应变式矢量水听器探头及声纳设备制造技术

本实用新型专利技术涉及水下目标探测、识别、定位导航及通信技术领域，尤其涉及一种应变式矢量水听器探头及声纳设备，该探头包括壳体、调理电路板和检测组件，调理电路板和检测组件设于壳体内；壳体包括上盖和下盖，调理电路板与上盖连接，检测组件与下盖连接；调理电路板还包括水密电缆线，水密电缆线的一端穿出上盖位于壳体的外侧；检测组件包括边框、十字梁、摆杆和敏感芯片。本实用新型专利技术提供了一种应变式矢量水听器探头及声纳设备，该应变式矢量水听器探头的低频工作范围为10Hz

【技术实现步骤摘要】
应变式矢量水听器探头及声纳设备


[0001]本技术涉及水下目标探测、识别、定位导航及通信
，尤其涉及一种应变式矢量水听器探头及声纳设备。

技术介绍

[0002]随着军事与海洋资源开发需求的日益增加，人们开始越来越关注水下目标探测、识别、定位导航及通信等技术的研究与应用，在海水中，不管波长还是波短的电磁波，其传导能力都很差，即便是千米量级的无线电波，也不过穿透海洋的表面。目前，只有声波能够实现在水中远距离传播，人们在海洋活动中主要应用水声技术。
[0003]以浅海波导声场环境为研究背景，开展对水下声场的标量和矢量表现特征及其变化规律的研究具有重要意义。
[0004]水声换能器(即水听器)作为声纳设备的最前端，被誉为声纳设备的耳目。海洋中的环境相较陆地和空中更加复杂，现有的矢量水听器在低频工作范围的声压灵敏度较低。例如，现有的同振柱型二维矢量水听器，其工作带宽为10Hz
‑
2kHz，在1kHz时，声压灵敏度为
‑
185.5dB，测量工作频带声压灵敏度平均为
‑
159.7dB，其在后续的电信号处理时，容易受到外界的干扰。
[0005]由此可知，如何提高水听器在低频工作范围的声压灵敏度是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的至少以上技术问题，本技术提供了一种应变式矢量水听器探头及声纳设备。
[0007]本技术一方面提供一种应变式矢量水听器探头，包括壳体、调理电路板和检测组件，所述调理电路板和所述检测组件设于所述壳体内；所述壳体包括上盖和下盖，所述调理电路板与所述上盖连接，所述检测组件与所述下盖连接；所述调理电路板还包括水密电缆线，所述水密电缆线的一端穿出所述上盖位于所述壳体的外侧；所述检测组件包括边框、十字梁、摆杆和敏感芯片；所述边框呈正方形，所述边框与所述下盖固定连接，所述十字梁包括四根形变梁，所述形变梁的端部与所述边框一条边的内侧中心连接，并且所述十字梁的中心与所述边框的中心重合，每根所述形变梁上均设有所述敏感芯片，所述敏感芯片与所述调理电路板连接，所述摆杆设于所述十字梁远离所述上盖的一侧，并且所述摆杆与所述十字梁的中心垂直连接。
[0008]在一些实施例中，所述下盖包括第一容纳槽，所述边框与所述第一容纳槽的端部连接，所述摆杆位于所述第一容纳槽内；所述边框的四角处分别设有安装孔，所述第一容纳槽的端部设有与所述安装孔对应设置的螺纹槽，所述安装孔和所述螺纹槽通过螺钉连接。
[0009]在一些实施例中，所述形变梁包括宽部和窄部，位于所述宽部的两端分别连接所述窄部，并且所述宽部的厚度大于所述窄部的厚度，所述敏感芯片设于所述宽部的表面。
[0010]在一些实施例中，所述上盖包括第二容纳槽，所述第二容纳槽的底部设有环形凸台，所述调理电路板设于所述第二容纳槽内，并与所述环形凸台连接；所述水密电缆线的一端穿出所述第二容纳槽的侧壁，所述水密电缆线与所述第二容纳槽的穿出部分设有密封结构。
[0011]在一些实施例中，所述第二容纳槽的端部设有延伸部，所述第一容纳槽端部的外壁设有凹陷部；所述延伸部的内壁与所述凹陷部的外壁螺纹连接，并且所述延伸部与所述凹陷部之间设有密封圈。
[0012]在一些实施例中，所述延伸部的内壁和所述凹陷部的外壁分别呈阶梯状；所述延伸部和所述凹陷部之间至少一级阶梯螺纹连接，至少一级阶梯设有所述密封圈。
[0013]在一些实施例中，所述上盖的端面和/或所述下盖的端面设有测试螺钉，用于形成所述水听器探头的测试安装位。
[0014]在一些实施例中，所述边框、所述十字梁及所述摆杆为一体结构。
[0015]在一些实施例中，所述宽部的厚度为0.5毫米至1.5毫米，宽度为2.5毫米至3.5毫米，所述窄部的厚度为0.25毫米至0.75毫米，宽度为1毫米至2毫米；和/或所述敏感芯片位于所述十字梁中心的一侧距离所述十字梁中心的距离为0.5毫米至1.5毫米。
[0016]本技术另一方面提供一种声纳设备，包括上述应变式矢量水听器探头。
[0017]本技术提供了一种应变式矢量水听器探头及声纳设备，使用时将水听器探头置于水底，当声场产生的声波通过水介质传递至水听器时，使得十字梁的摆杆发生摆动，从而使形变梁上的敏感芯片随形变梁发生形变而产生电信号，经过调理电路的滤波和放大后，通过水密电缆传递出标准信号，该应变式矢量水听器探头的低频工作范围为10Hz
‑
1500Hz，工作范围内的平均声压灵敏度约为
‑
200dB，相较现有的水听器，在低频工作范围的频段内，声压灵敏度得到了有效提高。
附图说明
[0018]通过参考附图阅读下文的详细描述，本技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本技术的若干实施方式，其中：
[0019]在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
[0020]图1为本技术实施例提供的应变式矢量水听器探头的剖视图；
[0021]图2为本技术实施例提供的应变式矢量水听器探头中下盖处的俯视图；
[0022]图3为本技术实施例提供的应变式矢量水听器探头中检测组件的俯视图；
[0023]图4为本技术实施例提供的应变式矢量水听器探头中检测组件的剖视图。
[0024]图中：
[0025]1：上盖；2：调理电路板；3：螺钉；4：测试螺钉；5：下盖；6：密封圈；7：水密电缆线；8：敏感芯片；9：检测组件；
[0026]91：边框；92：形变梁；93：摆杆；94：宽部；95：窄部。
具体实施方式
[0027]为使本技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
[0028]如图1所示，本技术提供一种应变式矢量水听器探头，包括壳体、调理电路板3和检测组件9，调理电路板3和检测组件9设于壳体内；其中，壳体包括上盖1和下盖5，调理电路板3与上盖1连接，检测组件9与下盖5连接。应变式矢量水听器探头使用时，通过下盖5上的检测组件9获取声场产生的声波，并转换为电信号，然后，经由调理电路板3输出。
[0029]以下结合附图，对应变式矢量水听器探头的各部件结构、连接关系及使用方法进行说明。
[0030]继续参考图1所示，调理电路板3还包括水密电缆线7，水密电缆线7的一端穿出上盖1位于壳体的外侧。通过水密电缆线7与水听器探头外侧的设备连接，进而可输送采集到的信号。
[0031]例如，上盖1包括第二容纳槽，第二容纳槽的底部设有环形凸台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应变式矢量水听器探头，其特征在于，包括壳体、调理电路板(2)和检测组件(9)，所述调理电路板(2)和所述检测组件(9)设于所述壳体内；所述壳体包括上盖(1)和下盖(5)，所述调理电路板(2)与所述上盖(1)连接，所述检测组件(9)与所述下盖(5)连接；所述调理电路板(2)还包括水密电缆线(7)，所述水密电缆线(7)的一端穿出所述上盖(1)位于所述壳体的外侧；所述检测组件(9)包括边框(91)、十字梁、摆杆(93)和敏感芯片(8)；所述边框(91)呈正方形，所述边框(91)与所述下盖(5)固定连接，所述十字梁包括四根形变梁(92)，所述形变梁(92)的端部与所述边框(91)一条边的内侧中心连接，并且所述十字梁的中心与所述边框(91)的中心重合，每根所述形变梁(92)上均设有所述敏感芯片(8)，所述敏感芯片(8)与所述调理电路板(2)连接，所述摆杆(93)设于所述十字梁远离所述上盖(1)的一侧，并且所述摆杆(93)与所述十字梁的中心垂直连接。2.根据权利要求1所述的应变式矢量水听器探头，其特征在于，所述下盖(5)包括第一容纳槽，所述边框(91)与所述第一容纳槽的端部连接，所述摆杆(93)位于所述第一容纳槽内；所述边框(91)的四角处分别设有安装孔，所述第一容纳槽的端部设有与所述安装孔对应设置的螺纹槽，所述安装孔和所述螺纹槽通过螺钉(3)连接。3.根据权利要求2所述的应变式矢量水听器探头，其特征在于，所述形变梁(92)包括宽部(94)和窄部(95)，位于所述宽部(94)的两端分别连接所述窄部(95)，并且所述宽部(94)的厚度大于所述窄部(95)的厚度，所述敏感芯片(8)设于所述宽部(94)的表面。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉欣，黄刚，蔡红华，赵玲，
申请(专利权)人：宁波得盛微纳智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：