一种压差式光纤水听器传感基元制造技术

本发明专利技术涉及一种压差式光纤水听器传感基元，包括上下相向分布的上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体之间设置有受压弹性件，上壳体与下壳体的外表面之间沿竖向缠绕有光纤，受压弹性件受到光纤作用于上、下壳体之上的压力作用而处于压缩状态。将光纤缠绕于弹性柱作为支撑的壳体上，利用壳体将传统的弹性柱横截面变化的增敏结构转换成弹性柱的轴向压缩量变化，不仅可实现更大的光纤变形量，而且具有更高的声压相位灵敏度。声压相位灵敏度。声压相位灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种压差式光纤水听器传感基元
[0001]
：本专利技术涉及一种压差式光纤水听器传感基元。
[0002]
技术介绍
：光纤水听器是利用光纤技术探测水下声波的器件，它通过高灵敏度的光纤相干测量，将水声振动转化成光信号，通过光纤传至信号处理系统提取声信号信息。它具有抗电磁干扰，灵敏度高、频响特性好等特点，主要用于海洋声学环境中的声传播、海底声学特性、目标声学特性等的探测，是海洋资源勘探、海底地质调查、潜艇探测、海啸检测的先进探测手段，是声呐的重要组成部分。
[0003]查阅文献可知，在近30
‑
40年内，潜艇的辐射噪声大约每年下降1分贝，意味着可被检测的距离每年缩小0.2
‑
2公里，而声呐技术的改进每年至多可以使检测能力提高0.75分贝。所以，在未来声呐的检测能力将无法弥补这一下降趋势带来的损失。而水听器又是声呐的重要组成部分，因此，急需研制一种能够在低频下具有高声压相位灵敏度的光纤水听器传感基元。
[0004]
技术实现思路
：本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本专利技术所要解决的技术问题是提供一种压差式光纤水听器传感基元。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种压差式光纤水听器传感基元，包括上下分布的上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体之间设置有受压弹性件，上壳体与下壳体的外表面之间缠绕有光纤。
[0006]进一步的，所述上壳体和下壳体均为槽形状，上壳体与下壳体的槽口相向设置；所述受压弹性件包括若干根竖直设置的且处于压缩状态的弹性柱，所述弹性柱的下端伸入下壳体内部并与下壳体粘结固定，弹性柱的上端伸入上壳体内部并与上壳体粘结固定。
[0007]进一步的，所述弹性柱为四根，四根弹性柱呈正方形分布，相邻两根弹性柱之间均设有至少一根水平放置的加强柱。
[0008]进一步的，所述弹性柱与加强柱均是由塑料材料制成的实心圆柱体。
[0009]进一步的，所述弹性柱的外壁设有用于与加强柱插接配合的插接孔，加强柱与弹性柱粘结固定。
[0010]进一步的，所述上壳体的上部左右两端和下壳体的下部左右两端均设有圆弧面；所述光纤从圆弧面的中部绕过，光纤与上壳体的表面粘结固定。
[0011]进一步的，所述上壳体与下壳体的内部中间均设置有加强筋。
[0012]进一步的，所述上壳体与下壳体的结构相同，均是由铝合金材料制成的薄壁壳体。
[0013]进一步的，所述光纤采用单模光纤。
[0014]进一步的，所述下壳体的外底部固定有一对前后分布的固定板，所述光纤从一对固定板的中间穿过。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下效果：本专利技术设计合理，将光纤缠绕于弹性柱作为支撑的壳体上，利用壳体将传统的弹性柱横截面变化的增敏结构转换成弹性柱的轴向压
缩量变化，不仅可实现更大的光纤变形量，而且具有更高的声压相位灵敏度。
[0016]附图说明：图1是本专利技术实施例的立体构造示意图；图2是本专利技术实施例的主视构造示意图；图3是本专利技术实施例中上壳体和下壳体的立体构造示意图；图4是本专利技术实施例中弹性柱的立体构造示意图。
[0017]图中：1
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固定板；2
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光纤；3
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弹性柱；4
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上壳体；5
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加强柱；6
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下壳体；7
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加强筋；8
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受压弹性件；9
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插接孔；10
‑
圆弧面。
[0018]具体实施方式:下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。
[0019]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”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专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]如图1～4所示，本专利技术一种压差式光纤水听器传感基元，包括上下相向分布的上壳体4和下壳体6，所述上壳体4与下壳体6之间设置有受压弹性件8，上壳体4与下壳体6的外表面之间沿竖向缠绕有光纤2，受压弹性件受到光纤作用于上、下壳体之上的压力作用而处于压缩状态。将光纤缠绕于弹性柱作为支撑的壳体上，利用壳体将传统的弹性柱横截面变化的增敏结构转换成弹性柱的轴向压缩量变化，不仅可实现更大的光纤变形量，而且具有更高的声压相位灵敏度。
[0021]本实施例中，所述上壳体4和下壳体6均为槽形状，上壳体与下壳体的槽口相向设置；所述受压弹性件8包括若干根竖直设置的且处于压缩状态的弹性柱3，所述弹性柱3的下端伸入下壳体6内部并，弹性柱3的下端与下壳体6的内底部通过环氧树脂胶粘结固定，弹性柱3的上端伸入上壳体4内部，弹性柱3的上端与上壳体4内顶部通过环氧树脂胶粘结固定。
[0022]本实施例中，所述弹性柱3为四根，四根弹性柱呈正方形分布，相邻两根弹性柱3之间均设有两根水平放置的加强柱5，即：四根弹性柱之间设有八根加强柱。优选的，相邻两根弹性柱之间的两根加强柱沿竖向分布，弹性柱至上、下壳体内边线距离相等。
[0023]本实施例中，所述弹性柱3与加强柱5均是由ABS塑料材料制成的实心圆柱体；四根弹性柱及八根加强柱完全相同。
[0024]本实施例中，所述弹性柱3的外壁设有插接孔9，插接孔用于与加强柱插接配合，加强柱与弹性柱通过环氧树脂胶粘结固定。
[0025]本实施例中，所述上壳体4的上部左右两端和下壳体6的下部左右两端均设有圆弧面10；所述光纤2从圆弧面10的中部绕过，光纤2与上壳体4的表面通过环氧树脂胶粘结固定。应说明的是，上壳体与下壳体上的圆弧面曲率半径不能过小，以减小光纤的传输损耗。
[0026]本实施例中，为了提高上、下壳体的结构强度，所述上壳体4与下壳体6的内部中间均设置有加强筋7。
[0027]本实施例中，所述上壳体4与下壳体6的结构相同，均是由6061铝合金材料制成的
薄壁壳体；所述上壳体与下壳体完全相同。
[0028]本实施例中，所述光纤2采用单模光纤，单模光纤的内部存在拉力。
[0029]本实施例中，所述下壳体6的外底部通过环氧树脂胶固定有一对前后分布的固定板1，所述固定板沿横向延伸，所述光纤从一对固定板的中间穿过。优选的，固定板采用结构钢材料制成，两固定板完全相同。固定板长边两端面到下壳体距离相等，两固定板以加强筋的中轴面对称布置。
[0030]本实施例中，使用时：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压差式光纤水听器传感基元，其特征在于：包括上下分布的上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体之间设置有受压弹性件，上壳体与下壳体的外表面之间缠绕有光纤。2.根据权利要求1所述的一种压差式光纤水听器传感基元，其特征在于：所述上壳体和下壳体均为槽形状，上壳体与下壳体的槽口相向设置；所述受压弹性件包括若干根竖直设置的且处于压缩状态的弹性柱，所述弹性柱的下端伸入下壳体内部并与下壳体粘结固定，弹性柱的上端伸入上壳体内部并与上壳体粘结固定。3.根据权利要求2所述的一种压差式光纤水听器传感基元，其特征在于：所述弹性柱为四根，四根弹性柱呈正方形分布，相邻两根弹性柱之间均设有至少一根水平放置的加强柱。4.根据权利要求3所述的一种压差式光纤水听器传感基元，其特征在于：所述弹性柱与加强柱均是由塑料材料制成的实心圆柱体。5.根据权利要求3所述的一种压差式光纤水听器传感基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋坤，林杰文，蔡聪，李劲林，许令鸿，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：