[发明专利]光纤水听器阵段结构和光纤水听器阵列结构

说明书

本发明涉及传感器领域，公开了一种光纤水听器阵段结构和光纤水听器阵列结构，该光纤水听器阵段结构包括：水听器单元和支撑单元；支撑单元包括：螺旋支撑骨架、器件支撑骨架、套管和填充层；螺旋支撑骨架上套设有多个器件支撑骨架，水听器单元套接在螺旋支撑骨架上，相邻两个器件支撑骨架之间及水听器单元与器件支撑骨架之间均设有填充层，且水听器单元、器件支撑骨架和填充层均套接在套管内。本发明通过在螺旋支撑骨架上套设器件支撑骨架和水听器单元，在相邻器件支撑骨架及水听器单元与支撑骨架之间设置填充层，并套接套管，有效实现了对光纤和水听器单元的保护，提高了密封性能，使该结构具备很强的抗拉能力，能长期在恶劣的深海环境中使用。

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别涉及一种光纤水听器阵段结构和光纤水听器阵列结构。

背景技术

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学相干检测，将水声振动转换成光信号，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，易于遥测和构成大规模阵列等特点，主要用于海洋声学环境中的声传播、噪声、混响、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、海底观测网、水下安防和水下噪声测量的先进探测手段。海底固定布放的岸基警戒声呐系统是一种重要的水下信息化装备技术，利用光纤水听器构成的海底声呐阵具备较强探测能力，能够实现对经过的舰船、潜艇、AUV等水下目标的警戒。

我国有漫长的海岸线，形成海底固定布放的岸基警戒网有重要意义。用于岸基警戒系统的光纤水听器阵列由多个水听器通过串联组装而成，埋入海底，因此要求光纤水听器阵列需耐压、耐腐蚀，能承受较大拉力，密封性好、可靠性高，易组装维修等特点。目前，光纤水听器阵列多采用凯夫拉绳为承力单元，对水听器保护不足，造成水听器失效，可靠性不高。由于光纤本身的特性及光纤水听器阵列使用的恶劣环境，如果阵列里的光纤及光纤水听器保护不足会造成失效，维修成本高昂。因此，急需研制一种能够对光纤及光纤水听器进行保护的阵列结构。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种光纤水听器阵段结构及光纤水听器阵列结构，以使光纤及光纤水听器，能长期在湿气重、压强较大的海洋监测环境中使用。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种光纤水听器阵段结构，包括：水听器单元和支撑单元；其中，所述支撑单元包括：螺旋支撑骨架、器件支撑骨架、套管和填充层；所述螺旋支撑骨架上套设有多个器件支撑骨架，所述水听器单元套接在所述螺旋支撑骨架上，相邻两个所述器件支撑骨架之间及所述水听器单元与所述器件支撑骨架之间均设有所述填充层，且所述水听器单元、所述器件支撑骨架和所述填充层均套接在套管内。

进一步地，所述水听器单元包括：光纤、弹性体和保护壳；所述弹性体套设在所述保护壳内，且所述保护壳上设有至少一个透声孔；所述螺旋支撑骨架上设有沟槽，所述光纤绕设在所述沟槽内，所述光纤及所述螺旋支撑骨架均设置在所述弹性体内；所述弹性体两端设有绕纤端头，所述绕纤端头用于所述光纤的绕设。

进一步地，还包括：承力单元；所述承力单元包覆在所述套管外。

进一步地，所述承力单元为外层绞制的铠装钢丝，所述铠装钢丝以预设节距绞制于所述套管外。

进一步地，所述螺旋支撑骨架内包覆有支撑钢丝。

进一步地，所述套管为PU管，所述填充层为凝胶填充层。

进一步地，所述螺旋支撑骨架由聚乙烯类弹性材料制成，所述器件支撑骨架由高强度工程塑料制成。

本发明提供还一种光纤水听器阵列结构，包括：多个连接单元和多个光纤水听器阵段结构；每个所述支撑单元的至少一端连接有所述连接单元，以使各所述光纤水听器阵段结构由对应的所述连接单元依次连通。