專利名稱：流線型澆注式固體線列陣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種水聲接收裝置，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(shù)：
按結(jié)構(gòu)分，線列陣裝置的結(jié)構(gòu)有兩種注油線列陣和實(shí)心拖纜裝置。(1)注油線列陣，由水聽器、放大器、電源和數(shù)據(jù)電纜套在PVC管內(nèi)注油組成。這種 線列陣是我國(guó)目前絕大部分使用的一種水聲接收裝置，應(yīng)用有幾十年的歷史。這種線列陣 的缺點(diǎn)是由于內(nèi)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(jìn)入陣體造成元件損壞，維修復(fù)雜、困難。在垂直布放時(shí)因受海水壓力影響 而使線列陣變形。內(nèi)部添充液會(huì)使內(nèi)部部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生噪聲，影響測(cè)量精度。在海中 姿態(tài)不利于調(diào)整。堅(jiān)固耐用性差，耐壓性差，無(wú)法進(jìn)行深海作業(yè)。(2)實(shí)心拖纜裝置，是由美國(guó)得克薩斯地區(qū)生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)未見使用。該裝置由電纜、陣 元、漂浮填充物和保護(hù)套管等組成的水聲接收裝置。這種裝置生產(chǎn)工藝復(fù)雜，水聽器周圍易 存在氣泡，而氣泡對(duì)水聲接收會(huì)產(chǎn)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(diǎn)是在海水中阻力大，與海水摩擦?xí)a(chǎn)生噪聲，影 響測(cè)量精度。(2)截面為圓形的線列陣雖然在海水中的阻力小于截面為矩形的線列陣，但仍會(huì)
產(chǎn)生較大的噪聲。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)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(jìn)入陣體內(nèi)導(dǎo)致內(nèi)部器件損壞、制造復(fù)雜、維修困難、內(nèi)部 部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生噪聲等問(wèn)題，也解決了水聽器周圍易存在氣泡，對(duì)水聲接收會(huì)產(chǎn)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(chǎn)生的噪聲。本實(shí)用新型的技術(shù)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(shù) 據(jù)傳輸線、供電線纜和通過(guò)澆注成形的陣體。水聽器及信號(hào)放大器由漆包線固定于兩根承 載鋼絲或纖維繩中間；數(shù)據(jù)傳輸線及供電線纜，位于由漆包線固定于兩根承載鋼絲或纖維 繩中間，當(dāng)線纜經(jīng)過(guò)水聽器時(shí)應(yīng)該自水聽器中的空腔穿過(guò)；一個(gè)通過(guò)澆注及固化而成的固 態(tài)陣體，固態(tài)材料通過(guò)澆注充滿整個(gè)陣體，陣體中不應(yīng)留有任何空隙及氣泡；此陣體通過(guò)澆 注將水聽器、承重繩及線纜固定于陣體中。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，采用上圓下尖或者下圓上尖，表面光滑，略像水滴。制作整體澆注固體陣用的工藝模具長(zhǎng)分為三個(gè)部分，其中一個(gè)為半園型，長(zhǎng)30米；另外兩個(gè)部分為園弧型，各長(zhǎng)30米。園弧型模具座在半園型模具上的兩側(cè)，兩側(cè)弧型 模具可向兩側(cè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。模具設(shè)備工作臺(tái)的外形為長(zhǎng)30米X寬0.8米X高0.8米，由 支架和支柱組成。模具設(shè)備工作臺(tái)的底部可自由調(diào)節(jié)高度，臺(tái)面有基準(zhǔn)梁控制且要求水平 士 1mm，保證澆注線列陣的整體質(zhì)量。每次生產(chǎn)線列陣前，向模具內(nèi)注入模具1/3高水位，利 用水平整體調(diào)整調(diào)整基準(zhǔn)梁調(diào)整水平。調(diào)好水平后將水排掉，清理好模具。選擇制做固體 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(shù)據(jù)傳輸線 和供電線纜通過(guò)漆包線固定在兩條鋼絲或纖維繩中間，在水聽器位置數(shù)據(jù)線和供電線纜從 水聽器中間空腔穿過(guò)。將兩側(cè)弧型模具向兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)到到支架處。澆注材料加熱至65-70°C，加入固化劑攪拌均勻后進(jìn)行真空消泡，澆注到模具內(nèi)。反復(fù)對(duì)模具內(nèi)的氣泡進(jìn)行消泡，直至到澆注的材料中無(wú)任何氣泡，待澆注的材料 已經(jīng)黏稠時(shí)，將兩側(cè)的模具向中心轉(zhuǎn)動(dòng)，使?jié)沧⒉牧辖孛娉闪骶€型。模具通電加熱至55-65 °C，保溫固化55-60小時(shí)后取出。如果對(duì)線列陣長(zhǎng)度超過(guò)模具長(zhǎng)度則要分段制作，上一段固化好的陣體要與下一段 陣體連接澆注，保證整個(gè)陣體為一完整的固體線列陣，中間無(wú)接縫。本實(shí)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(wèn)題。其 次是整個(gè)線列陣是通過(guò)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(wèn)題。也解決了水聽器周圍易存在氣泡的問(wèn)題。制作工藝簡(jiǎn)單。由于是固體，強(qiáng) 度很高，非常堅(jiān)固耐用，承受水下壓力達(dá)到5MPa，使線列陣在海中可水平或垂直使用，可用 于深海水聲測(cè)量。陣體內(nèi)部各部件都通過(guò)固化材料固定在陣體中，所以性能穩(wěn)定性更好，可 靠性更高。內(nèi)部無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件，降低了噪聲。固體線列陣的姿態(tài)更易于調(diào)整，更方便在水 中布放。

附圖1是本實(shí)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(cè)可活動(dòng))；2模具(底座)；3基準(zhǔn)梁支架(高度可調(diào)整)；4陣 體；5水聽器；6放大器；7鋼絲或纖維繩；8數(shù)據(jù)傳輸線及供電線纜。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。實(shí)施例1本實(shí)施例以生產(chǎn)模具長(zhǎng)為30米、分段生產(chǎn)120米長(zhǎng)固體線列陣為例，所述的線列 陣技術(shù)要求如下尺寸總長(zhǎng)120m，寬X高，38X114mm ；陣元數(shù)量27 ；陣元電源直流正負(fù) 15V。具體步驟如下步驟1 在第一段陣生產(chǎn)前要將生產(chǎn)底座模具調(diào)水平，方法是將模具內(nèi)注入模具高度的1/3量的水，通過(guò)調(diào)整基準(zhǔn)梁支架使整個(gè)模具高度差為士 1mm。步驟2 在每段陣中布兩條直徑為3mm的不銹鋼鋼絲，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(guò)鋼絲固定在兩條鋼絲中間。線纜在經(jīng)過(guò)水聽 器時(shí)從水聽器中間的空腔穿過(guò)。步驟3 安放兩側(cè)模具，將兩側(cè)模具向兩邊轉(zhuǎn)動(dòng)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(yù)熱至60°C，加固 化劑后攪拌10分鐘。攪拌完成后放入真空瓶?jī)?nèi)進(jìn)行真空消泡，當(dāng)氣泡消除后澆注到模具 內(nèi)。步驟4 反復(fù)對(duì)模具內(nèi)的氣泡進(jìn)行消泡，直至到澆注的材料中無(wú)任何氣泡，待澆注 的材料已經(jīng)黏稠時(shí)，將兩側(cè)的模具向中心轉(zhuǎn)動(dòng)，使?jié)沧⒉牧辖孛娉闪骶€型。步驟5 確認(rèn)無(wú)氣泡后，模具加保溫，固化55小時(shí)。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(lái)一起澆注，固化后使第一段和第二段成為 一個(gè)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(quán)利要求一種流線型澆注式固體線列陣，其特征在于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(shù)據(jù)傳輸線和供電線纜(8)通過(guò)澆注成形的線陣體；水聽器(5)及信號(hào)放大器(6)由漆包線固定于兩根承載鋼絲或纖維繩中間；數(shù)據(jù)傳輸線及供電線纜位于由漆包線固定于兩根承載鋼絲或纖維繩中間，當(dāng)線纜經(jīng)過(guò)水聽器時(shí)應(yīng)該自水聽器中的空腔穿過(guò)；一個(gè)通過(guò)澆注及固化而成的固態(tài)陣體，固態(tài)材料通過(guò)澆注充滿整個(gè)陣體，陣體中不應(yīng)留有任何空隙及氣泡；此陣體通過(guò)澆注將水聽器、承重繩及線纜固定于陣體中；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，采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(shí)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，屬于一種水聲接收技術(shù)領(lǐng)域。其特征是以整體澆注形式將水聽器、陣體的截面為流線型。本實(shí)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(chǎn)生的噪聲很小，提高了水聽器的信噪比；由于是固體，強(qiáng)度很高，非常堅(jiān)固耐用，承受水下壓力達(dá)到5MPa，可用于深海水聲測(cè)量。陣體內(nèi)部各部件都通過(guò)固化材料固定在陣體中，所以性能穩(wěn)定性更好，可靠性更高。內(nèi)部無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件，降低了噪聲。固體線列陣的姿態(tài)更易于調(diào)整，更方便在水中布放。
文檔編號(hào)H04R1/44GK201750534SQ20102025500
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者劉銘克, 張楠, 徐文東, 房克家, 李俊杰, 李慶, 李春光, 李翔鼎, 楊巍, 沈士權(quán), 潘遠(yuǎn)征 申請(qǐng)人:大連工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所