一种磁性悬挂二维位移矢量水听器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110879100A(43)申请公布日2020.03.13(21)申请号201911352836.7(22)申请日2019.12.25(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人洪连进李玥方尔正朱中锐桂晨阳(51)Int.Cl.G01H11/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种磁性悬挂二维位移矢量水听器(57)摘要本发明涉及矢量水听器、抗磁悬浮及电涡流传感器领域，具体涉及一种磁性悬挂二维位移矢量水听器。本发明包括外壳部分、内部柱壳部分和夹层部分；其中，外壳部分为侧面四周预留开孔、上下表面完整的立方体；内部柱壳部分为非磁性金属材质，安装于外壳部分内部的几何中心，其侧面圆周不与外壳部分相切，而是预留有一定间隙；夹层部分位于外壳部分和内部柱壳部分之间；本发明可增加了测量维数，增大其灵敏度，并对传统矢量水听器悬挂方面进行改进，且具有安装稳定性高、体积小、低频和甚低频灵敏度高等优点。CN110879100ACN110879100A权利要求书1/1页1.一种磁性悬挂二维位移矢量水听器，其特征在于：包括外壳部分、内部柱壳部分和夹层部分；其中，外壳部分为侧面四周预留开孔、上下表面完整的立方体；内部柱壳部分为非磁性金属材质，安装于外壳部分内部的几何中心，其侧面圆周不与外壳部分相切，而是预留有一定间隙；夹层部分位于外壳部分和内部柱壳部分之间。2.根据权利要求1所述的一种磁性悬挂二维位移矢量水听器，其特征在于：所述的外壳部分包括：透声外壳(1)，电涡流传感器一(6-1)、电涡流传感器二(6-2)、电涡流传感器三(6-3)、电涡流传感器四(6-4)以及输出导线一(7-1)、输出导线二(7-2)、输出导线三(7-3)、输出导线四(7-4)；透声外壳(1)为外壳部分主体，其侧面四周预留开孔、上下表面完整；四个电涡流传感器分别安装于透声外壳(1)侧面四周预留开孔处，四个电涡流传感器的轴线相交于透声外壳(1)的几何中心；四个输出导线分别对应四个电涡流传感器，其一端连接对应的电涡流传感器，一端作输出。3.根据权利要求2所述的一种磁性悬挂二维位移矢量水听器，其特征在于：所述的内部柱壳部分包括：非磁性金属柱壳(2)、上石墨盖(3-1)以及下石墨盖(3-2)；非磁性金属柱壳(2)为铜或铝材料，其位于透声外壳(1)内部的几何中心，其外表面与透声外壳(1)预留一定间隙；上石墨盖(3-1)和下石墨盖(3-2)为抗磁性材料，分别位于非磁性金属柱壳(2)的上下两端。4.根据权利要求3所述的一种磁性悬挂二维位移矢量水听器，其特征在于：所述的夹层部分包括：上永磁铁单元(4-1)、下永磁铁单元(4-2)以及顺磁性溶液(5)；上永磁铁单元(4-1)和下永磁铁单元(4-2)分别固定于透声外壳(1)内部的上下表面；顺磁性溶液(5)充满于透声外壳(1)内部与非磁性金属柱壳(2)之间。5.根据权利要求2或4所述的一种磁性悬挂二维位移矢量水听器，其特征在于：所述的电涡流传感器，其在透声外壳(1)的通孔上需进行固定和水密处理，并且电涡流传感器一(6-1)结合电涡流传感器三(6-3)、电涡流传感器二(6-2)结合电涡流传感器四(6-4)分别构成正交的X和Y通道，通过各自的输出导线形成差分输出结构，作为矢量水听器的运动敏感元件。6.根据权利要求5所述的一种磁性悬挂二维位移矢量水听器，其特征在于：所述的非磁性金属柱壳(2)内部填充低密度复合材料，经过上石墨盖(3-1)和下石墨盖(3-2)的封装，整个柱体密度与水近似，作为矢量水听器的拾振元件。7.根据权利要求4或6所述的一种磁性悬挂二维位移矢量水听器，其特征在于：所述的永磁铁单元，每个永磁铁单元包括4块永磁铁，并与两个石墨盖形成磁性悬挂系统。8.根据权利要求7所述的一种磁性悬挂二维位移矢量水听器，其特征在于：所述的顺磁性溶液(5)，具体为可对抗磁悬挂进行增强得硝酸镝溶液。2CN110879100A说明书1/4页一种磁性悬挂二维位移矢量水听器技术领域[0001]本发明涉及矢量水听器、抗磁悬浮及电涡流传感器领域，具体涉及一种磁性悬挂二维位移矢量水听器。背景技术[0002]矢量水听器的出现被誉为“水声技术的革命”，它相较于传统声压水听器可以获得更全面的声场信息，矢量水听器可以获取水下声场中的矢量信息，包括水质点的位移、振速、加速度及声压梯度等。如今，振速、加速度及声压梯度式矢量水听器的技术已经趋于成熟，在水声的各个领域中都有着广泛的应用，然而位移式矢量水听器的研究较少，仍旧处于起步阶段。传统的矢量水听器为加速度式矢量水听器，由于其自身特性，在低频段内灵敏度较低