本发明涉及一种光纤水听器阵列全自动化成阵装置。尤其适用于光纤水听器阵列产品的阵列成阵。
背景技术：
光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术上的新型水声传感器，它以光纤作为水声信号的传感介质。由光纤水听器构成的声呐系统可以应用于潜艇或水面舰艇的拖曳系统，也可以应用于岸基警戒系统，是现代海军反潜作战及水下兵器试验的先进检测手段。用光纤水听器测量水下噪声场，以研究海洋声学环境中的声传播、海洋噪声、海底声学特性以及目标声学特性等给海洋声学的发展注入活力。光纤水听器也可以应用于海洋石油、天然气勘探等。因此，光纤水听器成为现代光纤传感技术发展的重要方向，也是水声传感技术的主要发展方向。
目前，我国的光纤水听器的研究虽然取得了相当大的进步，但在工程化、装备化还存在很多工程问题。近年来，随着光纤水听器技术的日趋成熟以及应用需求的不断提升，水听器阵列的规模不断扩大，传输距离也随之扩展至几百甚至上千公里。与此同时，超长光纤水听器成阵将面临前所未有的困境。同时，水下目标辐射噪声呈低频化趋势发展，且噪声量级逐年降低，增大阵列孔径是侦察和探测水下低频安静型目标的有效途径。在阵列工程化制造中，大孔径拖线阵成阵将需要解决成阵方法和成阵装置缺乏问题。拥有一种超长度、大孔径阵列的成阵装置将是光纤水听器在实战中得以应用的关键性因素。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足及缺陷而提供一种可实现大直径、超重量、超长度的光纤水听器阵列自动化成阵的成阵装置。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种光纤水听器阵列全自动化成阵装置，包括收放卷线仓、成阵备料仓、阵列护套、成阵收线仓以及控制系统，所述收放卷线仓、成阵备料仓、阵列护套以及成阵收线仓依次连通，收放卷线仓上设置有压力表、进气阀、出气阀i以及压力传感器i，收放卷线仓内设置有通过步进电机i驱动转动的卷线辊i，卷线辊i上缠绕有将待成阵光纤水听器阵列拉入成阵备料仓内的柔性钢丝绳i，所述成阵备料仓上设置有观察窗和照明窗，成阵备料仓与阵列护套连通一端设置有快启仓门，所述快启仓门通过启闭结构实现自动启闭，快启仓门通过l型铰链与成阵备料仓连接，所述阵列护套外侧设置有用于实时检测阵列护套直径变化的激光测径仪，所述成阵收线仓上设置有出气阀ii以及压力传感器ii，成阵收线仓内设置有通过步进电机ii驱动转动的卷线辊ii，卷线辊ii上缠绕有将已成阵光纤水听器阵列拉入阵列护套内的柔性钢丝绳ii，所述控制系统分别与进气阀、出气阀i、压力传感器i、步进电机i、激光测径仪、出气阀ii、压力传感器ii以及步进电机ii电连接。
进一步，所述成阵备料仓内底部设置有v型滚轮输送带，v型滚轮输送带包括两排呈v字型布置的滚轴。
进一步，所述启闭结构包括旋转法兰、液压站、液压杆i以及液压杆ii，快启仓门以及旋转法兰上均周向设置有多个咬合齿，当快启仓门的咬合齿与旋转法兰的咬合齿重合时实现快启仓门与旋转法兰的锁紧，当快启仓门的咬合齿与旋转法兰的咬合齿错开时实现快启仓门与旋转法兰的解锁，所述液压站通过液压杆ii驱动旋转法兰转动，液压站通过液压杆i推动快启仓门开启或关闭。
进一步，观察窗与照明窗错开角度布置。
进一步，所述成阵收线仓上设置有安全阀。
进一步，快启仓门通过锥形出料口与阵列护套连通。
进一步，成阵收线仓通过锥形法兰与阵列护套连通。
本发明的有益效果：
本发明的成阵装置，首先在控制系统的终端人机界面输入目标成阵长度、压力值、成阵速度和成阵预张力等预设值，接着通过控制系统控制步进电机i驱动卷线辊i转动将待成阵光纤水听器阵列拉入成阵备料仓内预定位置，随后通过控制系统打开进气阀充入高压气体，使光纤水听器阵列在成阵备料仓内成阵，激光测径仪实时检测阵列护套直径变化的情况，当阵列护套直径膨胀到预定值后，关闭进气阀停止充气，通过控制系统控制步进电机ii驱动卷线辊ii转动将已成阵光纤水听器阵列拉入阵列护套内预定位置，最后使装置泄压即完成了光纤水听器阵列的自动成阵，整个过程实现了全自动化，可适用于大口径、超重量、超长度的光纤水听器阵列自动成阵，具有结构简单合理、简单到一键化操作、生产一致性高、可靠性以及工作效率高等显著的优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1步进电机i、2卷线辊i、3收放卷线仓、4压力表、5进气阀、6出气阀i、7压力传感器i、8柔性钢丝绳i、9v型滚轮输送带、10照明窗、11成阵备料仓、12光纤水听器阵列、13观察窗、14液压杆ii、15液压杆i、16旋转法兰、17l型铰链、18快启仓门、19锥形出料口、20液压站、21激光测径仪、22阵列护套、23柔性钢丝绳ii、24锥形法兰、25电子出气阀ii、26压力传感器ii、27安全阀、28成阵收线仓、29卷线辊ii、30步进电机ii。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
参照图1，所示的光纤水听器阵列全自动化成阵装置，包括收放卷线仓3、成阵备料仓11、阵列护套22、成阵收线仓28以及控制系统，收放卷线仓3与成阵备料仓11的尾端连通，成阵备料仓的首端设置有快启仓门18，快启仓门18上设置有与阵列护套连通的锥形出料口19，锥形出料口19通过螺栓与快启仓门18连接成一体，选择不同尺寸的锥形出料口19与快启仓门18连接，可方便不同尺寸的光纤水听器阵列12进出成阵备料仓，成阵收线仓28上设置有与阵列护套22连通的锥形法兰24，锥形法兰24的锥口尺寸与阵列护套的内径相匹配，通过上述装配，使得收放卷线仓3、成阵备料仓11、阵列护套22以及成阵收线仓28连接成一个供光纤水听器阵列成阵的耐高压的密闭腔体，收放卷线仓上设置有压力表4、进气阀5、出气阀i6以及压力传感器i7，压力表用于检测密闭墙体内的压力，收放卷线仓内设置有通过步进电机i1驱动转动的卷线辊i2，卷线辊i上缠绕有将待成阵光纤水听器阵列拉入成阵备料仓内的柔性钢丝绳i8，成阵备料仓整体成型或由多个等长或不等长的线性腔体采用法兰或焊接相连接形成一个整体，成阵备料仓的上半部分两侧分别设置有观察窗13和照明窗10，可随时观察光纤水听器阵列在成阵备料仓中的情况，为改善和扩大观察视野，观察窗与照明窗相对水平面错开45°夹角布置，并且可以等距布置多个观察窗和照明窗；成阵备料仓内底部设置有v型滚轮输送带9，v型滚轮输送带包括两排呈v字型布置的可自由滚动的滚轴，光纤水听器进出成阵备料仓时在v型滚轮输送带上传送，可避免损伤及减少拖曳摩擦力；快启仓门通过l型铰链17与成阵备料仓连接并通过启闭结构实现自动启闭，具体来说，所述启闭结构包括旋转法兰16、液压站20、液压杆i15以及液压杆ii14，快启仓门以及旋转法兰上均周向设置有多个咬合齿，当快启仓门的咬合齿与旋转法兰的咬合齿重合时实现快启仓门与旋转法兰的锁紧，当快启仓门的咬合齿与旋转法兰的咬合齿错开时实现快启仓门与旋转法兰的解锁，所述液压站通过液压杆ii驱动旋转法兰转动，液压站通过液压杆i推动快启仓门开启或关闭，快启仓门打开，光纤水听器阵列可拖曳进入成阵备料仓内；阵列护套外侧设置有用于实时检测阵列护套直径变化的激光测径仪21，阵列护套穿过激光测径仪；所述成阵收线仓上设置有出气阀ii25以及压力传感器ii26，成阵收线仓内设置有通过步进电机ii30驱动转动的卷线辊ii29，卷线辊ii上缠绕有将已成阵光纤水听器阵列拉入阵列护套内的柔性钢丝绳ii23，所述控制系统分别与进气阀、出气阀i、压力传感器i、步进电机i、激光测径仪、出气阀ii、压力传感器ii以及步进电机ii电连接。
光纤水听器阵列成阵的具体过程为：首先使光纤水听器的首尾两端分别与柔性钢丝绳ii以及柔性钢丝绳i连接，在控制系统的终端人机界面输入目标成阵长度、压力值、成阵速度和成阵预张力等预设值，接着通过控制系统控制步进电机i驱动卷线辊i转动将待成阵光纤水听器阵列拉入成阵备料仓内预定位置，光纤水听器阵列在v型滚轮输送带上输送，随后通过控制系统打开进气阀充入高压气体，使光纤水听器阵列在成阵备料仓内成阵，压力传感器i以及压力传感器ii监控密闭腔体内的压力情况，当压力值达到预定值，控制系统发出警报，激光测径仪实时检测阵列护套直径变化的情况，当阵列护套直径膨胀到预定值后，关闭进气阀停止充气，通过控制系统控制步进电机ii驱动卷线辊ii转动将已成阵光纤水听器阵列拉入阵列护套内预定位置，最后通过控制系统打开出气阀i以及出气阀ii使密闭腔体泄压，达到大气常压，取下成阵完成的光纤水听器阵列，即完成了光纤水听器阵列的自动成阵。整个过程实现了全自动化，可适用于大口径、超重量、超长度的光纤水听器阵列自动成阵，具有结构简单合理、简单到一键化操作、生产一致性高、可靠性以及工作效率高等显著的优点。此外，为提高安全性，在成阵收线仓上设置有安全阀27。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。