的安装座201，以及设置在安装座201上的拾振柱一202，拾振柱一202竖向设置，用于竖向方向上声波信号的接收，安装座201一侧位于拾振柱一202的外部设置有呈环形阵列分布的若干/多个连接构件204，各连接构件204上均固定连接有倾斜设置的拾振柱二203，在本实施例中具体为，相对拾振柱一(202)，拾振柱二(203)自其邻近连接构件(204)的根部到远离连接构件(204)的端部逐渐向外倾斜。若干/多个拾振柱二203倾斜设置，能够实现侧向方向上声波信号的接收，扩大接收面，继而增加装置的灵敏度。

透声罩5固定连接在圆形外壳1的一侧，透声罩5位于声波探测部件2的外部用于声波探测部件2的防水保护，透声罩5能够防水透声，可实现声波的传播；

透声罩5的内壁上固定连接有定位架4，音波放大模块3安装在定位架4一侧的支撑柱6上，音波放大模块3紧邻在拾振柱一202和拾振柱二203的一侧；音波放大模块3的型号为OPA541，能够实现声波信号的放大，方便拾振柱一202、拾振柱二203对于声波信号的接收。

如图2和图3所示，在一些实施例中，圆形外壳1的内侧固定连接有圆形绝缘板10，并且圆形绝缘板10上依次安装有滤波器11、放大器12和采集收发器13，拾振柱一202的输出端和拾振柱二203的输出端均与滤波器11的输入端电连接，滤波器11的输出端和放大器12的输入端电连接，放大器12的输出端和采集收发器13的输入端电连接；圆形绝缘板10能够实现滤波器11、放大器12以及采集收发器13的绝缘保护，其中，放大器12的型号为OPA855，能够实现滤波之后信号的放大，使得采集收发器13接收的信号数据更加清晰。

如图1和图3所示，在一些实施例中，圆形外壳1远离透声罩5的一侧固定连接有锥形筒8，锥形筒8的端部固定连接有电缆9，电缆9延伸至圆形外壳1内且与圆形外壳1内的采集收发器13电连接，实现数据的传输连接。

如图1所示，在一些实施例中，圆形外壳1和锥形筒8之间的连接处设置有让位槽，且圆形外壳1、锥形筒8的让位槽处固定有密封防水环7，实现装置的防水保护。

本实用新型的另一个实施例提供了一种高灵敏度海洋声学被动接收弧面阵列(亦可简称为海洋声学弧面阵列，图中未示出)，其包括若干个阵元；各阵元中均包括如上任一所述的高灵敏度海洋声学被动接收换能器。

在某些优选实施例中，上述若干个阵元在弧面上等距均布，亦可以说是上述若干个阵元在同一弧面上等间隔均布。在某些优选实施例中，位于上述若干个阵元中的高灵敏度海洋声学被动接收换能器在同一弧面上等距均布(亦可以是等间隔均布)。

文中所述拾振柱一，亦可称为柱形拾振器一，或第一拾振柱，或第一柱形拾振器；文中所述拾振柱二，亦可称为柱形拾振器二，或第二拾振柱，或第二柱形拾振器。

文中所述高灵敏度海洋声学被动接收换能器，亦可简称为高灵敏度被动接收换能器，或称为用于海洋声学弧面阵列的高灵敏度被动接收换能器。文中所述高灵敏度海洋声学被动接收弧面阵列，亦可简称为海洋声学弧面阵列，或海洋声学被动接收弧面阵列，或高灵敏度海洋声学弧面阵列。

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，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高灵敏度海洋声学被动接收换能器，其特征在于：包括圆形外壳(1)、声波探测部件(2)、音波放大模块(3)和透声罩(5)；

所述声波探测部件(2)安装在圆形外壳(1)的一侧，声波探测部件(2)包括固定连接在圆形外壳(1)一侧的安装座(201)，以及设置在安装座(201)上的拾振柱一(202)，所述安装座(201)一侧位于拾振柱一(202)的外部设置有呈环形阵列分布的多个连接构件(204)，连接构件(204)上均固定连接有倾斜设置的拾振柱二(203)；

所述透声罩(5)固定连接在圆形外壳(1)的一侧，透声罩(5)位于声波探测部件(2)的外部用于声波探测部件(2)的防水保护；

所述透声罩(5)的内壁上固定连接有定位架(4)，音波放大模块(3)安装在定位架(4)一侧的支撑柱(6)上，所述音波放大模块(3)紧邻在拾振柱一(202)和拾振柱二(203)的一侧。

2.根据权利要求1所述的高灵敏度海洋声学被动接收换能器，其特征在于：所述圆形外壳(1)的内侧固定连接有圆形绝缘板(10)，并且圆形绝缘板(10)上依次安装有滤波器(11)、放大器(12)和采集收发器(13)，所述拾振柱一(202)的输出端和拾振柱二(203)的输出端均与滤波器(11)的输入端电连接，滤波器(11)的输出端和放大器(12)的输入端电连接，放大器(12)的输出端和采集收发器(13)的输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的高灵敏度海洋声学被动接收换能器，其特征在于：所述圆形外壳(1)远离透声罩(5)的一侧固定连接有锥形筒(8)，锥形筒(8)的端部固定连接有电缆(9)，电缆(9)延伸至圆形外壳(1)内且与圆形外壳(1)内的采集收发器(13)电连接。

4.根据权利要求3所述的高灵敏度海洋声学被动接收换能器，其特征在于：所述圆形外壳(1)和锥形筒(8)之间的连接处设置有让位槽。

5.根据权利要求4所述的高灵敏度海洋声学被动接收换能器，其特征在于：所述圆形外壳(1)、锥形筒(8)的让位槽处固定有密封防水环(7)。

6.根据权利要求1所述的高灵敏度海洋声学被动接收换能器，其特征在于：相对拾振柱一(202)，拾振柱二(203)自其邻近连接构件(204)的根部到远离连接构件(204)的端部逐渐向外倾斜。

7.一种高灵敏度海洋声学被动接收弧面阵列，其特征在于：包括若干个阵元；各阵元中均包括如权利要求1～6任一所述的高灵敏度海洋声学被动接收换能器。

8.根据权利要求7所述的高灵敏度海洋声学被动接收弧面阵列，其特征在于：若干个阵元中的高灵敏度海洋声学被动接收换能器在弧面上等距均布。

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