专利名称：光纤水听器拖曳阵保护支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及光纤传感器技术领域，尤其涉及一种光纤水听器拖曳阵保 护支架。
背景技术：
光纤传感器与对应的常规传感器相比，在灵敏度、动态范围、可靠性 等方面具有明显的优势，在国防、军事应用领域显得尤为突出，被许多国 家列为重点发展的国防技术。
光纤水听器是利用光纤的传光特性以及它与周围环境相互作用产生 的种种调制效应，探测水体环境中的水声信号的仪器。它与传统的压电类 传感器相比，有以下主要优势频带宽、声压灵敏度高、不受电磁干扰、 重量轻、可设计成任意形状，以及兼具信息传感及光信息传输于一身等优 点。
鉴于光纤水听器的如上技术优势，可满足各发达国家在石油、军事等 领域的要求，目前已经在此方面积极展开研究。光纤水听器的一种重要应 用方式即为水听器声阵列的方式，广泛用于军事和石油勘探中。
然而，和传统的压电陶瓷相比，光纤在机械强度和抗破坏能力方面就 显得比较脆弱。因此光纤水听器往往需要一定的保护措施，在阵列中也是 如此。当水听器阵列在测试、运输、装船、布放、拖曳的各各环节中，难 免发生弯曲、踩踏、扭曲的情况，因此有必要对阵列中的光纤水听器进行 保护。但是，目前尚未见光纤水听器阵列中光纤水听器保护装置及方法的 报道。
因此，我们提出一种光纤水听器拖曳阵保护支架，用于解决光纤水听 器阵列中光纤水听器的保护等问题
发明内容
(一) 要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种光纤水听器拖曳阵保护支 架，以解决光纤水听器阵列中光纤水听器的保护等问题。
(二) 技术方案
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的
一种光纤水听器拖曳阵保护支架，该光纤水听器拖曳阵保护支架包
括
主体支架10，用于支撑、连接其两端部的第一托架11和第二托架12;
第一托架11和第二托架12，位于主体支架IO两端，用于固定水听器 30，并在拖曳阵中支撑外部保护套管80;以及
孔20，形成于主体支架10上，用于声场耦合。
上述方案中，所述第一托架11和所述第二托架12为圆柱形结构，其 中部开有一孔lll，用于穿过光纤水听器30的光缆，在孔lll的周围开有 不少于两个的孔112，用于安装阵列中的受力绳81，并保持保护套管80 内部的联通。
上述方案中，所述第一托架11和所述第二托架12在孔111中进一步 包含有一凸台121，用于定位水听器30。
上述方案中，所述第一托架11的孔111中的凸台121是通过一卡环 16形成的，卡环16的内径略小于光纤水听器30的外径，并能够通过螺纹 旋紧方式安装到第一托架11中部的孔111中，从而在另一端卡住光纤水 听器30的另一端，实现光纤水听器30的固定。
上述方案中，所述第一托架11和第二托架12的孔111中的凸台121 是分别通过两个卡环(16、 17)形成的，卡环(16、 17)的内径略小于光 纤水听器30的外径，并能够通过螺纹旋紧方式安装到第一托架11和第二 托架12中部的孔111中，从而在两端卡住光纤水听器30的另一端，实现 光纤水听器30的固定。
上述方案中，所述主体架10与所述第一托架11及第二托架12为一 体加工而成，第二托架12的凸台在第二托架内加工而成，从而使孔111 为一阶梯孔；该阶梯孔较粗的部分略大于光纤水听器30的外径，较细的部分略小于光纤水听器30的外径，从而将光纤水听器卡在凸台121处。
上述方案中，所述第一托架11中部的孔111为一通孔，其直径略大
于光纤水听器30的外径，从而能够将光纤水听器30通过第一托架11的
孔111安装到该光纤水听器拖曳阵保护支架内部。
上述方案中，所述第一托架11和所述第二托架12分别在其侧面进一 步开有径向孔(13、 14)，用以安装螺钉(18、 19)，进而固定水听器30。
上述方案中，所述主体架10与第一托架11及第二托架12为一体加 工而成，而第一托架11和第二托架12的孔111中的凸台121是分别通过 两个卡环(16、 17)形成的，卡环(16、 17)的内径略小于光纤水听器30 的外径，卡环(16、 17)的外径略小于第一托架11和第二托架12的孔111 的直径，能够直接安装到第一托架11和第二托架12中部的孔111中，从 而在两端顶住光纤水听器30;螺钉(18、 19)能够紧定住卡环(16、 17)， 从而实现对光纤水听器30的固定。
上述方案中，所述螺钉(18、 19)直接紧定住光纤水听器30，从而实 现对光纤水听器30的固定。
(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果
1、 本发明提供的这种光纤水听器拖曳阵保护支架，可以通过利用主 体支架和两端的托架，有效的抵抗了外界的形变，从而保护了光纤水听器 阵列中的光纤水听器。
2、 本发明提供的这种光纤水听器拖曳阵保护支架，可以在保护光纤 水听器的同时，通过两端的托架撑起保护套管，使阵列保持流线型。
图1为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架的结构图(剖视图)，
也是具体实施例1的示意图2为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架外形的示意图3为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架的安装在阵列内部保
护水听器时的示意图；图4为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架端部托架11及12从 端部看的侧视图5为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架具体实施例2的示意
图6为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架具体实施例3的示意
图7为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架具体实施例3在安装 有水听器时的示意图8为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架具体实施例4的示意
图9为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架具体实施例5的示意
图10为本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架具体实施例5中端 部托架11及12的侧视图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。 实施例1
请参照图1 图4，该光纤水听器拖曳阵保护支架包括主体支架IO， 用于支撑、连接其两端部的第一托架11和第二托架12;位于主体支架10 两端的第一托架11和第二托架12，用于固定水听器30，并在拖曳阵中起 到支撑外部保护套管80的作用；在主体支架10上形成的孔20，用于声场
孝禺$ 。
第一托架11和第二托架12为圆柱形结构，在其中部开有一孔111， 用于穿过水听器30的光缆，在孔lll的周围开有不少于两个的孔112，用 于安装阵列中的受力绳81，并保持保护套管80内部的联通。
第一托架11和第二托架12可以在孔111中进一步包含有一凸台121， 用于定位水听器30。
在本实施例中，主体架10与第一托架11和第二托架12为一体加工而成。第二托架12凸台在第二托架内加工而成，从而使孔111为一阶梯
孔。阶梯孔111较粗的部分略大于光纤水听器30的外径，较细的部分略 小于光纤水听器30的外径，从而可以使光纤水听器卡在凸台121处。而 第一托架11中部的孔111为一通孔，其直径略大于光纤水听器30的外径， 从而可以使光纤水听器30从第一托架11的孔111中安装到本发明提供的 光纤水听器拖曳阵保护支架内部。
在本实施例中，而第一托架11的孔111中的凸台121是通过另一卡 环16形成的。卡环16的内径略小于光纤水听器30的外径，并可以通过 螺纹旋紧等方式安装到第一托架11中部的孔111中，从而在另一端卡住 光纤水听器30的另一端，实现光纤水听器30的固定。
本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架的工作方法为，首先将光纤 水听器30通过第一托架11中部的孔111安装到本发明提供的光纤水听器 拖曳阵保护支架内部，并在第一托架11中部的孔111中旋紧卡环16，从 而固定光纤水听器30。光纤水听器30的两端引出光缆穿过第一托架11和 第二托架12中部的孔111与其它部件或水听器相连。
卡环16可以为橡胶等减震材料，以减小外界振动对水听器的影响。
当水听器拖曳阵工作时，外界的声信号可以通过主体支架10上形成 的孔20耦合到光纤水听器。而主体支架10、第一托架11和第二托架12 均由金属材料加工而成，具有较高的刚度，从而实现了对内部水听器的保 护。
第一托架11和第二托架12的外径一般略大于保护套管80的外径。 因此本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架安装到保护套管80内部时， 可以支撑起保护套管80，使阵列仍保持流线型。
实施例2
请参照图5，该光纤水听器拖曳阵保护支架包括主体支架IO，用于 支撑、连接其两端部的第一托架11和第二托架12;位于主体支架10两端
的第一托架11和第二托架12，用于固定水听器30，并在拖曳阵中起到支 撑外部保护套管80的作用；在主体支架10上形成的孔20，用于声场耦合。 第一托架11和第二托架12为圆柱形结构，在其中部开有一孔111，用于穿过水听器30的光缆，在孔1U的周围幵有不少于两个的孔112，用
于安装阵列中的受力绳81，并保持保护套管80内部的联通。
第一托架11和第二托架12可以在孔111中进一步包含有一凸台121， 用于定位水听器30。
第一托架11和第二托架12中部的孔111为一通孔，其直径略大于光 纤水听器30的外径，从而可以使光纤水听器30从第一托架11或第二托 架12的孔111中安装到本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架内部。
与实施例l不同的是，在本实施例中，而第一托架11和第二托架12 的孔111中的凸台121是分别通过另外两个卡环16和卡环17形成的。卡 环16和卡环17的内径略小于光纤水听器30的外径，并可以通过螺纹旋 紧等方式安装到第一托架11和第二托架12中部的孔111中。
卡环16和卡环17与水听器之间可以进一步分别安装弹簧161和171 ， 从而在两端卡住光纤水听器30，实现光纤水听器30的固定。
安装弹簧161和171的作用是通过弹簧的减震作用，减小水听器阵列 在拖曳过程中由振动引起的干扰信号。
本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架的工作方法为，首先将光纤 水听器30通过第一托架11或第二托架12中部的孔111安装到本发明提 供的光纤水听器拖曳阵保护支架内部，并分别在第一托架11和第二托架 12的孔111中旋紧卡环16和卡环17，从而固定光纤水听器30。光纤水听 器30的两端引出光缆穿过第一托架11和第二托架12中部的孔111与其 它部件或水听器相连。
当水听器拖曳阵工作时，外界的声信号可以通过主体支架(10)上形 成的孔20耦合到光纤水听器。而主体支架(10)、第一托架11和第二托 架12均由金属材料加工而成，具有较高的刚度，从而实现了对内部水听 器的保护。
第一托架11和第二托架12的外径一般略大于保护套管80的外径。 因此本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架安装到保护套管80内部时， 可以支撑起保护套管80，使阵列仍保持流线型。
实施例3请参照图6 图7，该光纤水听器拖曳阵保护支架包括主体支架IO，
用于支撑、连接其两端部的第一托架ii和第二托架12;位于主体支架no)
两端的第一托架11和第二托架12，用于固定水听器30，并在拖曳阵中起 到支撑外部保护套管80的作用；在主体支架10上形成的孔20，用于声场
孝禺t 。
第一托架11和第二托架12为圆柱形结构，在其中部开有一孔111， 用于穿过水听器30的光缆，在孔lll的周围开有不少于两个的孔112，用 于安装阵列中的受力绳81，并保持保护套管80内部的联通。
第-- 托架11和第二托架12可以在孔111中进一步包含有一凸台121， 用于定位水听器30。
第一托架11和第二托架12中部的孔111为一通孔，其直径略大于光 纤水听器30的外径，从而可以使光纤水听器30从第一托架11或第二托 架12的孔111中安装到本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架内部。
第一托架11和第二托架12可以分别在其侧面进一步幵有径向孔13 和14，用以安装螺钉18和19以固定水听器30。
在本实施例中，主体架10与第一托架11和第二托架12为一体加工 而成，而第一托架11和第二托架12的孔111中的凸台121是分别通过另 外两个卡环16和卡环17形成的。卡环16和卡环17的内径略小于光纤水 听器30的外径，卡环16和卡环17的外径略小于第一托架11和第二托架 12的孔111的直径，可以直径安装到第一托架11和第二托架12中部的孔 111中，从而在两端顶住光纤水听器30。螺钉18和19可以紧定住卡环16 和卡环17，从而实现光纤水听器30的固定。
卡环16和卡环17可以为橡胶等具有减震效果的材料，以减小外界振 动对光纤水听器的影响。
本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架的工作方法为，首先将光纤 水听器30通过第一托架11或第二托架12中部的孔111安装到本发明提 供的光纤水听器拖曳阵保护支架内部，并分别在第一托架11和第二托架 12的孔111中安装卡环16和卡环17，从两端顶住光纤水听器30。在第一 托架11和第二托架12的径向孔13和14中用螺钉18和19紧定住卡环16 和卡环17，从而实现光纤水听器30的固定。光纤水听器30的两端引出光缆穿过第一托架11和第二托架12中部的孔111与其它部件或水听器相连。 当水听器拖曳阵工作时，外界的声信号可以通过主体支架10上形成
的孔20耦合到光纤水听器。而主体支架10、第一托架11和第二托架12
均由金属材料加工而成，具有较高的刚度，从而实现了对内部水听器的保护。
第一托架11和第二托架12的外径一般略大于保护套管80的外径。 因此本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架安装到保护套管80内部时， 可以支撑起保护套管80，使阵列仍保持流线型。
实施例4
请参照图8，该光纤水听器拖曳阵保护支架包括主体支架10，用于 支撑、连接其两端部的第一托架11和第二托架12;位于主体支架10两端
的第一托架11和第二托架12，用于固定水听器30，并在拖曳阵中起到支 撑外部保护套管80的作用；在主体支架10上形成的孔20，用于声场耦合。
第一托架11和第二托架12为圆柱形结构，在其中部开有一孔111， 用于穿过水听器30的光缆，在孔111的周围开有不少于两个的孔112，用 于安装阵列中的受力绳81，并保持保护套管80内部的联通。
第一托架11和第二托架12中部的孔111为一通孔，其直径略大于光 纤水听器30的外径，从而可以使光纤水听器30从第一托架11或第二托 架12的孔111中安装到本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架内部。
第一托架11和第二托架12可以分别在其侧面进一步开有径向孔13 和14，用以安装螺钉18和19以固定水听器30。
与实施例3不同的是，在本实施例中，螺钉18和19直接紧定住光纤 水听器30，从而实现光纤水听器30的固定。
本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架的工作方法为，首先将光纤 水听器30通过第一托架11或第二托架12中部的孔111安装到本发明提 供的光纤水听器拖曳阵保护支架内部，在第一托架11和第二托架12的径 向孔13和14中用螺钉18和19紧定住光纤水听器30的两端，从而实现 光纤水听器30的固定。光纤水听器30的两端引出光缆穿过第一托架11 和第二托架12中部的孔111与其它部件或水听器相连。当水听器拖曳阵工作时，外界的声信号可以通过主体支架(10)上形 成的孔20耦合到光纤水听器。而主体支架(10)、第一托架11和第二托 架12均由金属材料加工而成，具有较高的刚度，从而实现了对内部水听
器的保护。
第一托架11和第二托架12的外径一般略大于保护套管80的外径。 因此本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架安装到保护套管80内部时， 可以支撑起保护套管80，使阵列仍保持流线型。
实施例5
请参照图9 图10，该光纤水听器拖曳阵保护支架包括主体支架10， 用于支撑、连接其两端部的第一托架11和第二托架12;位于主体支架IO
两端的第一托架11和第二托架12，用于固定水听器30，并在拖曳阵中起 到支撑外部保护套管80的作用；在主体支架10上形成的孔20，用于声场
牵禺^ 。
第一托架11和第二托架12为圆柱形结构，在其中部开有一孔111， 用于穿过水听器30的光缆，在孔111的周围开有不少于两个的孔112，用 于安装阵列中的受力绳81，并保持保护套管80内部的联通。
第一托架11和第二托架12可以在孔111中进一步包含有一凸台121， 用于定位水听器30。
在本实施例中，第一托架11和第二托架12凸台均为直接加工而成， 从而使孔111为一阶梯孔。阶梯孔111较粗的部分略大于光纤水听器30 的外径，较细的部分略小于光纤水听器30的外径。当第一托架ll和第二 托架12相对安装时，可以使光纤水听器30的两端卡在凸台121处。
在本实施例中，主体架10由两根或两根以上的长度大于光纤水听器 30螺栓15形成。在第一托架11和第二托架12的孔111的周围进一步开 有孔U3，用以安装螺栓15。
本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架的工作方法为，首先将光纤 水听器30安装于第一托架11和第二托架12之间，并使光纤水听器30的 两端卡在凸台121处。光纤水听器30的两端引出光缆穿过第一托架11和 第二托架12中部的孔111与其它部件或水听器相连。然后将螺栓15穿过第一托架11和第二托架12的孔113，并旋紧螺母151，使第一托架ll和 第二托架12夹紧光纤水听器30，从而实现光纤水听器30的固定。
主体支架10上的孔20由螺栓15之间的间隙形成。
当水听器拖曳阵工作时，外界的声信号可以通过主体支架10上形成 的孔20耦合到光纤水听器。而主体支架10、第一托架11和第二托架12 均由金属材料加工而成，具有较高的刚度，从而实现了对内部水听器的保 护。
第一托架11和第二托架12的外径一般略大于保护套管80的外径。 因此本发明提供的光纤水听器拖曳阵保护支架安装到保护套管80内部时， 可以支撑起保护套管80，使阵列仍保持流线型。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而 已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于，该光纤水听器拖曳阵保护支架包括主体支架(10)，用于支撑、连接其两端部的第一托架(11)和第二托架(12)；第一托架(11)和第二托架(12)，位于主体支架(10)两端，用于固定水听器(30)，并在拖曳阵中支撑外部保护套管(80)；以及孔(20)，形成于主体支架(10)上，用于声场耦合。
2、 根据权利要求l所述的光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于， 所述第一托架(11)和所述第二托架(12)为圆柱形结构，其中部开有一 孔(111)，用于穿过光纤水听器(30)的光缆，在孔(111)的周围开有 不少于两个的孔(112)，用于安装阵列中的受力绳(81)，并保持保护套 管(80)内部的联通。
3、 根据权利要求2所述的光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于， 所述第一托架(11)和所述第二托架(12)在孔(111)中进一步包含有 一凸台(121)，用于定位水听器(30)。
4、 根据权利要求3所述的光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于， 所述第一托架(11)的孔(111)中的凸台(121)是通过一卡环(16)形 成的，卡环(16)的内径略小于光纤水听器(30)的外径，并能够通过螺 纹旋紧方式安装到第一托架(11)中部的孔(111)中，从而在另一端卡 住光纤水听器(30)的另一端，实现光纤水听器(30)的固定。
5、 根据权利要求3所述的光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于， 所述第一托架(11)和第二托架(12)的孔(111)中的凸台(121)是分 别通过两个卡环(16、 17)形成的，卡环(16、 17)的内径略小于光纤水 听器(30)的外径，并能够通过螺纹旋紧方式安装到第一托架(11)和第 二托架(12)中部的孔(111)中，从而在两端卡住光纤水听器(30)的 另一端，实现光纤水听器(30)的固定。
6、 根据权利要求3所述的光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于， 所述主体架(10)与所述第一托架(11)及第二托架(12)为一体加工而成，第二托架(12)的凸台在第二托架内加工而成，从而使孔(111)为--阶梯孔；该阶梯孔较粗的部分略大于光纤水听器(30)的外径，较细的 部分略小于光纤水听器(30)的外径，从而将光纤水听器卡在凸台(121)处。
7、 根据权利要求2所述的光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于， 所述第一托架(11)中部的孔(111)为一通孔，其直径略大于光纤水听 器(30)的外径，从而能够将光纤水听器(30)通过第一托架(11)的孔(111)安装到该光纤水听器拖曳阵保护支架内部。
8、 根据权利要求1所述的光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于， 所述第一托架(11)和所述第二托架(12)分别在其侧面进一步开有径向 孔(13、 14)，用以安装螺钉(18、 19)，进而固定水听器(30)。
9、 根据权利要求8所述的光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于， 所述主体架(10)与第一托架(11)及第二托架(12)为一体加工而成， 而第一托架(11)和第二托架(12)的孔(111)中的凸台(121)是分别 通过两个卡环(16、 17)形成的，卡环(16、 17)的内径略小于光纤水听 器(30)的外径，卡环(16、 17)的外径略小于第一托架(11)和第二托 架(12)的孔(111)的直径，能够直接安装到第一托架(11)和第二托 架(12)中部的孔(111)中，从而在两端顶住光纤水听器(30);螺钉(18、 19)能够紧定住卡环(16、 17)，从而实现对光纤水听器(30)的固定。
10、 根据权利要求8所述的光纤水听器拖曳阵保护支架，其特征在于， 所述螺钉(18、 19)直接紧定住光纤水听器(30)，从而实现对光纤水听 器(30)的固定。
全文摘要
本发明公开了一种光纤水听器拖曳阵保护支架，该光纤水听器拖曳阵保护支架包括主体支架(10)，用于支撑、连接其两端部的第一托架(11)和第二托架(12)；第一托架(11)和第二托架(12)，位于主体支架(10)两端，用于固定水听器(30)，并在拖曳阵中支撑外部保护套管(80)；以及孔(20)，形成于主体支架(10)上，用于声场耦合。本发明提供的这种光纤水听器拖曳阵保护支架，通过利用主体支架和两端的托架有效的抵抗了外界的形变，从而保护了光纤水听器阵列中的光纤水听器，并且在保护光纤水听器的同时，通过两端的托架撑起保护套管，使阵列保持流线型。
文档编号G01H9/00GK101598594SQ200910087350
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者刘育梁, 张发祥, 张文涛, 芳 李 申请人:中国科学院半导体研究所