[實用新型]傘式水下聲源檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720996307.0
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN207232384U
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 諸才承;曹永剛;王蕭博;李琪聰;王芳;竺元昊;郭世旭;王月兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01S5/20
• 分類號: G01S5/20
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 黃前澤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于水下檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種傘式水下聲源檢測裝置。

背景技術(shù)

我國目前已有多種水面艦和潛艇投入裝備使用，這些艦艇均裝備了不同類型的聲吶裝備，如潛標式水下目標聲吶探測系統(tǒng)、UNMS-1水下噪聲測量系統(tǒng)等。在探潛、測深、避障、探雷等方面起重要作用。但現(xiàn)有的水下聲源檢測裝置大多依靠單個水聽器或組成線陣的多個水聽器進行檢測。對目標聲源方位及聲音特性的檢測精度較低。

此外，目前我國艦艇的聲吶系統(tǒng)在裝備前，對于主動聲吶，對其發(fā)射響應(yīng)、聲源級和波束角等指標進行測量校準，對于被動聲吶，則測量校準其接收靈敏度、接收指向性和最小可信號源級等指標。然而，艦殼聲吶系統(tǒng)在裝備后，會受到船體本身結(jié)構(gòu)的影響，聲吶系統(tǒng)在安裝過程中性能會發(fā)生變化，聲吶陣元的性能隨工作溫度、深度也會發(fā)生改變，為了更準確、實時掌握艦船聲吶裝備的性能，必須在實船狀態(tài)下對聲吶系統(tǒng)進行性能檢測。

在國內(nèi)，目前尚無實船聲吶的校準和測量技術(shù)，無法真實地評價艦船聲吶的性能，對聲吶裝備的驗收依靠對潛艇目標的探測距離確定，受環(huán)境因素的干擾較多。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種傘式水下聲源檢測裝置。

本實用新型包括標準水聽器、基于FPGA的多通道采集存儲傳輸系統(tǒng)、檢測水聽器、固定架、炭纖維桿、安裝盤和水密罐。所述的安裝盤固定在固定架上。所述的水密罐固定在安裝盤上；水密罐內(nèi)設(shè)置有基于FPGA的多通道采集存儲傳輸系統(tǒng)。安裝盤上固定有標準水聽器；標準水聽器設(shè)置在安裝盤軸線上。標準水聽器與基于FPGA的多通道采集存儲傳輸系統(tǒng)通過水密電纜相連。六根炭纖維桿的一端均與安裝盤鉸接。六根炭纖維桿沿安裝盤的周向均布。每根炭纖維桿上均等距固定有k個檢測水聽器，2≤k≤10。6k個檢測水聽器均與基于FPGA的多通道采集存儲傳輸系統(tǒng)通過水密電纜相連。

進一步地，所述基于FPGA的多通道采集存儲傳輸系統(tǒng)通過水密電纜與工控機相連。

進一步地，本實用新型具有展開和收攏兩種狀態(tài)：展開狀態(tài)下，所述炭纖維桿的軸線與安裝盤的軸線垂直，且炭纖維桿與固定在安裝盤上的鉸接架通過螺栓固定。收攏狀態(tài)下，所述炭纖維桿的軸線與安裝盤的軸線平行，且六根碳纖維管分別插入收攏固定板上的六個通孔內(nèi)。

進一步地，所述基于FPGA的多通道采集存儲傳輸系統(tǒng)的型號為 XC3S500E-4PQ208I。

進一步地，所述六根炭纖維桿的軸線均與安裝盤的軸線相交或平行。炭纖維桿的長度為1.7m。

進一步地，所述的水密電纜采用60芯的水密電纜。

進一步地，所述的工控機采用PC機。

進一步地，所述的檢測水聽器包括壓電陶瓷和放大電路。所述的放大電路包括第一運算放大器和第二運算放大器。所述的第一運算放大器選用 AD745JR；所述的第二運算放大器選用AD797BR；第一運算放大器的3管腳接第一電阻R1、第一電容C1的一端及壓電陶瓷的信號輸出端。第一電阻R1 的另一端接第二電阻R2及第三電阻R3的一端。第二電阻R2及第一電容C1 的另一端均接第一運算放大器的12管腳。第三電阻R3的另一端接地。第一運算放大器的5管腳第四電阻R4及第四電容C4的一端；第四電阻R4及第四電容C4的另一端均接地。第一運算放大器的6管腳接負5V電壓、第七電容C7的一端及第八電容C8的負極。第七電容C7的另一端及第八電容C8的正極均接地。第一運算放大器的13管腳接正5V電壓、第二電容C2的一端及第三電容C3的正極。第二電容C2的另一端及第三電容C3的負極均接地。第一運算放大器的12管腳接第八電阻R9的一端。第八電阻R9的另一端接第二運算放大器的3管腳。第二運算放大器的2管腳接第六電阻R6、第五電阻 R5及第十一電容C15的一端。第六電阻R6的另一端接地。第五電阻R5及第十一電容C15的另一端均接第七電阻R8、第十二電容C16的一端及第二運算放大器的6管腳。第十二電容C16的另一端接第二運算放大器的8管腳。第二運算放大器的4管腳接第九電容C9的一端及第十電容C10的負極。第九電容C9的另一端及第十電容C10的正極均接地。第二運算放大器的7管腳接第五電容C5的一端及第六電容C6的正極。第五電容C5的另一端及第六電容C6的負極均接地。第七電阻R8遠離第二運算放大器的那端即放大電路的輸出端，通過AD轉(zhuǎn)換器與基于FPGA的多通道采集存儲傳輸系統(tǒng)相連。

本實用新型具有的有益效果是：

1、本實用新型通過布成面陣的水聽器陣列進行檢測，結(jié)果精準可靠。

2、本實用新型利用標準聲源進行校準，保證了后期測量的準確性。