【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深远海地形地貌探测，具体地，涉及用于深远海测绘的平面接收换能器基阵系统及其实现方法，更为具体地，涉及用于深远海测绘的大角度波束扫描的平面接收换能器基阵系统及其实现方法。
技术介绍
1、在海洋探测和海洋开发活动中，首先要完成海底地形的全面测绘，全海深多波束测深系统是完成海底地形地貌测绘任务的典型代表，它能够完成对测量区域全覆盖式测量，具备精确、快速的获取水下地形的能力以及发现目标、识别海底类型及海底目标的图像识别能力。
2、深远海多波束探测系统水下湿端包含发射和接收两个模块，相较于传统的探测系统，多波束探测系统可同时发射并接收多个不同指向角度的波束，通过多扇区、多波束扫描及后续叠加处理获得探测目标海域的实时海底地形地貌图像，极大的提高了海底的测绘效率及精度。为实现较大的扇面多波束扫描，深水多波束探测系统水下接收换能器基阵多用球形基元作为基础阵元，并辅助于吸声尖劈或反声障板实现接收换能器的大角度接收能力，这就造成了接收换能器基阵结构复杂，在基阵成型及长期水下工作过程中容易造成开裂及脱落影响水下湿端的水密特性，从而造成多波束测试系统不可逆的损坏，严重时需要返回干端船坞进行整体替换。对接收换能器基阵结构及成型工艺进行优化设计，提高接收换能器的长时间水密可靠性，延长多波束探测系统的实际使用寿命十分必要。
3、专利文献cn100339721c(申请号：200410066560.3)公开了一种用于声学多普勒海流剖面仪的相控换能器阵和相控方法，在相控换能器阵中有近千个换能器按半波长间隔均匀布放在一个圆形平面
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于深远海测绘的平面接收换能器基阵及其实现方法。
2、根据本专利技术提供的一种用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，包括：
3、步骤s1：完成接收换能器基阵主体的前期装配与粘接，球形基元坐于支撑螺杆上，并穿过吸声尖劈及后支撑底板，将球形基元引线引入到支撑底板背部；
4、步骤s2：利用工装模具将接收换能器基阵主体包覆，利用工装模具的上盖板将接收换能器基阵所有球形基元固定，利用聚氨酯第一次灌封，完成球形基于及支撑螺杆的定位安装；
5、步骤s3：取下上盖板，清洗球形基元表面后放入满足预设要求的烘箱中预设时长，然后在球形基元表面及聚氨酯上端面涂覆偶联剂，再放入满足预设要求的烘箱中预设时长后灌注第二次聚氨酯；
6、步骤s4：拆除工装模具并将当前的接收换能器基阵主体倒置，对基阵引线进行焊接，在完成基阵引线焊接后完成接收换能器基阵的第三次灌封；
7、步骤s5：将完成三次灌封的接收换能器基阵预热预设时长，表面涂覆偶联剂后装入第四次灌封模具中，装入紧固螺柱后完成接收换能器基阵的第四次灌封，放入满足预设要求的烘箱固化预设时长，再自然降至室温后拆模；
8、步骤s6：将紧固抱箍装配在灌封好的接收换能器基阵的紧固螺柱上，获得可用于深远海测绘的平面接收换能器基阵。
9、优选地，所述步骤s2包括：利用工装模具将接收换能器基阵主体包覆，上盖板有若干列球形基元定位凹槽，确保球形基元高度及阵列位置精度，水平放置完成第一次常温聚氨酯的灌封，第一次灌封面至球形基元下端面位置，灌封固化后可实现支撑细杆的定位及球形基元的初步定位。
10、优选地，所述步骤s2中第一次灌封采用常温固化聚氨酯，该常温固化聚氨酯密度1.05g/cm3。
11、优选地，所述步骤s3包括：取下上盖板，清洗球形基元表面后，放入80°恒温烘箱中预热1小时，然后将球形基元表面及第一次灌封端面涂覆偶联剂，放入80°恒温烘箱1小时后灌注第二次聚氨酯，完成第二次聚氨酯灌封后放入80°恒温烘箱中固化8小时后自然冷却至室温，第二次灌封面至球形阵元上端面1mm，完成球形基元的精准定位安装；
12、优选地，所述灌注第二次聚氨酯包括：采用水密封装聚氨酯，采用敞开式浇注。
13、优选地，所述步骤s4包括：拆除工装模具并将当前的接收换能器基阵主体倒置，安装水密电缆、支架及四个紧固螺栓并完成球形基元引线焊接，装上工装模具完成第三次灌封，灌封面没过引出导线并至支架1/2高度，确保第四次灌封背部有5-8mm厚度余量。
14、优选地，所述步骤s5包括：将接收换能器基阵主体及定位螺柱放入80°恒温烘箱中预热1小时后，涂覆偶联剂并精准定位安装模具中，完成第四次灌封，完成第四次灌封后放入80°恒温烘箱中固化8小时，自然冷却至室温脱模。
15、优选地，第四次灌封为接收换能器基阵整体水密灌封，灌封前接收换能器基阵呈规则状长方体。
16、优选地，在第四次灌封后形成凸字状基阵外观，确保基阵安装在船底或安装平台上可实现安装面平滑无凹凸。
17、根据本专利技术提供的一种可用于深远海测绘的平面接收换能器基阵，利用上述所述的用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法获得。
18、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
19、1、本专利技术采用四次灌封方式，前三次灌封分别完成了接收换能器基阵的高精准度定位及背部引线封装，在不影响基阵声辐射性能的前提下，将接收换能器基阵复杂结构变为规则的近长方体形状，确保了水密封装灌封各接触面厚度一致性，极大降低了聚氨酯水密封装过程中的收缩应力，提高了换能器基阵长时间水下工作的可靠性；
20、2、本专利技术提供的用于基阵定位安装的定位螺柱与接收换能器主基阵面无物理结构接触，基阵主体整体全包覆在水密聚氨酯橡胶内，确保了基阵水密的一体性，提高了换能器基阵长时间水下工作的可靠性；
21、3、本专利技术提供的紧固抱箍对与换能器基阵有物理连接的四个紧固螺柱进行了紧固保护，紧固螺柱有防水凹槽，通过抱箍紧固后可进一步确保紧固螺柱的水密特性，提高换能器接收基阵的长时间水下工作的水密可靠性；
22、4、针对多波束探测系统接收换能器的结构特点，通过多次灌封形式完成接收换能器基阵的不同装配工艺流程，完成接收换能器基阵高精度安装定位及水密封装，实现换能器基阵的长时间水密可靠性，从而延长换能器的实际使用寿命接收、抗压缩等耐压及隔声去耦能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，其特征在于，所述步骤S2包括：利用工装模具将接收换能器基阵主体包覆，上盖板有若干列球形基元定位凹槽，确保球形基元高度及阵列位置精度，水平放置完成第一次常温聚氨酯的灌封，第一次灌封面至球形基元下端面位置，灌封固化后可实现支撑细杆的定位及球形基元的初步定位。
3.根据权利要求1所述的用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，其特征在于，所述步骤S2中第一次灌封采用常温固化聚氨酯，该常温固化聚氨酯密度1.05g/cm3。
4.根据权利要求1所述的用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，其特征在于，所述步骤S3包括：取下上盖板，清洗球形基元表面后，放入80°恒温烘箱中预热1小时，然后将球形基元表面及第一次灌封端面涂覆偶联剂，放入80°恒温烘箱1小时后灌注第二次聚氨酯，完成第二次聚氨酯灌封后放入80°恒温烘箱中固化8小时后自然冷却至室温，第二次灌封面至球形阵元上端面1mm，完成球形基元的精准定位安装。
<...【技术特征摘要】
1.一种用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，其特征在于，所述步骤s2包括：利用工装模具将接收换能器基阵主体包覆，上盖板有若干列球形基元定位凹槽，确保球形基元高度及阵列位置精度，水平放置完成第一次常温聚氨酯的灌封，第一次灌封面至球形基元下端面位置，灌封固化后可实现支撑细杆的定位及球形基元的初步定位。
3.根据权利要求1所述的用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，其特征在于，所述步骤s2中第一次灌封采用常温固化聚氨酯，该常温固化聚氨酯密度1.05g/cm3。
4.根据权利要求1所述的用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，其特征在于，所述步骤s3包括：取下上盖板，清洗球形基元表面后，放入80°恒温烘箱中预热1小时，然后将球形基元表面及第一次灌封端面涂覆偶联剂，放入80°恒温烘箱1小时后灌注第二次聚氨酯，完成第二次聚氨酯灌封后放入80°恒温烘箱中固化8小时后自然冷却至室温，第二次灌封面至球形阵元上端面1mm，完成球形基元的精准定位安装。
5.根据权利要求4所述的用于深远海测绘的平面接收换能器基阵实现方法，其特征在于，所述灌注第二次聚氨酯包括：采用水密封装聚氨酯，采用敞开式...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵欢，胡健辉，王敏慧，潘晶，张睿，
申请(专利权)人：上海船舶电子设备研究所中国船舶集团有限公司第七二六研究所，
类型：发明
国别省市：
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