超细型水听器采集包体及其拖曳阵缆段制造技术

本发明专利技术公开了一种超细型水听器采集包体，包括包体、压电圆管、电缆、RS485接收模块、电源模块和信号采集与传输模块，包体是灌胶形成；包体内设有挡板，压电圆管设置在挡板的一侧，RS485接收模块、电源模块和信号采集与传输模块设置在挡板的另一侧；挡板设有中心孔，电缆贯穿于挡板的中心孔、压电圆管和包体，电缆的两端分别连接水密接头母头和水密接头公头；包体为一回转体，其回转母线具有流线型特征，中间直径比较粗，两端直径比较细，在二者之间是一个过渡段，直径逐渐改变，同时最好在直径开始改变的部分有一个比较小的过渡圆角。本发明专利技术拖曳阵缆段直径小，在水中受到的拖曳阻力比较小，容易采用小型船只拖动，降低了实验成本，增加了实验的可操作性。

Acquisition package of ultra-fine hydrophone and its towed array cable section

The invention discloses an ultra-fine hydrophone acquisition package, which comprises a package, a piezoelectric circular tube, a cable, an RS485 receiving module, a power module and a signal acquisition and transmission module. The package is formed by filling glue; the package body is provided with a baffle plate, the piezoelectric circular tube is arranged on one side of the baffle plate, the RS485 receiving module, the power module and the signal acquisition and transmission module are arranged on the other side of the baffle plate; the baffle plate is arranged There is a central hole, and the cable runs through the central hole, piezoelectric circular tube and sheath of the baffle plate. The two ends of the cable are respectively connected with the watertight joint female and watertight joint male. The sheath is a turning body, and its rotating bus has streamline characteristics. The diameter of the middle is relatively thick, and the diameter of the two ends is relatively thin. Between them is a transition section, and the diameter changes gradually. At the same time, it is better to start to change the diameter The part has a smaller transition fillet. The drag array cable section of the invention has small diameter, relatively small drag resistance in the water, easy to use small ships to drag, reduces the experimental cost, and increases the operability of the experiment.

【技术实现步骤摘要】
超细型水听器采集包体及其拖曳阵缆段
本专利技术属于水声信号探测领域，特别是一种用于水声信号采集的超细型水听器采集包体及其拖曳阵缆段。
技术介绍
水听器是一种用来接收水下声学信号的换能器，拖曳阵内部含有很多个水听器，在反潜战以及水下地震勘测等领域有着重要的应用。然而目前国内的拖曳阵有着很多缺点，比如阵列的直径较大、阵列拖动困难，每次进行水下声学探测实验时都需要采用大型的勘探船来拖动拖缆，这不仅使得每次实验的花销巨大，而且严重制约了国内水声探测阵列的发展；同时由于拖曳阵内部采用已经封装好的水听器，而且还需要采用一些支撑结构来保证缆皮不凹陷，由于支撑结构和缆皮二者之间过盈配合，因此每次安装支撑结构的时候都需要花费很长时间；并且将水听器安装在拖曳阵缆皮里面以后，需要进行充油操作，然后才能使用，这使得操作比较麻烦。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提出一种超细型水听器采集包体，并给出以此包体为核心的拖曳阵缆段。本专利技术设计的拖曳阵缆段直径小，在水中受到的拖曳阻力比较小，另外，此种拖曳阵缆段质量轻，容易采用小型船只或者无人水下航行器进行拖动，降低了实验成本，增加了实验的可操作性。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的一种超细型水听器采集包体，包括包体、压电圆管、电缆、RS485接收模块、电源模块和信号采集与传输模块，所述包体是灌胶形成的；所述包体的一端设有水密接头母头，所述包体的另一端设有水密接头公头；所述包体内设有挡板，所述压电圆管设置在所述挡板的一侧，所述RS485接收模块、电源模块和信号采集与传输模块设置在所述挡板的另一侧；所述挡板设有中心孔，所述电缆贯穿于挡板的中心孔、压电圆管和包体，所述电缆的两端分别连接至水密接头母头和水密接头公头；所述包体为一回转体，该回转体的回转母线具有流线型特征，所述回转体由同轴的五段构成，包括中间段和位于中间段两端的外端段，所述中间段的直径是D1，所述外端段的直径是D2，压电圆管的直径为D，电缆的直径为d，D1＝D+10mm，D2＝d+10mm；所述中间段与两端的外端段之间均连接有过渡段，所述过渡段的直径是自D1至D2渐变，所述过渡段的长度为3～5cm，所述包体的长度为20～30cm。进一步讲，本专利技术超细型水听器采集包体，其中，所述中间段的长度为8～10cm，所述外端段的长度为3～5cm。所述包体的五段中，相邻两段之间均由过渡圆弧面连接。所述挡板上设有通孔，水听器原始信号正极传输线和水听器原始信号负极传输线均自所述压电圆管经过通孔后连接至所述信号采集与传输模块；所述电缆包括下行供电线、本节点上行的处理后的水听器信号传输线、下行时钟及命令传输线、后续第一级节点上行的处理后的水听器信号传输线和最后一级节点上行的处理后的水听器信号传输线；所述下行供电线与电源模块相连；所述下行时钟及命令传输线与所述RS485接收模块相连，本节点上行的处理后的水听器信号传输线与所述信号采集与传输模块相连。本专利技术中还提出了一种拖曳阵缆段，由n个上下行依次相连的上述水听器采集包体构成。n为8或16。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过尽可能的缩小拖缆水听器节点的直径以及过渡段的长度来减小拖曳时的阻力，将缆段的采集包体处直径设计的比较大，其余部分的电缆直径设计的比较小，在满足压电圆管灌封要求的前提下，通过减小节点和电缆的直径来减小水阻，使得拖缆的整体水阻比原有的拖缆结构下降很多，可以克服现有技术中，拖缆直径大、安装困难、拖曳困难的缺点，使得采用小型无人船和小型无人水下航行器拖动阵列成为了可能，拓宽了应用范围，降低了应用局限性。附图说明图1示出第i(1≤i≤n，且i为正整数)个采集包体整体组成图；图2示出第i(1≤i≤n，且i为正整数)个采集包体内部信号采集与传输模块的内部组成与外部连线图；图3示出制作好的拖缆阵列缆段图；图4示出拖缆阵列缆段整体示意简图。图中：1-挡板，2-压电圆管；3-吸声海绵；4-电缆；5-水听器原始信号正极传输线；6-水听器原始信号负极传输线；7-水密接头公头；8-电源模块；9-信号采集与传输模块；10-RS485接收模块；11-水密接头母头；12-下行供电线；13-下行时钟及命令传输线；14-本节点上行的处理后的水听器信号传输线，15-后续第一级节点上行的处理后的水听器信号传输线；16-最后一级节点上行的处理后的水听器信号传输线；17-前置放大器；18-调理电路；19-ADC；20-单片机；21-RS485发送模块；22-经过处理后的水听器信号传输线；23-包体；46-第i+1(2≤i≤n-2，且i为正整数)个采集包体；47-连接第i-1个采集包体的电缆；48-连接第i-1个采集包体的水密接头公头；49-连接第i+1个采集包体的水密接头母头；50-连接第i+1个采集包体的电缆；51-连接第i+1个采集包体的水密接头公头；52-连接第i+2个采集包体的水密接头母头；53-连接第i+2个采集包体的电缆；1A-第一个水密接头母头；1B-第一个水密接头公头；1C-第一个采集包体；2A-第二个水密接头母头；2B-第二个水密接头公头；2C-第二个采集包体；3A-第三个水密接头母头；4A-第n-1(n＞1，且n为正整数)个水密接头公头；4B-为第n-1个采集包体；4C-第n-1个水密接头母头；5A-第n个水密接头公头；5B-第n个采集包体；5C-第n个水密接头母头；14为第n个水密接头公头；AB-电缆。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本专利技术有任何限制。如图1所示，本专利技术提出的一种超细型水听器采集包体，包括包体23、压电圆管2、电缆4、RS485接收模块10、电源模块8和信号采集与传输模块9，所述包体23是灌胶形成的；所述包体23的一端设有水密接头母头11，所述包体23的另一端设有水密接头公头7；所述包体23内设有挡板1，所述压电圆管2设置在所述挡板1的一侧，所述RS485接收模块10、电源模块8和信号采集与传输模块9设置在所述挡板1的另一侧；所述挡板1设有中心孔，所述电缆4和传输线贯穿于挡板1的中心孔和包体23，所述电缆4的两端分别连接至水密接头母头11和水密接头公头7。本专利技术中的所述包体23为一回转体，该回转体的回转母线具有流线型特征，所述回转体由同轴的五段构成，包括中间段和位于中间段两端的外端段。该流线型结构外形形状的中间直径比较粗，两端直径比较细，在二者之间是一个过渡段，直径逐渐改变，由电缆部分比较细的直径逐渐过渡到容纳水听器电路部分的比较粗的直径，同时最好在相邻两段直径开始改变的部分有一个比较小的过渡圆角。所述中间段对应的空间用于容纳水听器电路部分，所述中间段的直径根据压电圆管的外径尺寸确定；两端的外端段对应的空间用于通过电缆部分，所述外端段的直径根据所通过的电缆部分的直径确定。所述中间段的直径是D1，所述外端段的直径是D2，压电圆管的直径为D，电缆的直径为d，D1＝D+10mm，D2＝d+10mm；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超细型水听器采集包体，包括包体(23)、压电圆管(2)、电缆(4)、RS485接收模块(10)、电源模块(8)和信号采集与传输模块(9)，所述包体(23)是灌胶形成的；所述包体(23)的一端设有水密接头母头(11)，所述包体(23)的另一端设有水密接头公头(7)；其特征在于，/n所述包体(23)内设有挡板(1)，所述压电圆管(2)设置在所述挡板(1)的一侧，所述RS485接收模块(10)、电源模块(8)和信号采集与传输模块(9)设置在所述挡板(1)的另一侧；所述挡板(1)设有中心孔，所述电缆(4)贯穿于挡板(1)的中心孔、压电圆管(2)和包体(23)，所述电缆(4)的两端分别连接至水密接头母头(11)和水密接头公头(7)；/n所述包体(23)为一回转体，该回转体的回转母线具有流线型特征，所述回转体由同轴的五段构成，包括中间段和位于中间段两端的外端段，所述中间段的直径是D1，所述外端段的直径是D2，压电圆管的直径为D，电缆的直径为d，D1＝D+10mm，D2＝d+10mm；所述中间段与两端的外端段之间均连接有过渡段，所述过渡段的直径是自D1至D2渐变，所述过渡段的长度为3～5cm，所述包体(23)的长度为20～30cm。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超细型水听器采集包体，包括包体(23)、压电圆管(2)、电缆(4)、RS485接收模块(10)、电源模块(8)和信号采集与传输模块(9)，所述包体(23)是灌胶形成的；所述包体(23)的一端设有水密接头母头(11)，所述包体(23)的另一端设有水密接头公头(7)；其特征在于，
所述包体(23)内设有挡板(1)，所述压电圆管(2)设置在所述挡板(1)的一侧，所述RS485接收模块(10)、电源模块(8)和信号采集与传输模块(9)设置在所述挡板(1)的另一侧；所述挡板(1)设有中心孔，所述电缆(4)贯穿于挡板(1)的中心孔、压电圆管(2)和包体(23)，所述电缆(4)的两端分别连接至水密接头母头(11)和水密接头公头(7)；
所述包体(23)为一回转体，该回转体的回转母线具有流线型特征，所述回转体由同轴的五段构成，包括中间段和位于中间段两端的外端段，所述中间段的直径是D1，所述外端段的直径是D2，压电圆管的直径为D，电缆的直径为d，D1＝D+10mm，D2＝d+10mm；所述中间段与两端的外端段之间均连接有过渡段，所述过渡段的直径是自D1至D2渐变，所述过渡段的长度为3～5cm，所述包体(23)的长度为20～30cm。


2.根据权利要求1所述超细型水听器采集包体，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋佳佳，李首玉，段发阶，王宪全，孙中波，李春月，刘晗，党文杰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12