专利名称：流线型浇注式固体线列阵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种水声接收装置，涉及到一种截面为流线型整体浇注式固体线 列阵。
背景技术：
按结构分，线列阵装置的结构有两种注油线列阵和实心拖缆装置。(1)注油线列阵，由水听器、放大器、电源和数据电缆套在PVC管内注油组成。这种 线列阵是我国目前绝大部分使用的一种水声接收装置，应用有几十年的历史。这种线列阵 的缺点是由于内部充液体油，在海中水下障碍物、海洋生物等很容易使PVC套管破损，使添 充液外漏，海水进入阵体造成元件损坏，维修复杂、困难。在垂直布放时因受海水压力影响 而使线列阵变形。内部添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，耐压性差，无法进行深海作业。(2)实心拖缆装置，是由美国得克萨斯地区生产，国内未见使用。该装置由电缆、阵 元、漂浮填充物和保护套管等组成的水声接收装置。这种装置生产工艺复杂，水听器周围易 存在气泡，而气泡对水声接收会产生很大影响。按外形分，线列阵的截面目前有两种矩形和圆形。(1)截面为矩形的线列阵主要缺点是在海水中阻力大，与海水摩擦会产生噪声，影 响测量精度。(2)截面为圆形的线列阵虽然在海水中的阻力小于截面为矩形的线列阵，但仍会
产生较大的噪声。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种截面为流线型整体浇注式固体线列阵， 克服线列阵PVC外套破损使海水进入阵体内导致内部器件损坏、制造复杂、维修困难、内部 部件相对运动而产生噪声等问题，也解决了水听器周围易存在气泡，对水声接收会产生影 响。该截面为流线型整体浇注式固体线列阵大大降低了线列阵在水中与水摩擦而产生的噪声。本实用新型的技术方案是该流线型浇注式固体线列阵包括两根承载钢丝(或纤维绳)、水听器、放大器、数 据传输线、供电线缆和通过浇注成形的阵体。水听器及信号放大器由漆包线固定于两根承 载钢丝或纤维绳中间；数据传输线及供电线缆，位于由漆包线固定于两根承载钢丝或纤维 绳中间，当线缆经过水听器时应该自水听器中的空腔穿过；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，阵体中不应留有任何空隙及气泡；此阵体通过浇 注将水听器、承重绳及线缆固定于阵体中。所述的流线型浇注式固体线列阵是指截面为水 滴状流线型的固体线列阵，采用上圆下尖或者下圆上尖，表面光滑，略像水滴。制作整体浇注固体阵用的工艺模具长分为三个部分，其中一个为半园型，长30米；另外两个部分为园弧型，各长30米。园弧型模具座在半园型模具上的两侧，两侧弧型 模具可向两侧自由转动。模具设备工作台的外形为长30米X宽0.8米X高0.8米，由 支架和支柱组成。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 士 1mm，保证浇注线列阵的整体质量。每次生产线列阵前，向模具内注入模具1/3高水位，利 用水平整体调整调整基准梁调整水平。调好水平后将水排掉，清理好模具。选择制做固体 线列阵的浇注材料，要求柔韧性好，弯曲半径为1米，密度在0. 76-0. 85之间。水平布放两条同一高度的平行钢丝，钢丝的间距为30mm，高度为阵高度的1/2。用 直径为0. 2-0. 5mm的漆包线将水听器和放大器固定在两条钢丝或纤维绳中间。数据传输线 和供电线缆通过漆包线固定在两条钢丝或纤维绳中间，在水听器位置数据线和供电线缆从 水听器中间空腔穿过。将两侧弧型模具向两侧转动到到支架处。浇注材料加热至65-70°C，加入固化剂搅拌均勻后进行真空消泡，浇注到模具内。反复对模具内的气泡进行消泡，直至到浇注的材料中无任何气泡，待浇注的材料 已经黏稠时，将两侧的模具向中心转动，使浇注材料截面成流线型。模具通电加热至55-65 °C，保温固化55-60小时后取出。如果对线列阵长度超过模具长度则要分段制作，上一段固化好的阵体要与下一段 阵体连接浇注，保证整个阵体为一完整的固体线列阵，中间无接缝。本实用新型的效果和益处是首先是阵体的截面为流线型，在水中的阻力很小，解决了阵在水中的噪声问题。其 次是整个线列阵是通过浇注成为固体的线列阵，因而从根本上解决了充液线列阵因破损液 体外漏的问题。也解决了水听器周围易存在气泡的问题。制作工艺简单。由于是固体，强 度很高，非常坚固耐用，承受水下压力达到5MPa，使线列阵在海中可水平或垂直使用，可用 于深海水声测量。阵体内部各部件都通过固化材料固定在阵体中，所以性能稳定性更好，可 靠性更高。内部无相对运动部件，降低了噪声。固体线列阵的姿态更易于调整，更方便在水 中布放。
附图1是本实用新型所使用的模具示意图。附图2是整体浇注线列阵示意图。图中1模具(两侧可活动)；2模具(底座)；3基准梁支架(高度可调整)；4阵 体；5水听器；6放大器；7钢丝或纤维绳；8数据传输线及供电线缆。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施例。实施例1本实施例以生产模具长为30米、分段生产120米长固体线列阵为例，所述的线列 阵技术要求如下尺寸总长120m，宽X高，38X114mm ；阵元数量27 ；阵元电源直流正负 15V。具体步骤如下步骤1 在第一段阵生产前要将生产底座模具调水平，方法是将模具内注入模具高度的1/3量的水，通过调整基准梁支架使整个模具高度差为士 1mm。步骤2 在每段阵中布两条直径为3mm的不锈钢钢丝，钢丝两端施加80kg的力。水 听器、放大器和线缆用0. 3直径的漆包线通过钢丝固定在两条钢丝中间。线缆在经过水听 器时从水听器中间的空腔穿过。步骤3 安放两侧模具，将两侧模具向两边转动10度。步骤3 浇注前模具通电加热，模具温度控制在60°C。浇注材料预热至60°C，加固 化剂后搅拌10分钟。搅拌完成后放入真空瓶内进行真空消泡，当气泡消除后浇注到模具 内。步骤4 反复对模具内的气泡进行消泡，直至到浇注的材料中无任何气泡，待浇注 的材料已经黏稠时，将两侧的模具向中心转动，使浇注材料截面成流线型。步骤5 确认无气泡后，模具加保温，固化55小时。步骤6 取出阵体，按步骤2做第二段阵。在第二段阵浇注前要将第一段阵的一端 放入模具的一头，这样把第二段和第一段连起来一起浇注，固化后使第一段和第二段成为 一个整体。步骤7 按照第二段的做法依次做出第三段和第四段。
权利要求一种流线型浇注式固体线列阵，其特征在于该流线型浇注式固体线列阵包括两根承载钢丝(7)、水听器(5)、放大器(6)、数据传输线和供电线缆(8)通过浇注成形的线阵体；水听器(5)及信号放大器(6)由漆包线固定于两根承载钢丝或纤维绳中间；数据传输线及供电线缆位于由漆包线固定于两根承载钢丝或纤维绳中间，当线缆经过水听器时应该自水听器中的空腔穿过；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，阵体中不应留有任何空隙及气泡；此阵体通过浇注将水听器、承重绳及线缆固定于阵体中；所述的流线型浇注式固体线列阵是指截面为水滴状流线型的固体线列阵，采用上圆下尖或者下圆上尖，表面光滑，略像水滴。
专利摘要本实用新型公开了一种截面为流线型的整体浇注式固体线列阵，属于一种水声接收技术领域。其特征是以整体浇注形式将水听器、阵体的截面为流线型。本实用新型的效果和益处是线列阵在水中的阻力很小，阵与水所产生的噪声很小，提高了水听器的信噪比；由于是固体，强度很高，非常坚固耐用，承受水下压力达到5MPa，可用于深海水声测量。阵体内部各部件都通过固化材料固定在阵体中，所以性能稳定性更好，可靠性更高。内部无相对运动部件，降低了噪声。固体线列阵的姿态更易于调整，更方便在水中布放。
文档编号H04R1/44GK201750534SQ20102025500
公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者刘铭克, 张楠, 徐文东, 房克家, 李俊杰, 李庆, 李春光, 李翔鼎, 杨巍, 沈士权, 潘远征 申请人:大连工业自动化仪表研究所