流線型澆注式固體線列陣的製作方法

2023-12-03 15:59:31 1

專利名稱：流線型澆注式固體線列陣的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種水聲接收裝置，涉及到一種截面為流線型整體澆注式固體線 列陣。
背景技術：
按結構分，線列陣裝置的結構有兩種注油線列陣和實心拖纜裝置。(1)注油線列陣，由水聽器、放大器、電源和數據電纜套在PVC管內注油組成。這種 線列陣是我國目前絕大部分使用的一種水聲接收裝置，應用有幾十年的歷史。這種線列陣 的缺點是由於內部充液體油，在海中水下障礙物、海洋生物等很容易使PVC套管破損，使添 充液外漏，海水進入陣體造成元件損壞，維修複雜、困難。在垂直布放時因受海水壓力影響 而使線列陣變形。內部添充液會使內部部件相對運動而產生噪聲，影響測量精度。在海中 姿態不利於調整。堅固耐用性差，耐壓性差，無法進行深海作業。(2)實心拖纜裝置，是由美國德克薩斯地區生產，國內未見使用。該裝置由電纜、陣 元、漂浮填充物和保護套管等組成的水聲接收裝置。這種裝置生產工藝複雜，水聽器周圍易 存在氣泡，而氣泡對水聲接收會產生很大影響。按外形分，線列陣的截面目前有兩種矩形和圓形。(1)截面為矩形的線列陣主要缺點是在海水中阻力大，與海水摩擦會產生噪聲，影 響測量精度。(2)截面為圓形的線列陣雖然在海水中的阻力小於截面為矩形的線列陣，但仍會
產生較大的噪聲。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種截面為流線型整體澆注式固體線列陣， 克服線列陣PVC外套破損使海水進入陣體內導致內部器件損壞、製造複雜、維修困難、內部 部件相對運動而產生噪聲等問題，也解決了水聽器周圍易存在氣泡，對水聲接收會產生影 響。該截面為流線型整體澆注式固體線列陣大大降低了線列陣在水中與水摩擦而產生的噪聲。本實用新型的技術方案是該流線型澆注式固體線列陣包括兩根承載鋼絲(或纖維繩)、水聽器、放大器、數 據傳輸線、供電線纜和通過澆注成形的陣體。水聽器及信號放大器由漆包線固定於兩根承 載鋼絲或纖維繩中間；數據傳輸線及供電線纜，位於由漆包線固定於兩根承載鋼絲或纖維 繩中間，當線纜經過水聽器時應該自水聽器中的空腔穿過；一個通過澆注及固化而成的固 態陣體，固態材料通過澆注充滿整個陣體，陣體中不應留有任何空隙及氣泡；此陣體通過澆 注將水聽器、承重繩及線纜固定於陣體中。所述的流線型澆注式固體線列陣是指截面為水 滴狀流線型的固體線列陣，採用上圓下尖或者下圓上尖，表面光滑，略像水滴。製作整體澆注固體陣用的工藝模具長分為三個部分，其中一個為半園型，長30米；另外兩個部分為園弧型，各長30米。園弧型模具座在半園型模具上的兩側，兩側弧型 模具可向兩側自由轉動。模具設備工作檯的外形為長30米X寬0.8米X高0.8米，由 支架和支柱組成。模具設備工作檯的底部可自由調節高度，臺面有基準梁控制且要求水平 士 1mm，保證澆注線列陣的整體質量。每次生產線列陣前，向模具內注入模具1/3高水位，利 用水平整體調整調整基準梁調整水平。調好水平後將水排掉，清理好模具。選擇製做固體 線列陣的澆注材料，要求柔韌性好，彎曲半徑為1米，密度在0. 76-0. 85之間。水平布放兩條同一高度的平行鋼絲，鋼絲的間距為30mm，高度為陣高度的1/2。用 直徑為0. 2-0. 5mm的漆包線將水聽器和放大器固定在兩條鋼絲或纖維繩中間。數據傳輸線 和供電線纜通過漆包線固定在兩條鋼絲或纖維繩中間，在水聽器位置數據線和供電線纜從 水聽器中間空腔穿過。將兩側弧型模具向兩側轉動到到支架處。澆注材料加熱至65-70°C，加入固化劑攪拌均勻後進行真空消泡，澆注到模具內。反覆對模具內的氣泡進行消泡，直至到澆注的材料中無任何氣泡，待澆注的材料 已經黏稠時，將兩側的模具向中心轉動，使澆注材料截面成流線型。模具通電加熱至55-65 °C，保溫固化55-60小時後取出。如果對線列陣長度超過模具長度則要分段製作，上一段固化好的陣體要與下一段 陣體連接澆注，保證整個陣體為一完整的固體線列陣，中間無接縫。本實用新型的效果和益處是首先是陣體的截面為流線型，在水中的阻力很小，解決了陣在水中的噪聲問題。其 次是整個線列陣是通過澆注成為固體的線列陣，因而從根本上解決了充液線列陣因破損液 體外漏的問題。也解決了水聽器周圍易存在氣泡的問題。製作工藝簡單。由於是固體，強 度很高，非常堅固耐用，承受水下壓力達到5MPa，使線列陣在海中可水平或垂直使用，可用 於深海水聲測量。陣體內部各部件都通過固化材料固定在陣體中，所以性能穩定性更好，可 靠性更高。內部無相對運動部件，降低了噪聲。固體線列陣的姿態更易於調整，更方便在水 中布放。

附圖1是本實用新型所使用的模具示意圖。附圖2是整體澆注線列陣示意圖。圖中1模具(兩側可活動)；2模具(底座)；3基準梁支架(高度可調整)；4陣 體；5水聽器；6放大器；7鋼絲或纖維繩；8數據傳輸線及供電線纜。
具體實施方式
以下結合技術方案和附圖詳細敘述本實用新型的具體實施例。實施例1本實施例以生產模具長為30米、分段生產120米長固體線列陣為例，所述的線列 陣技術要求如下尺寸總長120m，寬X高，38X114mm ；陣元數量27 ；陣元電源直流正負 15V。具體步驟如下步驟1 在第一段陣生產前要將生產底座模具調水平，方法是將模具內注入模具高度的1/3量的水，通過調整基準梁支架使整個模具高度差為士 1mm。步驟2 在每段陣中布兩條直徑為3mm的不鏽鋼鋼絲，鋼絲兩端施加80kg的力。水 聽器、放大器和線纜用0. 3直徑的漆包線通過鋼絲固定在兩條鋼絲中間。線纜在經過水聽 器時從水聽器中間的空腔穿過。步驟3 安放兩側模具，將兩側模具向兩邊轉動10度。步驟3 澆注前模具通電加熱，模具溫度控制在60°C。澆注材料預熱至60°C，加固 化劑後攪拌10分鐘。攪拌完成後放入真空瓶內進行真空消泡，當氣泡消除後澆注到模具 內。步驟4 反覆對模具內的氣泡進行消泡，直至到澆注的材料中無任何氣泡，待澆注 的材料已經黏稠時，將兩側的模具向中心轉動，使澆注材料截面成流線型。步驟5 確認無氣泡後，模具加保溫，固化55小時。步驟6 取出陣體，按步驟2做第二段陣。在第二段陣澆注前要將第一段陣的一端 放入模具的一頭，這樣把第二段和第一段連起來一起澆注，固化後使第一段和第二段成為 一個整體。步驟7 按照第二段的做法依次做出第三段和第四段。
權利要求一種流線型澆注式固體線列陣，其特徵在於該流線型澆注式固體線列陣包括兩根承載鋼絲(7)、水聽器(5)、放大器(6)、數據傳輸線和供電線纜(8)通過澆注成形的線陣體；水聽器(5)及信號放大器(6)由漆包線固定於兩根承載鋼絲或纖維繩中間；數據傳輸線及供電線纜位於由漆包線固定於兩根承載鋼絲或纖維繩中間，當線纜經過水聽器時應該自水聽器中的空腔穿過；一個通過澆注及固化而成的固態陣體，固態材料通過澆注充滿整個陣體，陣體中不應留有任何空隙及氣泡；此陣體通過澆注將水聽器、承重繩及線纜固定於陣體中；所述的流線型澆注式固體線列陣是指截面為水滴狀流線型的固體線列陣，採用上圓下尖或者下圓上尖，表面光滑，略像水滴。
專利摘要本實用新型公開了一種截面為流線型的整體澆注式固體線列陣，屬於一種水聲接收技術領域。其特徵是以整體澆注形式將水聽器、陣體的截面為流線型。本實用新型的效果和益處是線列陣在水中的阻力很小，陣與水所產生的噪聲很小，提高了水聽器的信噪比；由於是固體，強度很高，非常堅固耐用，承受水下壓力達到5MPa，可用於深海水聲測量。陣體內部各部件都通過固化材料固定在陣體中，所以性能穩定性更好，可靠性更高。內部無相對運動部件，降低了噪聲。固體線列陣的姿態更易於調整，更方便在水中布放。
文檔編號H04R1/44GK201750534SQ20102025500
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月6日 優先權日2010年7月6日
發明者劉銘克, 張楠, 徐文東, 房克家, 李俊傑, 李慶, 李春光, 李翔鼎, 楊巍, 沈士權, 潘遠徵 申請人:大連工業自動化儀表研究所