[实用新型]一种声压水压组合传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋环境监测技术领域，具体地说，本发明涉及一种能同时测量海水中声压和水压的组合式传感器。

背景技术

漂流浮标是一种可随海洋洋流进行大范围海洋环境噪声不间断监测的浮标，该浮标一般要包含测量水中声压的水听器和测量一个绝对的压力值以便于传感器深度定位的压力传感器。如果水听器与压力传感器不能集成为一个整体，将存在一些缺点：一、在重量上，两个传感器经硫化后的重量将远大于组合构造的传感器重量；二、结构复杂度将大大增加，不利于浮标电缆与传感器的水下释放；三、增加了传感器漏水的可能性。因此，目前急需小型、耐深水、高灵敏度、抗复杂海况的组合式的传感器。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，通过设计专用硫化模具，反复试验传感器与前放电路的排布方式，在最小的结构重量、体积开销、自干扰的情况下，提供一种声压水压组合传感器。

本实用新型采用的技术方案：一种声压水压组合传感器，主要包括电缆头、声压水听器、压力传感器、导流块、压块、内壳、水密层和抗拉力多芯细电缆，还包括一个用来固定电缆中的强力绳的小型承力件，电缆中的强力绳通过互相挤压的方式缠绕在承力件上，保证强力绳均匀受力，且不滑脱，保证拉力通过压力传感器、内壳、压块后作用到强力绳上，进而对电缆芯线和水密层进行保护，承力件固定好强力绳后，装入电缆头中，内壳和压力传感器通过螺纹进行连接，内壳和压块通过螺钉进行刚性连接，电缆头和压块通过螺钉进行刚性连接，声压水听器和压力传感器通过灌注或硫化进行水密，电缆头和电缆连接处通过硫化进行水密，并安装导流块降低声压传感器的流噪声，整个组合传感器最大直径为26mm，高度为115mm。

作为优选，所述的声压水听器采用PZT－5型压电材料，极化相反两压电陶瓷圆管串联，单个压电陶瓷圆管高度10mm，内径12mm，壁厚2mm，压电陶瓷圆管之间、内壳和压力传感器间采用陶瓷垫片。

作为优选，采用金属钛合金制作内壳、承力件、压块和电缆头。

本实用新型能带来以下有益效果：

1、同时获得压力信号和声压信号。

2、最大抗200公斤拉力，耐水深3000m。

3、外形尺寸小，可应用于各种类型浮标。

附图说明：

图1声压水压组合传感器外形图；

图2声压水压组合传感器剖面图；

图3声压水听器灵敏度曲线图；

附图标记说明：电缆头1、声压水听器2、压力传感器3、导流块4、承力件5、压块6、内壳7、压电陶瓷圆管8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步介绍：

本发明声压水听器2采用PZT－5型压电材料，极化相反两压电陶瓷圆管8串联，单个压电陶瓷圆管8高度10mm，内径12mm，壁厚2mm，压电陶瓷圆管8之间、内壳7和压力传感器3之间采用陶瓷垫片。采用金属钛合金制作电缆头1、承力件5、压块6和内壳7，使用前进行清洁处理。内壳7和压力传感器3通过螺纹连接，内壳7和压块6、以及压块6和电缆头1之间采用螺栓连接。将电缆中的强力绳通过互相挤压的方式缠绕在承力件5上，保证强力绳均匀受力，且不滑脱。电缆头硫化成锥形，并安装好导流块4。

将准备好的元器件按以下顺序装配：

一、将内壳7通过螺纹与压力传感器3连接，在连接处涂抹环氧粘接剂。

二、将焊好导线的压电陶瓷圆管8以及垫片套在内壳7上，通过环氧粘接剂进行粘接。环氧固化化后，将两压电陶瓷圆管8串联，并将前置放大板装入内壳7，留好引线。

三、声压水听器2用200目铜网屏蔽好后进行第一次聚氨酯灌注。

四、信号检测正常后，进行水密硫化或者第二次聚氨酯灌注。

五、安装做好承力措施的电缆头1。

对声压水压组合传感器进行了湖试测量，结果如表所示：

表1001#浮标噪声测量结果

声压水听器电压接收灵敏度-177±2dB(0dB＝1V/μPa)，灵敏度曲线如图3所示。