CN205562027U - 一种二维矢量场水听器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种二维矢量场水听器，属水听器技术领域。压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）安装在水听器外套筒（5）的外顶端，主副气压舱室联通，副气压舱室（3‑1）与水压平衡管（1）之间设有柔性压力平衡片（2），激光束照射压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）后，其反射光穿过透光承压堵头（12）照射到丹倍效应二维***件（8）上，获得二维电信号；同时，反光膜上输出压电信号。两路信号输入数据处理ECU后送到中央计算机（16）进行分析和处理。该二维矢量场水听器组合式阵列能够判别目标源是哪一种目标，能分析其方位、远近，并能识别目标的真伪。侦探频率宽，放大增益可调，可侦测水下静音移动目标，具有良好的发展潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种二维矢量场水听器，属于水听器技术领域。
背景技术
水听器是把水下声信号转换为电信号的换能器。根据作用原理、换能原理、特性及构造等的不同，有声压、振速、无向、指向、压电、磁致伸缩、电动（动圈）等水听器之分。水听器与传声器在原理、性能上有很多相似之处，但由于传声媒质的区别，水听器必须有坚固的水密结构，且须采用抗腐蚀材料的不透水电缆等。
声压水听器探测水下声信号以及噪声声压变化并产生和声压成比例的电压输出。根据所用灵敏材料的不同，声压水听器可以分为：压电陶瓷声压水听器、PVDF 声压水听器、压电复合材料声压水听器和光纤声压水听器。
在水声领域，主要包括标量传感器和矢量传感器，也叫标量水听器和矢量水听器。在声场测量中，标量水听器 (声压水听器)，只能测量声场中的标量参数。矢量水听器可测量声场中的矢量参数，它的应用有助于获得声场的矢量信息，对声纳设备的功能扩展具有极为关键的意义。
采用新型组合传感器(声压和振速联合)的联合信息处理***较传统的单纯声压信息处理***具有良好的抗相干干扰能力和线谱检测能力；采用单个小尺度的组合传感器通过联合信号处理，就可以进行目标方位的声压、振速联合估计，此外，从能量检测的角度讲，矢量水听器的采用使***的抗各向同性噪声的能力获得提高，并可实现远场多目标的识别等。矢量水听器的研究工作受到极大重视。因此，包括矢量信息在内的多信息检测是声纳***的一个发展趋势，正越来越被各个海军大国所重视。
国外矢量水听器技术：声矢量传感器的设计采用的原理有电动原理(动圈式)；压电原理，形式上多种多样，例如利用水听器准基阵的SWALLOW浮标***，由8个阵元组成基阵，150m等间距垂直布放，工作深度为400～1300m，分析频带为0.6～20Hz，对于舰船辐射噪声的次声分量，声强信噪比的增益比单纯的声压测量高3～6dB。美国的Franklin，Barry及Benjamin矢量水听器都是采用压电原理，其中，Benjamin利用PCB公司T356B08型加速度计采用部分集成电路工艺，所作的矢量水听器的频响为100～2000Hz；灵敏度为100mV/gn；尺寸为<10～20cm。
由此可见，矢量水听器的应用，不仅检测信息量加大，而且最低检测频率已经达到0.6Hz的次声频段，外形尺寸也是越来越小。随着新技术地不断发展，不论标量水听器、还是矢量水听器，各种敏感机理的测试(制作)方法都有不同的尝试。近些年有几种标量水听器：如采用PVDF膜(膜厚1000μm)的水声传感器，已被英国和法国海军用于潜艇，称为弗兰克阵“FlankArrays”，光纤水听器，日本东京大学报导的微加工技术制作的光干涉型微水听器等，另外，还有MEMS水听器的报导，如美国波士顿大学研制的水下声场传感器，通过检测反射的激光束检测声场变化。在水声领域，俄罗斯在静音潜艇探测方面同样走在世界前列，有代表性的产品是压电矢量水听器。据称，美军将在亚太布设的新型声纳是一种全天候被动式声纳，具有极强的探测静音型潜艇的能力，较之以前使用的主动式声纳和中频被动式声纳，其侦测距离可以达到300nmile以上，且具有更易于隐蔽和定位精度高等特点(装备有惯性/卫星定位复合定位***)。根据“具有极强的探测静音型潜艇的能力”分析，极有可能是采用低频测试。安静型潜艇和舰船的本征噪声都在低频段，这就需要低频段的矢量水听器。即要求探测换能器具有低频检测能力。低频三维空间全向矢量检测器已成为新的技术需求。这种低频矢量水听器的研制成功可以预期解决远程传播低频信号的检测问题。同时，随着目标信号的减弱，高灵敏度检测问题也变得迫切。
光纤水听器是利用光纤技术探测水下声波的器件，它与传统的压电水听器相比，具有极高的灵敏度、足够大的动态范围、本质的抗电磁干扰能力、无阻抗匹配要求、***“湿端”质量轻和结构的任意性等优势。光纤水听器的主要军事应用包括：全光纤水听器拖曳阵列、全光纤海底声监视***(Ariaden计划)、全光纤轻型潜艇和水面舰船共形水听器阵列、超低频光纤梯度水听器、海洋环境噪声及安静型潜艇噪声测量。美国目前正在开发大规模(几百个单元)的全光纤水听器阵列***及其相关技术。光纤水听器及其阵列技术已经在世界范围内获得了重视和发展。
将压阻原理、MEMS技术应用于矢量水听器是一种新原理、新方法的尝试。采用压阻原理的微结构矢量水听器可以使矢量型水听器尺寸微型化，探测灵敏度优于压电陶瓷式水听器，适用于低频测量，可用于安静型潜艇的探测。通过MEMS技术，可以实现敏感检测部分与信号处理电路的集成设计，所有这些都可以在芯片上规模完成。在一个衬底上将传感器，信号处理电路，执行器集成起来，构成微电子机械***。MEMS技术由于具有3M特点即：微型化，多样化，微电子化使MEMS技术的发展显示出巨大的生命力。它把信息***的微型化，多功能化，智能化和可靠性水平提高到新的高度。基于阵列检测，高性能、小型化一直是工程应用追求的目标。从实现手段看，光检测、薄膜检测、声光结合检测、阵列检测等多原理检测方法都有所尝试，不断在追新追高。
基于远场目标检测和隐身潜艇探测而言，低频检测、高信噪比检测一直是声纳***的一个发展趋势。如何实现零频及高频范围、高灵敏度者一致是水听器要解决的核心技术，此外，采用拖拽式的阵列水听器在使用的过程中容易被其他海洋里的物体缠扰，这也是需要克服的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二维矢量场水听器。
本发明的技术方案是： 本发明由水压平衡管（1）、柔性压力平衡片（2）、副气压舱室（3-1）、主气压舱室（3-2）、套筒拉伸电机（4）、水听器外套筒（5）、水听器内筒（6）、丹倍效应二维***件（8）、压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）、气压传输通道（10）、激光源（11）、透光承压堵头（12）、电池（13）、数据处理ECU（14）、 信号滤波装置（15）、 中央计算机（16）构成；
压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）安装在水听器外套筒（5）的外顶端，压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）与透光承压堵头（12）之间为主气压舱室（3-2），该主气压舱室（3-2）与副气压舱室（3-1）之间通过气压传输通道（10）进行联通，副气压舱室（3-1）与水压平衡管（1）之间设有柔性压力平衡片（2），主气压舱室（3-2）内设置有激光源（11），激光束与压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的入射角为θ，θ≠0，反射的激光束穿过透光承压堵头（12）进入水听器内筒（6）照射到丹倍效应二维***件（8）上，该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，这些有价值信号的数据被统一送到中央计算机（16）进行分析和处理；水听器内筒（6）设有导槽和齿条，在该齿条的上方水听器外套筒（5）开设孔槽，在该孔槽的位置安装套筒拉伸电机（4），该电机转动的时候，可以改变水听器外套筒（5）及水听器内筒（6）之间的相对位置，使得二维矢量场水听器（7）的长度发生改变（参见图2）。
压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片由硬质防腐材料构成，嵌入有压电陶瓷片，信号探测片通过具有弹性的柔性材料与水听器外套筒（5）的外顶端固定连接，压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片背面为反光镜面。
二维矢量场水听器（7）采用压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）获得压电陶瓷振动信号和丹倍***件所获得的信号两路信号，压电陶瓷振动信号和该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，处理过的数据被统一送到中央计算机（16）。
本发明的工作原理是利用光反射至丹倍效应二维器件产生的二维定位信号，同时结合压电陶瓷信号来实现二维信息采集和分析。压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）安装在水听器外套筒（5）的外顶端，在水下要承受巨大的水压。压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）与透光承压堵头（12）之间为主气压舱室（3-2），该主气压舱室（3-2）与副气压舱室（3-1）之间通过气压传输通道（10）进行联通，副气压舱室（3-1）与水压平衡管（1）之间设有柔性压力平衡片（2），水压平衡管（1）也同样承受巨大的水压，水压通过水压平衡管（1）挤压柔性压力平衡片（2），柔性压力平衡片（2）压缩副气压舱室（3-1）高压空气，通过气压传输通道（10）把压力传输到主气压舱室（3-2），使得主气压舱室（3-2）的压力等于外界水压，保证压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）处于最佳工作状态，当把二维矢量场水听器设置阵列，每一个信号源就构成一个单一的矢量场，所有的信号源组合在一起就构成一个二维矢量场，通过分析之后，我们就能够判别我们说侦听的信号源方位、信号源的强弱及频率。
压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片由硬质防腐材料构成，嵌入有压电陶瓷片，信号探测片通过具有弹性的柔性材料与水听器外套筒（5）的外顶端固定连接，压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片背面为反光镜面。
主气压舱室（3-2）内设置有激光源（11），激光束与压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的入射角为θ，θ≠0，反射的激光束穿过透光承压堵头（12）进入水听器内筒（6）照射到丹倍效应二维***件（8）上，当有信号存在的时候，反光点的位置会发生改变，构成二维电压信号，该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，这些有价值信号的数据被统一送到中央计算机（16）进行分析和处理；
水听器内筒（6）设有导槽和齿条，在该齿条的上方水听器外套筒（5）开设孔槽，在该孔槽的位置安装套筒拉伸电机（4），该电机转动的时候，可以改变水听器外套筒（5）及水听器内筒（6）之间的相对位置，使得二维矢量场水听器（7）的长度发生改变，放大增益可调，拉伸长度的时候，信号的放大倍数加大，反之减少套筒的长度，这放大倍数降低。
二维矢量场水听器（7）采用压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）可以获得两种信号，两类信号的频率响应是不一样的，压电陶瓷对于高频振荡响应较为灵敏，而丹倍***件所获得的信号对低频的响应更为灵敏，特别是对极弱的低频响应有很好的侦测作用，两者结合使用可以大大扩展探测频率的范围。
在具体的探测过程中，可以采用阵列组合，参见图3，例如潜艇阵列组合参见图4所示。压电陶瓷振动信号和该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，这些有价值信号的数据被统一送到中央计算机（16）进行分析和处理，最终我们可以获得目标信号源究竟是什么类型的潜艇、以及该潜艇的距离和方位。
其工作流程如图6所示。二维矢量场水听器（7）接收到的两类信号经过A/D转换之后，构成二维的矢量场数据，每一个矢量场还配合一个压电陶瓷信号，这些信号通过一个数字滤波装置把背景噪音过滤掉，然后对这些有价值的信号进行预处理及提取矢量场特征，把这些二维矢量场(如图5所示)数字信息存储到二维矢量场信息数据库中，如果能够确定目标型号，则这些信息就会构成一个可比对的模板数据进行标注，然后永久保存。但这些数据模板在不断积累的过程中，就构成了一个庞大的基础数据，对于数据分析而言，就有了基础的数据库。当我们探测到一个新的目标时，这些数据就可以进行交互查询，与二维矢量场信息数据库的数据进行比对，如果匹配成功，那么我们就可以知道我们所探测的目标究竟是哪一个目标。如果数据库没有，根据以前数据库所存在的那些数据，计算机可以分析出究竟是哪一类的目标。由于二维矢量场的特殊性质，我们可以准确地判断目标的远近和方位。在配合压电传感器所获得的信息，我们还可以判别目标的真伪。因为每一个矢量信号与压电陶瓷的信号是成对出现的，当我们在录入数据库的时候，这两组信号有一个密不可分的匹配关系，利用这关系的存在，就可以识别目标的真伪。例如，当一个目标，在播放录音的时候，压电陶瓷可以判别这个目标存在，但是对于低频的震动而言，其低频信号却不存在，更确切地说，两路信号无法匹配。 从原理上来讲，本发明属于被动式的水听器，可以检测到零频率的水压变化，对于静音在水下运动物体所表现出的极低频率的特征具有很好的侦测作用，结合压电陶瓷传感器，可以侦测水下目标不说发出的很高极高频率水声。
这种水听器阵列所获得的所有信号源汇集通过计算机分析之后，能够判别目标源是哪一种目标，能分析其方位、远近，并能识别目标的真伪。
本发明的有益效果是：这是一种全新的二维矢量场水听器组合式阵列能够判别目标源是哪一种目标，能分析其方位、远近，并能识别目标的真伪。具有极佳灵敏度，侦测频率范围广，可检测零频率，放大增益可调，可侦测水下静音移动目标，具有良好的发展潜力。
附图说明
图1为二维***件结构示意图；
图2为本发明剖面结构示意图；
图3为二维矢量场水听器安放位置示意图；
图4为二维矢量场水听器安放到潜艇的外观位置示意图；
图5为T时刻二维矢量场示意图；
图6为本发明工作过程原理图；
图7为AT89C52单片机控制电路；
图8为8051单片机控制电路。
图中各标号为：1.水压平衡管，2.柔性压力平衡片，3-1.副气压舱室，3-2.主气压舱室，4.套筒拉伸电机，5. 水听器外套筒，6. 水听器内筒，7. 二维矢量场水听器，8. 丹倍效应二维***件，9. 压电陶瓷振动信号接收反光膜，10.气压传输通道，11.激光源，12.透光承压堵头，13.电池， 14.数据处理ECU，15. 信号滤波装置，16. 中央计算机，17. 丹倍定位信号线，18. 压电陶瓷振动信号线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：本发明的技术方案是： 本发明由水压平衡管（1）、柔性压力平衡片（2）、副气压舱室（3-1）、主气压舱室（3-2）、套筒拉伸电机（4）、水听器外套筒（5）、水听器内筒（6）、丹倍效应二维***件（8）、压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）、气压传输通道（10）、激光源（11）、透光承压堵头（12）、电池（13）、数据处理ECU（14）、 信号滤波装置（15）、 中央计算机（16）构成；
压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）安装在水听器外套筒（5）的外顶端，压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）与透光承压堵头（12）之间为主气压舱室（3-2），该主气压舱室（3-2）与副气压舱室（3-1）之间通过气压传输通道（10）进行联通，副气压舱室（3-1）与水压平衡管（1）之间设有柔性压力平衡片（2），主气压舱室（3-2）内设置有激光源（11），激光束与压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的入射角为θ，θ≠0，反射的激光束穿过透光承压堵头（12）进入水听器内筒（6）照射到丹倍效应二维***件（8）上，该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，这些有价值信号的数据被统一送到中央计算机（16）进行分析和处理；水听器内筒（6）设有导槽和齿条，在该齿条的上方水听器外套筒（5）开设孔槽，在该孔槽的位置安装套筒拉伸电机（4），该电机转动的时候，可以改变水听器外套筒（5）及水听器内筒（6）之间的相对位置，使得二维矢量场水听器（7）的长度发生改变（参见图2）。
压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片由硬质防腐材料构成，嵌入有压电陶瓷片，信号探测片通过具有弹性的柔性材料与水听器外套筒（5）的外顶端固定连接，压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片背面为反光镜面。
二维矢量场水听器（7）采用压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）获得压电陶瓷振动信号和丹倍***件所获得的信号两路信号，压电陶瓷振动信号和该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，处理过的数据被统一送到中央计算机（16）。
利用丹倍效应二维***件（15）对二维光点信息采集与识别，在单片机中对二维光点信息进行处理，用按键标志当前二维光点信息采集的状态，录入状态，识别状态，清除状态，用液晶1602能够显示当前二维光点信息采集识别的状态信息；用继电器对当前信息进行判断，例如提醒当前二维光点信息识别错误；利用蜂鸣器和LED等提醒当前二维光点信息识别是否正确。如图7所示。
丹倍效应二维***件（15）采集二维光点信息，然后用16位的飞思卡尔X128单片机对二维光点数字信息进行预处理，然后将二维光点信息数据送入STC89C52单片机中，一块液晶1602与STC89C52单片机相连，液晶用于显示当前二维光点信息采集***的工作状态和经对比后二维光点信息采集的信息是否正确，用一个蜂鸣器和LED指示灯指示当前采集的二维光点信息正确。当采集到的二维光点信息正确，蜂鸣器发出响声并且LED指示灯点亮。
实施例2：本发明的技术方案是： 本发明由水压平衡管（1）、柔性压力平衡片（2）、副气压舱室（3-1）、主气压舱室（3-2）、套筒拉伸电机（4）、水听器外套筒（5）、水听器内筒（6）、丹倍效应二维***件（8）、压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）、气压传输通道（10）、激光源（11）、透光承压堵头（12）、电池（13）、数据处理ECU（14）、 信号滤波装置（15）、 中央计算机（16）构成；
压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）安装在水听器外套筒（5）的外顶端，压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）与透光承压堵头（12）之间为主气压舱室（3-2），该主气压舱室（3-2）与副气压舱室（3-1）之间通过气压传输通道（10）进行联通，副气压舱室（3-1）与水压平衡管（1）之间设有柔性压力平衡片（2），主气压舱室（3-2）内设置有激光源（11），激光束与压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的入射角为θ，θ≠0，反射的激光束穿过透光承压堵头（12）进入水听器内筒（6）照射到丹倍效应二维***件（8）上，该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，这些有价值信号的数据被统一送到中央计算机（16）进行分析和处理；水听器内筒（6）设有导槽和齿条，在该齿条的上方水听器外套筒（5）开设孔槽，在该孔槽的位置安装套筒拉伸电机（4），该电机转动的时候，可以改变水听器外套筒（5）及水听器内筒（6）之间的相对位置，使得二维矢量场水听器（7）的长度发生改变（参见图2）。
压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片由硬质防腐材料构成，嵌入有压电陶瓷片，信号探测片通过具有弹性的柔性材料与水听器外套筒（5）的外顶端固定连接，压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片背面为反光镜面。
二维矢量场水听器（7）采用压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）获得压电陶瓷振动信号和丹倍***件所获得的信号两路信号，压电陶瓷振动信号和该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，处理过的数据被统一送到中央计算机（16）。
二维信息采集识别***电路工作原理：丹倍效应二维***件（15）构成的二维光点信息传感器收到二维数据信息，通过串口给单片机发送命令，单片机同意并接收相应的信息，二维光点信息传感器采集的二维光点信息转换成RGB格式，并且数据传输到单片机，单片机通过存储在EEPROM中的固化程序执行大量的模式识别和光点数据处理相关计算，当输入的二维光点信息被确认，单片机将命令执行机构动作，开关开。硬件特性：80C51单片机是在8051的基础上发展起来的，8051单片机与80C51单片机从外形看是完全一样的，其指令***、引脚信号、总线等完全一致（完全兼容），主要差别就在于芯片的制造工艺上。80C51的制造工艺是在8051基础上进行了改进。8051系列单片机采用的是HMOS工艺：高速度、高密度；80C51系列单片机采用的是CHMOS工艺：高速度、高密度、低功耗；
如图8所示。采用8051作为二维光点信息采集识别***的核心处理器，使用单片机内部的4K程序存储器，接+5V电源。复位电路则采用简单RC复位电路，同时又可与一些需要复位的***电路相连，达到复位与单片机同步。/EA/Vpp为访问内部或外部程序存储器的选择信号。由于8051单片机有4K的内部程序存储器，又外接了128Kx8的EEPROM存储器，故该引脚必须接+5V高电平。/PSEN为外部程序存储器读选通控制信号。此电路中无扩展程序存储器，故该脚悬空。串口通信接口设计采用MAX232实现TTL与RS-232的转换，实现与计算机通信。
Claims (3)
1.一种二维矢量场水听器，其特征在于：包括由水压平衡管（1）、柔性压力平衡片（2）、副气压舱室（3-1）、主气压舱室（3-2）、套筒拉伸电机（4）、水听器外套筒（5）、水听器内筒（6）、丹倍效应二维***件（8）、压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）、气压传输通道（10）、激光源（11）、透光承压堵头（12）、电池（13）、数据处理ECU（14）、
信号滤波装置（15）、 中央计算机（16）构成；压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）安装在水听器外套筒（5）的外顶端，压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）与透光承压堵头（12）之间为主气压舱室（3-2），该主气压舱室（3-2）与副气压舱室（3-1）之间通过气压传输通道（10）进行联通，副气压舱室（3-1）与水压平衡管（1）之间设有柔性压力平衡片（2），主气压舱室（3-2）内设置有激光源（11），激光束与压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的入射角为θ，θ≠0，反射的激光束穿过透光承压堵头（12）进入水听器内筒（6）照射到丹倍效应二维***件（8）上，该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，这些有价值信号的数据被统一送到中央计算机（16）进行分析和处理；水听器内筒（6）设有导槽和齿条，在该齿条的上方水听器外套筒（5）开设孔槽，在该孔槽的位置安装套筒拉伸电机（4），该电机转动的时候，可以改变水听器外套筒（5）及水听器内筒（6）之间的相对位置，使得二维矢量场水听器（7）的长度发生改变。
2.根据权利要求1所述的二维矢量场水听器，其特征在于：压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片由硬质防腐材料构成，嵌入有压电陶瓷片，信号探测片通过具有弹性的柔性材料与水听器外套筒（5）的外顶端固定连接，压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的信号探测片背面为反光镜面。
3.根据权利要求1或2所述的二维矢量场水听器，其特征在于：二维矢量场水听器（7）采用压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）获得压电陶瓷振动信号和丹倍***件的二维信号两路信号，压电陶瓷振动信号和该二维***件上的坐标值电压信号通过丹倍定位信号线（17）输入至信号滤波装置（15），压电陶瓷振动信号接收反光膜（9）的压电信号通过压电陶瓷振动信号线（18）输入至信号滤波装置（15）的另一输入端，经过滤波处理之后两路信号输入到数据处理ECU中，处理过的数据被统一送到中央计算机（16）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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