一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器.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CN110879099A(43)申请公布日2020.03.13(21)申请号201911352815.5(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2页(54)发明名称一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器(57)摘要本发明涉及涉及矢量水听器以及电涡流传感器领域，具体涉及一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器。包括外壳部分、内部框架部分和传感部分；其中，外壳部分为一柱体结构，其顶部预留有孔，底部左右两侧安装有固定用角铁；内部框架部分位于外壳部分内部，主体为一圆柱体刚性框架，其与外壳部分刚性连接；传感部分位于内部框架部分左右两侧。本发明引入超顺磁性溶液，在甚低频下灵敏度较高，极大的增加了矢量水听器的灵敏度，且具有易于安装、稳定性高、抑制噪声能力强、线缆不会对测量产生影响等优点。CN110879099ACN110879099A权利要求书1/1页1.一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器，其特征在于：包括外壳部分、内部框架部分和传感部分；其中，外壳部分为一柱体结构，其顶部预留有孔，底部左右两侧安装有固定用角铁；内部框架部分位于外壳部分内部，主体为一圆柱体刚性框架，其与外壳部分刚性连接；传感部分位于内部框架部分左右两侧。2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器，其特征在于：所述的外壳部分包括充油管(1)、充油口(10)以及角铁(11)；充油管(1)为一柱体结构，其上表面预留有孔；充油口(10)位于充油管(1)上表面预留孔处；两个角铁(11)分别位于充油管(1)下表面左右对称两端，其与充油管(1)刚性固定。3.根据权利要求2所述的一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器，其特征在于：所述的内部框架部分包括安装框架(2)、非磁性材料被测柱体(3)以及弹性元件(5)；安装框架(2)为一圆柱体刚性框架，其与充油管(1)刚性连接；非磁性材料被测柱体(3)位于安装框架(2)几何中心，其与安装框架(2)共轴；弹性元件(5)为拉伸弹簧或软橡胶绳，其一端连接在安装框架(2)上，另一端连接在非磁性材料被测柱体(3)上。4.根据权利要求3所述的一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器，其特征在于：所述的传感部分包括电涡流传感器(4)、导线(6)、水密件接插件(7)以及安装平台(9)；安装平台(9)为一笼式结构，其远离安装框架(2)轴线一侧刚性固定在安装框架(2)上，其指向安装框架(2)轴线一侧预留开孔，其底端同样预留开孔；电涡流传感器(4)位于安装平台(9)侧面预留开孔部位；导线(6)一端通过安装平台(9)底端预留开孔部位与电涡流传感器(4)连接，一端与水密件接插件(7)连接；水密件接插件(7)位于安装框架(2)底部。5.根据权利要求2或4所述的一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器，其特征在于：所述的充油管(1)内部与其他部分形成的间隙之间填充有超顺磁溶液。6.根据权利要求5所述的一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器，其特征在于：所述的超顺磁溶液具体为四氧化三铁纳米水溶液。7.根据权利要求3或6所述的一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器，其特征在于：所述的安装框架(2)，其上下表面圆环四等分处共有8个悬挂钩，其圆周侧面对称分布有2个用于电涡流传感器(4)的安装平台(9)。8.根据权利要求3所述的一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器，其特征在于：所述的非磁性材料被测柱体(3)，具体为铜材料柱壳，其内部填充低密度复合材料，其上下表面外围四等分处共有8个悬挂钩，通过弹性元件(5)与安装框架(2)上的8个悬挂钩对应连接。9.根据权利要求4所述的一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器，其特征在于：所述的电涡流传感器(4)，两个电涡流传感器(4)严格对称分布在安装框架(2)的两侧，两者的连线穿过非磁性材料被测柱体(3)的轴线，通过差分输出构成单矢量通道。2CN110879099A说明书1/4页一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器技术领域[0001]本发明涉及矢量水听器以及电涡流传感器领域，具体涉及一种高灵敏度甚低频位移矢量水听器。背景技术[0002]矢量水听器技术于20世纪40年代产生，相较于传统的声压水听器，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信号。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。[0003]由于甚低频声信号由于在水中衰减较小、传播距离较远从而成为远