固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模拟平台。
【背景技术】
[0002]矢量水听器作为一种能够时间同步、空间共点测得水下声场矢量信息的传感器，在海洋工程和海洋开发中有着广泛的应用前景，如建立海底或海面观测网，矢量水听器在投入工程应用前需验证其在复杂外场环境下的工作性能，目前的主要测试手段为海试，但是需要很多的前期准备及资金投入。
[0003]应用于声呐浮标的水听器易受界面波的影响，且由于海试的人为因素过多，如船只的影响，季节性气候的影响，需要长时间、大量的观测数据，而且振动台体积过大，价格昂贵、重量大，安装方式固定，使用和安装的时候都不灵活。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是要提供一种适用范围广，不受外界各种因素影响的模拟平台。实现上述目的的技术方案如下:
[0005]固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，其特征在于:包括平台支架、动力源，平台支架的四周对称地设置数个旋转盘，旋转盘通过动力源进行驱动旋转，其中同方向的每两个旋转盘为一组，且每组的两个旋转盘的端面相对设置，相对设置的旋转盘之间设置连杆，每组旋转盘之间的连杆通过直杆连接，其中任意一根或两根直杆上连接水听器，直杆与连杆形成的结构在旋转盘的带动下跟随旋转盘活动。
[0006]优选的，所述旋转盘为圆盘。
[0007]优选的，所述圆盘为两组，每组圆盘为两个，且圆盘之间的连杆与直杆形成四边形的结构，水听器连接在两直杆之间。
[0008]优选的，所述圆盘为两组，每组圆盘为两个，且圆盘之间的连杆与直杆形成四边形的结构，水听器悬挂在任意一根直杆上。
[0009]优选的，连杆的连接位置偏离圆盘的中心。
[0010]优选的，所述平台支架包括板体，板体上设置支撑架，支撑架的自由端设置连接轴，圆盘的中心安装在连接轴上，圆盘以连接轴为旋转轴心进行旋转。
[0011]优选的，还包括外部检测装置，所述检测装置与水听器信号连接。
[0012]固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台使用方法，其特征在于:将模拟平台放置在液面上或液面之下，启动电机，电机带动数个旋转盘共同转动，旋转盘转动的同时带动连杆与直杆共同运动，从而带动连接在直杆上的水听器运动。
[0013]本发明价格低廉，体积小、重量轻，尺寸可调节，可安装于液面下，水听器的悬挂方式也可以自由选择。
【附图说明】
[0014]图1为本发明示意图
[0015]图2为圆盘与连杆运动示意图
[0016]附图序号说明:平台支架1、动力源2、圆盘3、连杆4、直杆5、板体1-1、支撑架1-2、连接轴I_3、水听器6
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做详细的说明。
[0018]图1中，固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，包括平台支架1、动力源2，动力源选择步进电机即可，平台支架的四周对称地设置数个圆盘，平台支架的主要作用是支撑圆盘和电机，当然电机可以外置，设置在别处，只要能带动支撑圆盘转动即可，当电机外置时时，就不需要考虑电机的防水密封问题，并且可以使本装置浮于液面之上或之下。当然本发明中不局限于使用圆盘，只要是能够实现旋转，且可以连接连杆的任何载体都可以。
[0019]为了简单明了地说明本发明的构思，本发明优选四个圆盘3，平台支架I包括板体1-1，板体的四周分别设置一个支撑架1-2，支撑架的自由端设置连接轴1-3，圆盘的中心安装在连接轴上，板体可以是矩形的平面结构，圆盘3通过电源线(图中未示出)与电机连接，电机驱动圆盘以连接轴为旋转轴心进行旋转，其中同方向的每两个圆盘为一组，且每组的两个圆盘的端面相对设置，相对设置的圆盘3之间还设置连杆4，连杆4安装在靠近圆盘边缘的位置，两组圆盘之间的连杆4通过直杆5连接，直杆5的作用是将两组圆盘的运动连接在一起，直杆5可以是一根，也可以是两根或数根，直杆与连杆形成多边形的结构，优选直杆与连杆形成平行四边形的结构，在其中任意一根或两根直杆上连接水听器6，即水听器可以平行连杆设置，也可以垂直悬挂在任意一根直杆上，当圆盘转动的时候，圆盘带动直杆与连杆形成的结构一起运动，从而带动水听器模拟海水波浪作起伏运动。
[0020]当模拟平台工作时，步进电机作为动力源提供动力，可动圆盘以中心轴为旋转轴绕轴旋转，固定在可动圆盘上的连杆和直杆便随着可动圆盘一起运动。
[0021]图2中，若可动圆盘的圆心到连杆的固定轴心距离为R，直杆的固定轮轴与xy水平面间的夹角为Θ，水听器水平方向的运动位移为
[0022]X = Rgcos Θ
[0023]竖直方向的位移为
[0024]y = Rgsin Θ
[0025]则水听器水平、竖直方向的运动模式为正弦或余弦，可以用于模拟实验，模拟水听器悬挂于随海水波浪作起伏运动的浮标上的运动，可外接其他检测装置求得相应的响应。
[0026]本发明结构简单，价格低廉，尺寸、动力大小可随实验需求进行更改。
[0027]以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围内。
【主权项】
1.固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，其特征在于:包括平台支架、动力源，平台支架的四周对称地设置数个旋转盘，旋转盘通过动力源进行驱动旋转，其中同方向的每两个旋转盘为一组，且每组的两个旋转盘的端面相对设置，相对设置的旋转盘之间设置连杆，每组旋转盘之间的连杆通过直杆连接，其中任意一根或两根直杆上连接水听器，直杆与连杆形成的结构在旋转盘的带动下跟随旋转盘活动。
2.根据权利要求1所述的固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，其特征在于:所述旋转盘为圆盘。
3.根据权利要求2所述的固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，其特征在于:所述圆盘为两组，每组圆盘为两个，且圆盘之间的连杆与直杆形成多边形的结构，水听器连接在两直杆之间。
4.根据权利要求2所述的固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，其特征在于:所述圆盘为两组，每组圆盘为两个，且圆盘之间的连杆与直杆形成多边形的结构，水听器悬挂在任意一根直杆上。
5.根据权利要求1所述的固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，其特征在于:连杆的连接位置偏离圆盘的中心。
6.根据权利要求2所述的固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，其特征在于:所述平台支架包括板体，板体上设置支撑架，支撑架的自由端设置连接轴，圆盘的中心安装在连接轴上，圆盘以连接轴为旋转轴心进行旋转。
7.根据权利要求1所述的固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，其特征在于:还包括外部检测装置，所述检测装置与水听器信号连接。
8.固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台使用方法，其特征在于:将模拟平台放置于液面上或液面之下，启动电机，电机带动数个旋转盘共同转动，旋转盘转动的同时带动连杆与直杆共同运动，从而带动连接在直杆上的水听器运动。
【专利摘要】本发明涉及一种固定于浮体的水听器的工作状态模拟平台，包括平台支架、动力源，平台支架的四周对称地设置数个圆盘，圆盘通过动力源进行驱动旋转，其中同方向的每两个圆盘为一组，且每组的两个圆盘的端面相对设置，相对设置的圆盘之间设置连杆，每组圆盘之间的连杆通过直杆连接，其中任意一根或两根直杆上连接水听器，直杆与连杆形成的结构在圆盘的带动下跟随圆盘活动，本发明结构简单，价格低廉，尺寸、动力大小可随实验需求进行更改。
【IPC分类】G01S7-52
【公开号】CN104749566
【申请号】CN201510140302
【发明人】张国军, 郭楠, 王续博, 刘梦然, 曾瑞, 张文栋
【申请人】中北大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月27日