一种具有空气腔的水声角反射器的制作方法

文档序号:19589417发布日期:2020-01-03 10:04阅读:427来源:国知局
技术简介:
本专利针对金属角反射器水声目标强度低、需大尺寸的问题,提出在金属反射板内设置封闭空气腔的结构。通过空气腔增强声波反射能力,结合蜂窝凸起与加强筋设计,在保持边长不变的前提下显著提升目标强度,实现小型化高反射性能的水声角反射器。
关键词:空气腔,水声角反射器

本实用新型属于水声工程技术领域,具体涉及一种具有空气腔的水声角反射器。



背景技术:

角反射器是一种常见的电磁波强反射装置,可用于模拟地面及空中物体的电磁反射特征。角反射器通常由三个互相垂直的金属反射面构成,具有回波能力强、构造简单、价格低廉、无能耗、使用方便、环境适应性强等优点。

在水声工程技术领域借鉴电磁波角反射器技术,利用角反射器模拟船舶的水声反射特征,也可用于对水下障碍物进行标识。在利用角反射器模拟船舶水声反射特征时,需要角反射器的尺寸尽量小。但由于金属材料存在弹性损失,使得其水声目标强度较小。例如:厚度为2mm的不锈钢板制作边长为500mm的角反射器,其水声目标强度小于1db。而船舶体积一般较大,其水声目标强度也相应较大。例如:中型水面船舶正横方向目标强度值约为25db左右。利用现有的角反射器模拟船舶水声目标强度时,需要的角反射器尺寸比较大,所以在实际使用中很难。因此,需要在保持角反射器边长一定的条件下,提高其水声目标强度,以便于实际使用。



技术实现要素:

针对现有金属材料角反射器的水声目标强度偏小的问题,本实用新型提供一种具有空气腔的水声角反射器。在保持水声角反射器边长一定的条件下,解决了现有金属材料角反射器的水声目标强度偏小的问题。

本实用新型采用的技术方案为:

一种具有空气腔的水声角反射器,包括三个相互垂直的金属反射板,每一所述金属反射板内均设有空气腔,所述空气腔呈封闭结构;在所述空气腔内设有若干个加强筋,若干所述加强筋均匀排布在空气腔的内部。

作为本实施例的优选,所述空气腔的表面上均匀分布有若干个蜂窝凸起。

作为本实施例的优选,所述金属反射板的形状可以呈方形、圆形、三角形。

作为本实施例的优选,所述金属反射板的厚度可以为0.5~2mm,其边长为300~1000mm。

作为本实施例的优选,所述空气腔的厚度10~30mm。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型所述的具有空气腔的水声角反射器,通过在金属反射板内设置空气腔,在保持水声角反射器边长一定的条件下,提高了其水声目标强度,解决了现有采用金属反射板构成的水声角反射器的水声目标强度偏小的问题。

2、本实用新型所述的具有空气腔的水声角反射器,在模拟船舶水声目标强度以及水下障碍物进行标识时,具有构造简单、价格低廉、无能耗、使用方便、环境适应性强等优点。

附图说明

图1为实用新型一种具有空气腔的水声角反射器的结构示意图;

图2为实用新型金属反射板的空气腔的内部示意图;

图3为实用新型金属反射板为方形的示意图;

图4为实用新型金属反射板为圆形的示意图;

图5为实用新型金属反射板为三角形的示意图;

图6为实用新型金属反射板另一种情况的示意图;

图7为实用新型具有空气腔的水声角反射器的模拟实验参数示意图;

图8为基于图7的具有空气腔的水声角反射器的测试结果对比示意图;

图中所示:1、金属反射板,2、空气腔,3、蜂窝凸起,4、加强筋。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1至2所示,本实用新型实施例提供一种具有空气腔的水声角反射器,具体包括三个相互垂直的金属反射板1(即三个金属反射板1中的任意两个反射板相互垂直),每一个金属反射板1内均设有空气腔2,空气腔2为封闭结构使得内部不能进水。在本实施例中,在空气腔2的表面上均匀分布有若干个蜂窝凸起3,蜂窝凸起3可起到增强水声目标强度的作用。本实用新型利用空气腔2具有良好的水声反射效果,增强角反射器的水声反射能力,解决了现有金属材料反射板角反射器的水声目标强度偏小的问题,在同样的尺寸条件下,能显著提高其水声目标强度,便于使用。

参见图2所示,在本实施例中,在金属反射板1的空气腔2内设置有若干个加强筋4,这些加强筋4均匀排布在空气腔2的内部,通过在空气腔2内设置多个加强筋4可以增强薄金属反射板1在水下的耐压性能,其中,加强筋4的数量可以根据金属反射板1的尺寸大小来确定,在本实施例中,加强筋4与金属反射板1之间为可拆式连接,可以根据船舶水声目标来进行调整数量。

参见图3至5所示,在本实施例中,金属反射板1的形状可以呈方形(参见图3所示)、圆形(参见图4所示)、三角形(参见图5所示)。在金属发射板1边长相同的情况下,三角形的金属反射板1的反射面最小,圆形的三角形金属反射板1的反射面次之,方形的金属反射板1的反射面最大,这样,可根据探测的需要来进行选择。进一步优化本实施例,构成水声角反射器的三个相互垂直的金属反射板1的形状可以相同也可以不同,参见图6所示,构成水声角反射器的三块金属反射板1的形状可以分别为方形、圆形和三角形,当然也可以两个金属反射板1的形状相同。

参见图1至6所示,在本实施例中,金属反射板1的厚度(单边厚度)为0.5~2mm,边长为300~1000mm;空气腔2的厚度为10~30mm。在本实施例中,当金属反射板1的厚度和边长确定后,可以根据监测目标的需要来设置空气腔2的厚度。

下面我们对本实用新型实施例中的采用空气腔方式制作的水声角反射器做进一步的试验说明:

(1)制作具有空气腔的水声角反射器,金属反射板1内部空气腔2的厚度为20mm,外层金属反射板厚度均为2mm,内设一定数量的加强筋,其中,金属反射板呈等边三角形,边长500mm。

(2)对上述具有空气腔的水声角反射器的水声目标强度ts(单位:db)进行测试,入射波角度φ(单位:度)如图7所示,测试结果如图8中的实线所示,然后我们以边长为500mm,厚度为2mm的三角形单层金属反射板的水声角反射器为对比,其水声目标强度测试结果如图8中的虚线所示。

由图8中的测试结果可以看出,在同样的尺寸条件下,对绝大部分入射方向,空气腔角反射器的水声目标强度明显大于金属反射板角反射器的水声目标强度。由试验可以看出,本实用新型所述的空气腔水声角反射器能够明显提高角反射器的水声目标强度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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