一种甚低频水下固定声源制造技术

本发明专利技术公开了一种甚低频水下固定声源，涉及水声声纳技术领域。本发明专利技术包括封头组件、筒体组件、底座组件、声源组件、安装座和安装卡箍，封头组件设置在安装卡箍的顶部，安装卡箍设置在筒体组件的顶部，三者之间通过O形圈与螺钉的配合固定连接，底座组件固定在筒体组件的底部，两者之间通过O形圈与螺钉的配合固定连接；声源组件设置在筒体组件的内部，其底部与底座组件的顶部抵接；安装座固定在底座组件的侧面上。本发明专利技术筒体本体采用侧体全身打孔的结构，并使用密封膜，既保证声源耐压1.4MPa，又能在一定程度上提高声源源级，同时使声源全方向上源级提升，解决了现有的圆柱形声源体积重量均较大，且指向性发射角度小的问题。且指向性发射角度小的问题。且指向性发射角度小的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种甚低频水下固定声源


[0001]本专利技术属于水声声纳
，特别是涉及一种甚低频水下固定声源。

技术介绍

[0002]在水声探测中，需要甚低频的水下声源作为测试声源，对水听器等设备进行性能测试。在水声对抗领域，潜艇声纹特征暴露的风险较大，减震降噪技术短期内难以消除固有的声纹特征，在这种情况下，叠加伪造的声纹特征是可行的声对抗手段。另外，和平时期反潜训练是各国海军的重要训练科目。训练采用实艇时，存在兵力调配及保障困难等问题，并且训练过程中难以进行有效地评价和监督。
[0003]实艇训练时，目标特征单一，不能模拟用于训练的多种目标特征参数，无法实现充分的训练，且对实艇探测、识别、确认困难，现场不能确认，往往在复盘分析时才发现跟踪的目标不正确，使得训练效果大打折扣。甚低频水声声源可用于模拟敌方潜艇的声学特征，为声纳搜潜训练、鱼雷搜攻潜的海上性能考核提供水下对抗兵力。
[0004]水声对抗技术中对固定声源提出了以下要求：（1）发射线谱频率覆盖范围不小于20Hz～2kHz；（2）信号总声级不小于135dB；（3）可设置顺序发射多根线谱、调制谱信号；（4）工作深度范围为5m
‑
100m。
[0005]迄今为止，国内常用的水下低频换能器主要包括圆环形换能器、弯张换能器和纵向振动换能器，通常存在体积大、重量大的弊端，无论在水声探测中还是水声对抗的使用中，试验难度偏大。
[0006]范进良研制出的5Hz
‑
1000Hz甚低频宽带发射声源（CN102075828B），总质量为900kg。英国G.W公司生产的UW600换能器，工作频段为4Hz
‑
1kHz，重量达1070kg，直径达到880mm。设计一个体积小、重量轻的甚低频固定声源是很有必要的。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种甚低频水下固定声源，筒体本体采用侧体全身打孔的结构，并使用密封膜，既保证声源耐压1.4MPa，又能在一定程度上提高声源源级，同时使声源全方向上源级提升，解决了现有的圆柱形声源体积重量均较大，且指向性发射角度小的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种甚低频水下固定声源，包括封头组件、筒体组件、底座组件、声源组件、安装座和安装卡箍，封头组件设置在安装卡箍的顶部，安装卡箍设置在筒体组件的顶部，且三者之间通过O形圈与螺钉的配合固定连接，底座组件固定在筒体组件的底部，且两者之间通过O形圈与螺钉的配合固定连接；声源组件设置在筒体组件的内部，且其底部与底座组件的顶部抵接；安装座固定在底座组件的侧面上，安装座与安装卡箍构成该固定声源
的外部机械接口。
[0009]进一步地，封头组件包括封头本体、透声挡板、透声膜和声膜压盖；透声挡板固定在封头本体顶部的阶梯环形槽内，透声膜设置在透声挡板的上方，且亦固定在封头本体顶部的阶梯环形槽内，声膜压盖与封头本体的顶部通过紧固件固定连接，用于压紧透声膜。
[0010]进一步地，封头本体的底面上加工有O形圈安装槽；透声挡板设置为圆形板并加工有密集的通孔；透声膜设置为聚氨酯圆形膜。
[0011]进一步地，筒体组件包括筒体本体、密封膜、上密封膜卡箍和下密封膜卡箍；密封膜套设在筒体本体上，两个半圆形的上密封膜卡箍之间通过紧固件连接而将密封膜的上部夹紧，两个半圆形的下密封膜卡箍之间通过紧固件连接而将密封膜的下部夹紧。
[0012]进一步地，筒体本体的表面中间段四周加工有密集的通孔，并在上段和下段的表面上均加工有锯齿形凹槽；上密封膜卡箍和下密封膜卡箍的内表面上均加工有锯齿形凸台，锯齿形凸台与锯齿形凹槽相配合；密封膜设置为聚氨酯筒状膜。
[0013]进一步地，底座组件包括底座本体、水密接插件和堵头；底座本体包括法兰盖、支撑架和底板；法兰盖的端面上加工有两个对称分布的螺纹孔，水密接插件和堵头分别安装于两个螺纹孔上。
[0014]进一步地，法兰盖的顶部加工有O形圈安装槽，法兰盖与筒体本体的底部固定连接；法兰盖固定在支撑架的顶部，底板固定在支撑架的底部，支撑架由多个角钢焊接加工而成。
[0015]进一步地，声源组件包括空气动圈式换能器、第一导热环、第二导热环、连接柱、下安装法兰和换能器挡圈；空气动圈式换能器的上部贯穿下安装法兰，换能器挡圈卡入空气动圈式换能器的上部环槽内，并通过螺钉与下安装法兰固定连接；空气动圈式换能器的下部设置在第一导热环内，并通过第二导热环压紧；第一导热环与下安装法兰之间通过四个连接柱固定连接。
[0016]进一步地，声源组件还包括支柱、上安装法兰、器件支撑板、功率放大器、信号发生控制板、电源转换模块和U型固定箍；上安装法兰与安装卡箍通过紧固件固定连接；上安装法兰与下安装法兰之间通过六个支柱固定连接；上安装法兰内贯穿固定有器件支撑板，器件支撑板的一侧固定有功率放大器，器件支撑板的另一侧上端固定有信号发生控制板，器件支撑板的另一侧下端通过U型固定箍固定有电源转换模块。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术通过设置封头组件、筒体组件和底座组件，整个部件集成于尺寸不大于
Ø
397
×
1090mm，重量不大于160kg的金属圆柱筒体本体内，解决了现有的甚低频换能器体积、重量过大的缺点。
[0018]2、本专利技术通过设置筒体本体、密封膜、上密封膜卡箍和下密封膜卡箍，筒体本体采用侧体全身打孔的结构，并使用密封膜，既保证声源耐压1.4MPa，又能在一定程度上提高声源源级，同时使声源全方向上源级提升，解决了现有的圆柱形声源指向性发射角度小的问题。
[0019]3、本专利技术采用外部电源驱动空气动圈式换能器和功率放大器，将电能转化为机械能，使得声源壳体空气振动，驱使筒体本体上的密封膜和封头本体顶部的透声膜进行振动发射水下声信号，发射线谱频率覆盖范围不小于10Hz～2kHz，充分满足水声对抗技术的声
源需求，解决了现有的换能器难以发射100Hz以内低频信号的问题。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为整体结构外观示意图；图2为整体结构正剖图；图3为封头组件结构示意图；图4为封头本体、安装卡箍、筒体本体连接结构示意图；图5为筒体组件结构示意图；图6为底座组件结构示意图；图7为声源组件立体结构示意图；图8为声源组件正剖图。
[0022]附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、封头组件；2、筒体组件；3、底座组件；4、声源组件；5、安装座；6、安装卡箍；11、封头本体；12、透声挡板；13、透声膜；14、声膜压盖；21、筒体本体；22、密封膜；23、上密封膜卡箍；24、下密封膜卡箍；31、底座本体；32、水密接插件；33、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甚低频水下固定声源，包括封头组件（1）、筒体组件（2）、底座组件（3）、声源组件（4）、安装座（5）和安装卡箍（6），其特征在于：所述封头组件（1）设置在所述安装卡箍（6）的顶部，所述安装卡箍（6）设置在所述筒体组件（2）的顶部，且三者之间通过O形圈与螺钉的配合固定连接，所述底座组件（3）固定在所述筒体组件（2）的底部，且两者之间通过O形圈与螺钉的配合固定连接；所述声源组件（4）设置在所述筒体组件（2）的内部，且其底部与所述底座组件（3）的顶部抵接；所述安装座（5）固定在所述底座组件（3）的侧面上，所述安装座（5）与所述安装卡箍（6）构成该固定声源的外部机械接口。2.根据权利要求1所述的一种甚低频水下固定声源，其特征在于，所述封头组件（1）包括封头本体（11）、透声挡板（12）、透声膜（13）和声膜压盖（14）；所述透声挡板（12）固定在所述封头本体（11）顶部的阶梯环形槽内，所述透声膜（13）设置在所述透声挡板（12）的上方，且亦固定在所述封头本体（11）顶部的阶梯环形槽内，所述声膜压盖（14）与所述封头本体（11）的顶部通过紧固件固定连接，用于压紧所述透声膜（13）。3.根据权利要求2所述的一种甚低频水下固定声源，其特征在于，所述封头本体（11）的底面上加工有O形圈安装槽；所述透声挡板（12）设置为圆形板并加工有密集的通孔；所述透声膜（13）设置为聚氨酯圆形膜。4.根据权利要求1所述的一种甚低频水下固定声源，其特征在于，所述筒体组件（2）包括筒体本体（21）、密封膜（22）、上密封膜卡箍（23）和下密封膜卡箍（24）；所述密封膜（22）套设在所述筒体本体（21）上，两个半圆形的所述上密封膜卡箍（23）之间通过紧固件连接而将所述密封膜（22）的上部夹紧，两个半圆形的所述下密封膜卡箍（24）之间通过紧固件连接而将所述密封膜（22）的下部夹紧。5.根据权利要求4所述的一种甚低频水下固定声源，其特征在于，所述筒体本体（21）的表面中间段四周加工有密集的通孔，并在上段和下段的表面上均加工有锯齿形凹槽（211）；所述上密封膜卡箍（23）和所述下密封膜卡箍（24）的内表面上均加工有锯齿形凸台（231），所述锯齿形凸台（231）与所述锯齿形凹槽（211）相配合；所述密封膜（22...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海鹏，涂英，巩玉振，王赛龙，万一心，
申请(专利权)人：武汉中科海讯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：