[发明专利]一种矢量水听器

说明书

本发明公开了一种矢量水听器，属于水声信号探测技术领域。该水听器包括复合声传感器、用于悬挂复合声传感器的透声密封腔体，所透声述密封腔体内设有透声液体介质；透声液体介质密度的数值在0.9g/cm³到1.2g/cm³之间。本发明能够提高矢量水听器的稳定性和环境适应性，有利于水下信号检测的准确性。

技术领域

本发明涉及到水声信号探测技术领域，特别涉及一种矢量水听器。

背景技术

随着水下目标隐身技术的不断发展，矢量水听器已成为水下目标低频、乃至甚低频探测技术中的主要接收器，在水声工程领域得到广泛应用。矢量水听器作为一种新型水声换能器，能提供水下声场质点振速信息，并且具有优越的低频余弦型指向性，使其能够在小孔径下获得较高的增益。

矢量水听器按照其工作原理，可以分为两大类。其中一种是非惯性类型，包括压差式和多模式矢量水听器，这种矢量水听器不需要弹性悬挂结构，能够独立使用，性能指标由传感器本身确定；另外一种是惯性类型，通常表现为同振柱型或球型矢量水听器，这种矢量水听器由于采用了惯性器件作为感知内核，通过感知加速度或速度参量实现水声信号的探测，因此在使用过程中必须要使用弹簧或皮筋作为弹性悬挂结构，性能指标由悬挂系统与传感器本身共同确定。

由于非惯性矢量水听器一般尺寸较大，且一致性相对较差，因此目前矢量水听器主要是惯性类型。针对惯性矢量水听器多采用金属弹簧或橡胶绳将其点对点悬挂，而重复悬挂会带来水听器性能指标不稳定的问题，

2017年中国人民解放军91388部队的谢攀等人在CN206593751U中公开了“一种可刚性固定安装的同振型矢量水听器”，该矢量水听器采用压电元件组成矢量水听器，使用液态硅橡胶代替皮筋或弹簧作为弹性结构；2016年哈尔滨工程大学的刘爽在博士毕业论文中公开了“新型矢量水听器研究”，同样采用了弹性包裹体作为弹性结构实现水听器的固定安装。以上公开内容存在如下问题：1弹性结构体的性能会受到周围环境的影响，进而影响矢量水听器的性能，；2外部缺乏有效的保护结构，声感知传感器直接与水介质接触，稳定性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种矢量水听器。该水听器提高矢量水听器的稳定性和环境适应性，有利于水下信号检测的准确性。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种矢量水听器，包括复合声传感器和透声密封腔体；所述复合声传感器悬于透声密封腔体内，且透声述密封腔体内设有透声液体介质；所述透声液体介质的密度为0.9g/cm³-1.2g/cm³。

进一步的，所述透声液体介质为硅油或轻蜡油。

进一步的，所述复合声传感器的重心和透声密封腔体的重心重合。

进一步的，所述透声密封腔体包括透声外壳和支架；所述透声外壳包覆在支架外，支架包括上端盖、下端盖和支撑柱；所述上端盖的中间位置设有出线孔，且在上端盖关于圆心对称的两个位置还分别设有注油孔和排气孔；所述支撑柱并立于下端盖的顶部，并呈圆周阵列的方式排布；所述上端盖固定于并立的支撑柱顶部；其中，透声外壳为透声弹性材料。

进一步的，所述支撑柱两端的柱壁还均设有挂耳；所述复合声传感器外壁上设有吊耳；对应的挂耳和吊耳之间通过弹性元件连接。

进一步的，所述弹性元件为弹簧或橡皮筋。

进一步的，还包括线缆，所述线缆连接一端连接在复合声传感器上，另一端穿过出线孔；所述线缆和出线孔之间的间隙通过聚氨酯填补。

进一步的，所述透声外壳的材料为聚氨酯。

进一步的，所述透声密封腔体还包括上锁紧环和下锁紧环；所述上锁紧环用于箍紧上端盖和透声外壳，下锁紧环用于箍紧下端盖和透声外壳。