专利名称：一种整体浇注局部充油式全光纤线列阵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种整体浇注局部充油式全光纤线列阵，属于水声接收技术领域。
背景技术：
目前，国内光纤线列阵装置主要以充油线列阵为主，根据其光学系统应用方式光纤水听器及其他探测器件连接套入PVC管内充油组成。这种成阵方式的线列阵是我国目前绝大部分使用的一种水听器大规模组阵所采用的，应用有几十年历史。这种线列阵的缺点是由于内部充满液体，在海中水下障碍物、海洋生物等很容易使PVC套管破损，使填充油外露，污染海洋环境，且海水进入阵体造成元件损坏，维修复杂，困难。在垂直布放或深度拖曳使用时因受海水压力影响而使阵体变形。内部填充液会使内部部件相对运动而产生噪声，影响测量精度。在海中姿态不利于调整。坚固耐用性差，无法进行深海作业。因此，有必要设计一种新型的全光纤线列阵。
实用新型内容为克服现有的线列阵PVC的诸多缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种整体浇注局部充油式全光纤线列阵,该整体浇注局部充油式全光纤线列阵机械强度高，能有效避免漏油污染海域。实用新型的技术解决方案如下:一种整体浇注局部充油式全光纤线列阵，由传输光纤(4)串联的多个水听器探测模块(I)组成的光纤列阵设置在浇注体(2)内，浇注体内沿着浇注体的长度方向设有至少一根抗拉件(4)，水听器探测模块包括充油的PVC管和设置在PVC管内的水听器。所述的抗拉件为承载钢丝或者凯夫拉纤维绳。所述的抗拉件(4)为4根，所述的传输光纤(4)和水听器探测模块(I)均设置在所述的4根抗拉件(4)之间。有益效果:本实用新型的整体浇注局部充油式全光纤线列阵，其整个线列阵是通过浇注而成的半固体线列阵，比传统的完全充油线列阵有更高的阵体强度和更高的可靠性，减小了阵体破损漏油的风险。抗拉件的采用，增加了整个列阵的机械强度。且相比全固态阵而言，探头部分仍使用充油手段包裹，保护了其中脆弱的光纤熔点部分，并保持了油类介质中探头的灵敏度。由于阵体采用固体浇注的形式来保护，强度很高，可承受水下4MPa 5MPa的压力，使线列阵可在海水中拖曳或者海底敷设，用于海洋水声探测。
图1为整体浇注局部充油式全光纤线列阵的总体结构示意图；标号说明:1-水听器探测模块，2-浇注体，3-抗拉件，4-传输光纤。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明:实施例1:如图1所示，一种整体浇注局部充油式全光纤线列阵，由传输光纤4串联的多个水听器探测模块I组成的光纤列阵设置在浇注体2内，浇注体内沿着浇注体的长度方向设有至少一根抗拉件4，水听器探测模块包括充油的PVC管和设置在PVC管内的水听器。所述的抗拉件为承载钢丝或者凯夫拉纤维绳。所述的抗拉件4为4根，所述的传输光纤4和水听器探测模块I均设置在所述的4根抗拉件4之间。将光纤水听器单个探头探测器件整合于一段充油聚氨酯管内成为一个独立探测模块，然后以整体浇注形式将探测模块、抗拉件及光缆固定在阵体内，制成一条局部充油的固体水听器线列阵。光纤水听器探头及其它辅助器件放置于小段充油聚氨酯管内，将每段按一定间距通过结构件固定于四根承载钢丝或者凯夫拉纤维绳中间；多个独立充油的聚氨酯管保护的光学探测模块；信号传输光缆由聚氨酯管两端堵头中间孔洞穿出，位于四根承载钢丝或凯夫拉纤维绳中间；一个通过浇注及固化而成的固态阵体，固态材料通过浇注充满整个阵体，阵体中无任何空隙及气泡；此阵体通过浇注将水听器探测模块、承载钢丝或者凯夫拉纤维绳、及传输光缆固定在阵体中。所述阵体应选用比重在0.81 0.89之间的材料浇注而成。制作整体浇筑固体阵的模具为单个Im长，拼接总长30m，截面为圆形。模具设备工作台的底部可自由调节高度，台面有基准梁控制且要求水平，保证阵体的同轴度。每次生产线列阵前，需先调节好模具基准梁水平。用于浇筑阵体的材料要求韧性好，弯曲半径1.5米，密度在0.81 0.89之间。将光纤水听器及其探测组件连接并放入小段聚氨酯内，堵住管头，并将其充满硅油，要求管体内无气泡。两两平行且水平的布放4根同一长度的承载钢丝或凯夫拉纤维绳，用聚氨酯管堵头上带有的扣环将管体固定卡死在4根承力件之间。传输光缆为铠装光缆，通过堵头中间预留空洞引出，将所有探测模块连接。浇筑材料加热至70°C，加入固化剂均匀搅拌后进行真空消泡，浇筑到模具内。模具通电加热至65°C，保温固化60小时后固化完成，取出阵体。本实施例以20米模具生产总长80米的全光纤线列阵为例，所述阵列技术要求如下:总长80米；32探测基元；光学系统采用4时分，8空分；外径60mm ;内径28mm。具体步骤如下:步骤1:在第一端生产前，先将少量水注入模具，通过调整基准梁支架使整个模具
高度保持一致。步骤2:在每段阵中布放4条直径3mm且两两平行的承载钢丝或凯夫拉纤维绳，同时两端施加30kg的拉力，将其绷直。水听器模块通过聚氨酯管两端堵头上的卡环卡死在4根绳之间，模块之间通过铠装传输光缆连接。[0031]步骤3:浇筑前模具通电加热，模具温度控制在60°C左右，浇筑材料预热至60°C，加热固化后搅拌均匀，并放入真空设备中消泡。步骤4:确认无气泡后，模具加热保温，固化60小时。步骤5:取出阵体，重复上述步骤制作其余段体。第二段阵浇筑前需将第一段阵体一段放入模具同时浇筑以使其连接为整体。
权利要求1.一种整体烧注局部充油式全光纤线列阵，其特征在于，由传输光纤(4)串联的多个水听器探测模块(I)组成的光纤列阵设置在浇注体(2)内，浇注体内沿着浇注体的长度方向设有至少一根抗拉件(4)，水听器探测模块包括充油的PVC管和设置在PVC管内的水听器。
2.根据权利要求1所述的整体浇注局部充油式全光纤线列阵，其特征在于，所述的抗拉件为承载钢丝或者凯夫拉纤维绳。
3.根据权利要求1或2所述的整体浇注局部充油式全光纤线列阵，其特征在于，所述的抗拉件(4)为4根，所述的传输光纤(4)和水听器探测模块(I)均设置在所述的4根抗拉件⑷之间。
专利摘要本实用新型公开了一种整体浇注局部充油式全光纤线列阵，由传输光纤(4)串联的多个水听器探测模块(1)组成的光纤列阵设置在浇注体(2)内，浇注体内沿着浇注体的长度方向设有至少一根抗拉件(4)，水听器探测模块包括充油的PVC管和设置在PVC管内的水听器。所述的抗拉件为承载钢丝或者凯夫拉纤维绳。所述的抗拉件(4)为4根，所述的传输光纤(4)和水听器探测模块(1)均设置在所述的4根抗拉件(4)之间。该整体浇注局部充油式全光纤线列阵机械强度高，能有效避免漏油污染海域。
文档编号G01H9/00GK202938904SQ201220695950
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者赵琢, 翁泽平, 李友如, 黄德翼, 陶令, 龙真, 袁湘文, 胡艳红, 向继方, 石滔, 孟庆鑫, 徐栋, 王永, 蒋思思, 李强, 胡雄凯, 吴聪 申请人:长城信息产业股份有限公司, 长沙湘计海盾科技有限公司, 湖南海盾光纤传感技术工程实验室有限公司