水下質(zhì)點(diǎn)振速拾振器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的目的在于提供水下質(zhì)點(diǎn)振速拾振器，其特征是：包括振動(dòng)傳感器、殼體、懸置安裝件、彈性材料、基座、電纜頭，所述殼體為由第一聚氨酯半球殼體和第二聚氨酯半球殼體組成的球體，球體里灌有彈性材料，第一聚氨酯半球殼體的下平面和第二聚氨酯半球殼體的上平面以及第二聚氨酯半球殼體的球面上均設(shè)置有定位孔，懸置安裝件通過(guò)定位孔固定在球體里，振動(dòng)傳感器通過(guò)懸置安裝件固定在球體的球心處，第一聚氨酯半球殼體的球面上設(shè)置螺紋孔，基座通過(guò)螺紋孔與第一聚氨酯半球殼體相連，電纜頭安裝在基座上。本發(fā)明頻帶較寬，可以在20-20000Hz范圍內(nèi)高質(zhì)量的獲取水下聲場(chǎng)的矢量信息，結(jié)構(gòu)尺寸可以根據(jù)實(shí)際工程需要加以調(diào)整。
【專(zhuān)利說(shuō)明】水下質(zhì)點(diǎn)振速拾振器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種水下聲信號(hào)接收器。
【背景技術(shù)】
[0002] 水下接收器，通常稱(chēng)作水聽(tīng)器，它可以接收到在水下聲場(chǎng)中傳播的聲信號(hào)。根據(jù)接 收到的聲信號(hào)不同可以分為聲壓水聽(tīng)器和矢量水聽(tīng)器，聲壓水聽(tīng)器能夠獲取水下聲場(chǎng)中傳 播的聲壓信號(hào)；矢量水聽(tīng)器能夠獲取水下聲場(chǎng)中傳播的矢量信號(hào)，包括質(zhì)點(diǎn)位移、加速度、 速度以及聲壓梯度等信號(hào)。
[0003] 傳統(tǒng)的矢量水聽(tīng)器根據(jù)工作機(jī)理不同，分為壓差式和同振式兩種類(lèi)型，國(guó)內(nèi)外的 水聲領(lǐng)域?qū)ζ溲芯康臍v史已有幾十年，目前已經(jīng)有了很多成功的應(yīng)用。壓差式矢量水聽(tīng)器 應(yīng)用比較經(jīng)典的例子如Kam W. Ng在1991年的美國(guó)專(zhuān)利N0. 4982375中利用兩個(gè)聲壓探頭組 成了一個(gè)聲強(qiáng)探測(cè)器，其模型是基于壓力梯度與振速之間的關(guān)系而設(shè)計(jì)的。壓差式矢量水 聽(tīng)器本身存在其固有的劣勢(shì)和缺點(diǎn)：由于其結(jié)構(gòu)尺寸是固定不變的，所以其測(cè)量的頻帶范 圍相對(duì)較窄；同時(shí)其靈敏度也相對(duì)較低。
[0004] 同振式矢量水聽(tīng)器是目前比較流行的設(shè)計(jì)模型，相比與壓差式矢量水聽(tīng)器其具有 更高的低頻靈敏度、更理想的低頻余弦指向特性和小巧的體積、較輕的質(zhì)量（在水下基本 呈中性浮力），因此在水聲工程各個(gè)方面得到廣泛的應(yīng)用。同振式矢量水聽(tīng)器的設(shè)計(jì)依據(jù)是 水下剛性球的自由振動(dòng)理論：當(dāng)聲學(xué)剛性球的幾何尺寸遠(yuǎn)小于聲波波長(zhǎng)，即ka遠(yuǎn)小于1 (k 為波數(shù)，a為球體的最大線(xiàn)性尺寸），則其振動(dòng)速度的幅值％與聲場(chǎng)中球心處水質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 速度幅值％之間的關(guān)系為
[0005]
【權(quán)利要求】
1. 水下質(zhì)點(diǎn)振速拾振器，其特征是：包括振動(dòng)傳感器、殼體、懸置安裝件、彈性材料、基 座、電纜頭，所述殼體為由第一聚氨酯半球殼體和第二聚氨酯半球殼體組成的球體，球體里 灌有彈性材料，第一聚氨酯半球殼體的下平面和第二聚氨酯半球殼體的上平面以及第二聚 氨酯半球殼體的球面上均設(shè)置有定位孔，懸置安裝件通過(guò)定位孔固定在球體里，振動(dòng)傳感 器通過(guò)懸置安裝件固定在球體的球心處，第一聚氨酯半球殼體的球面上設(shè)置螺紋孔，基座 通過(guò)螺紋孔與第一聚氨酯半球殼體相連，電纜頭安裝在基座上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下質(zhì)點(diǎn)振速拾振器，其特征是：所述振動(dòng)傳感器包括鋁質(zhì) 外殼、壓電陶瓷、銅質(zhì)墊片，鋁質(zhì)外殼里設(shè)置橫梁，橫梁上下兩側(cè)均安裝銅質(zhì)墊片，銅質(zhì)墊片 的外側(cè)安裝壓電陶瓷。
【文檔編號(hào)】G01H3/00GK104048743SQ201410298895
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】陳洪娟, 趙天吉, 張虎, 成浩 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)
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