[发明专利]适用于波浪滑翔器的低噪声水听器基元

说明书

适用于波浪滑翔器的低噪声水听器基元，属于水声接收换能器技术领域，本发明为解决现有采用人工对变电站进行巡视盲点多、视觉定位不准确的问题。本发明包括弯曲圆盘水听器、支撑环、三个悬挂弹簧、上透声导流定位罩、下透声导流定位罩和平衡翼板；支撑环为圆环状结构，卡装在平衡翼板上的圆形孔洞内，弯曲圆盘水听器为圆柱体结构，设置在支撑环内中心位置，三个悬挂弹簧远水听器端安装在支撑环上，近水听器端安装在弯曲圆盘水听器侧面，上下透声导流定位罩结构相同，对称安装在平衡翼板圆形孔洞上下两侧，使弯曲圆盘水听器置于上下透声导流定位罩空腔内，且空腔有弯曲圆盘水听器发生振动的振幅空间。本发明适用于波浪滑翔器使用。

技术领域

本发明涉及一种适用于波浪滑翔器的低噪声水听器基元，属于水声接收换能器技术领域。

背景技术

波浪滑翔器是近十年来涌现出来的一种新型海洋无人航行器。它能够将海洋中无穷无尽的波浪能通过滑翔翼板转化为自身前进的推力，从而将波浪能转化为使其前进的动能，配合水面浮体船安装的太阳能板和电池，无须提供额外的动力。波浪滑翔器是一种自主海洋观测平台，能在不同海况下对海洋环境持续观测。具有超长航时、自主、无人、零排放、小体积、经济性等突出优点。

波浪滑翔器具有多种且灵活的传感器搭载能力。可用于海上探测水文、气象、声学以及化学等要素信息。

波浪滑翔器主体包括两个部分：水面浮体船和水下牵引机。水面浮体船漂浮在海面上，具有一定的正浮力；水下牵引机通过一根6～8米的脐带缆连接在浮体船底部中心位置，具有一定的负浮力。这种结构一方面保证脐带缆始终处于拉直的状态，避免缠绕；另一方面是整个波浪滑翔器整体浮心在上，重心在下，增加了系统抗风浪的稳定性。由于波浪的作用，水面浮体船和水下牵引机一直处于运动状态，如果直接将声学传感器安装到水面浮体船或水下牵引机上，势必会带来许多近水面噪声和系统振动带来的噪声与干扰。因此，可行的办法是将声学设备集成到一个水下拖体当中，拖体通过适当的减振结构连接在水下牵引机的下方，并具有一定深度，使其远离水面和水下牵引机，在拖体平衡翼板上进行声学传感器的安装。

波浪滑翔器挂载水下声学拖体后，由于存在海流的冲击，会产生一定的流阻力和流噪声。包括两方面不良影响：一方面流噪声会直接影响声学设备性能和作用距离；另一方面将会给波浪滑翔器带来一定的流阻力负载，影响其机动能力和控位能力。因此，有必要通过对加装的水听器进行结构优化，一定程度上降低流噪声和流阻力的影响。

综上所述，需要一种适合波浪滑翔器使用的低流噪声低流阻力水听器基元，可安装在水下声学拖体的平衡翼板上，尽可能降低流噪声和流阻力的影响。

发明内容

本发明目的是为了解决现有加装在水下声学拖体的平衡翼板上的水听器基元流噪声和流阻力比较大的问题，提供了一种适用于波浪滑翔器的低噪声水听器基元。

本发明所述适用于波浪滑翔器的低噪声水听器基元，它包括弯曲圆盘水听器、支撑环、三个悬挂弹簧、上透声导流定位罩、下透声导流定位罩和平衡翼板；

平衡翼板上开有圆形孔洞，

支撑环为圆环状结构，支撑环卡装在所述圆形孔洞内，

弯曲圆盘水听器为圆柱体结构，并设置在所述支撑环内中心位置，

三个悬挂弹簧的远水听器端安装在支撑环上，三个悬挂弹簧的近水听器端安装在弯曲圆盘水听器的侧面上，

上透声导流定位罩和下透声导流定位罩结构相同，对称安装在平衡翼板圆形孔洞的上侧和下侧，使弯曲圆盘水听器置于上透声导流定位罩和下透声导流定位罩的空腔内，且上透声导流定位罩和下透声导流定位罩的空腔有弯曲圆盘水听器发生振动的振幅空间。

优选的，支撑环上设置有三个悬挂弹簧安装孔，三个悬挂弹簧安装孔沿支撑环圆周方向均布，三个悬挂弹簧安装孔上分别安装三个悬挂弹簧的远水听器端。