[發明專利]一種基于自垂直結構的光纖加速度淺海檢波器

在審

• 申請號: 202110011111.2
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112612052A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 婁威龍;劉英明;陳劍;薛超
• 申請（專利權）人: 上海傳輸線研究所(中國電子科技集團公司第二十三研究所)
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18
• 代理公司: 上海市嘉華律師事務所 31285
• 代理人: 黃琮;夏燁

本發明提供了一種基于自垂直結構的光纖加速度淺海檢波器，其特征在于：包括自垂直結構，所述自垂直結構包括質量塊、彈性體、光纖、扇形外殼，所述扇形外殼為扇形柱體，夾角為90度，所述質量塊設置于所述扇形外殼內部，所述彈性體的一端垂直設置于所述質量塊的表面，另一端與所述扇形外殼內表面固定連接，所述光纖從所述質量塊和扇形外殼的光纖通孔中引出，本發明的光纖加速度淺海檢波器，其探頭結構簡單緊湊、可靠性好、制作效率高、布放簡單，解決了海底檢波器放置姿態的問題。

技術領域

本發明涉及光纖慣性傳感器技術領域，具體地說，本發明涉及一種基于自垂直結構的光纖加速度淺海檢波器。

背景技術

近幾年來，越來越多的工業應用中要求對振動加速度信號進行測量。加速度信號的測量通常是利用慣性原理，通過感知慣性力所產生的位移或者應變而測得相應的加速度。針對目前一些特殊應用領域，例如航空航天的制導系統、石油勘探的地震檢波系統、橋梁建筑的結構檢測系統、交通情況監測系統等，急需具有抗電磁干擾、高靈敏度、大動態范圍、易復用的高性能加速度傳感裝置。而基于光調制機理的光纖加速度傳感器在這些方面展現了良好的應用前景，因此相對基于機電、壓電方法的傳統加速度傳感器，正在受到越來越多的重視。

目前，在淺海或其他水域進行地震勘探，通常陸地用檢波器無法滿足施工的要求，因為在水域中使用地震檢波器必須固定于海底或河床上才能接收到振動信號，通常水域施工難以實現。在水中振動信號往往是以聲的信號進行傳播，由于水的剪切應力為零，因此在水中不存在縱波，從海底傳播上來的振動信號在經過水與陸地的界面時會產生信號的反射與折射，使能量產生一定的損耗，并且縱波會以轉換波的形式進入到水介質中。越接近海面，信號的強度會越弱；檢波器敏感方向越偏離于垂直海底方向，接收信號靈敏度會越弱。這就需要檢波器具有一定的工作深度，檢波器敏感方向垂直于海底方向，以提高接受信號的靈敏度。

一般地，淺海檢波器一般通過拋投的方式布放到海底，由于操作方式、海底環境的隨機性等原因，檢波器很難布放到預設位置、理想的信號采集狀態；此外，受洋流、潮汐等影響，檢波器在一定時間內會出現位置偏移、自身轉動的問題。因此，檢波器布放后需具備自行調整檢波器敏感方向垂直于海底的能力，這種結構稱之為自垂直結構。目前海底調整檢波器姿態的方式主要有水下機器人及加裝相關的姿態傳感器，比較繁瑣并且代價偏高。

鑒于以上技術問題，實有必要提供一種自垂直結構的光纖加速度海洋檢波器以克服以上技術缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服上述光纖加速度淺海檢波器的海底放置姿態不明，體積大、布防困難、信號接收靈敏度不高等缺點，從而提供一種基于自垂直結構的光纖加速度淺海檢波器。

本發明的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的：

一種基于自垂直結構的光纖加速度淺海檢波器，其特征在于：包括自垂直結構，所述自垂直結構包括質量塊004、彈性體005、光纖、扇形外殼001，所述扇形外殼001為扇形柱體，夾角為90度，所述質量塊004設置于所述扇形外殼001內部，所述彈性體005的一端垂直設置于所述質量塊004的表面，另一端與所述扇形外殼001內表面固定連接，所述光纖從所述質量塊004和扇形外殼001的光纖通孔中引出。

進一步地，所述質量塊004中心與扇形外殼001上均設有彈性體安裝槽，彈性體安裝槽分別位于質量塊四個相互對稱的表面與扇形外殼相互垂直方向的內側位置。

進一步地，所述質量塊004的材質為黃銅，所述扇形外殼001的材質為不銹鋼，所述彈性體005的材質為聚砜。

進一步地，還包括限彎機構003，所述限彎結構003為錐形，其直徑逐漸由所述扇形外殼001外徑減小為傳輸纜外徑，所述限彎結構003固定連接于所述扇形外殼001的兩側。

進一步地，所述限彎機構003的材質為聚氨酯。

進一步地，所述扇形外殼001兩側設有螺紋孔。