一种固液双态线列阵制造技术

一种固液双态线列阵，内部为液态线列阵，外部为固态线列阵；内部的液态线列阵采用PU管充油作为阵体。固态线列阵采用水滴型、圆型或方型。加工时，先将制作线列阵阵元，然后灌注液态阵，将内部的液态阵放置于固态线列阵模具中，再整体浇注；模具两端采用流线型曲面过渡接头，最终与连接器连接。本实用新型专利技术线缆在液体中，可自由活动，所以线缆不易断。因其外部为高分子材料，强度好，也提高了阵体强度，不易破损；材料采用高分子环保材料，无泄漏物，能够保护海洋环境。阵元在液态中，尾部连接件采用旋转可拆卸件，可整体把阵芯抽出，维护成本低，操作简单。固体阵截面为水滴形，在整体垂直应用时可形成导流面，减少水流噪声影响，测量效果好。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种水声接收装置，涉及到一种固液双态线列阵。
技术介绍
线列阵在现代反潜、水下防御、海洋监测、资源勘探、海洋试验中得到广泛应用，是集声、光、电于一体的复杂测试设备，目前已发展成了多种形式、多种用途、多种技术。从应用方向分，有垂直阵、水平拖曳阵；从载体材料分，有固态阵、液态阵；从截面形状分有圆型阵、方型阵、水滴直线型阵、水滴流线型阵；从阵元输出技术分，有数字阵、模拟阵等，每种阵有其优点也同时存在缺点。现在广泛应用主要是充油液态阵及整体浇注式固态阵。液态阵的阵体充油较为容易，可以做的很长，多为圆型。其线缆在里面自由活动，只要布置合理，当阵体受拉伸、弯曲等线缆不受力，因此不易断线。当阵体需要维护检修时， 又因其两端固定简单，阵元在液态中容易取出，维护相对简单，制作成本低。存在的主要问题是一是强度低，易破损。在水下易被其他东西(鱼类啃食、礁石挂碰等弄坏)。二是阵体泄露，液体流入海中污染海洋环境，不环保。三是形状较为单一，主要是圆型。四是在水下导流放置不好容易产生自身干扰。固态阵的阵体强度高，高分子树脂整体浇注，不易破损。其可根据需要制作各种形状，如圆型、方型、水滴直线型，水滴流线型等，环保，而且各部件在阵体内位置固定，不产生自身的内部声扰。但存在问题也很致命一是其内部线缆相对位置固定，当阵体受拉伸、弯曲等，阵体变形，线缆(焊点)容易断；二是维护或检修难度大，因自身材质强度高，很难取出里面的阵元器件，维护不方便。
技术实现思路
本专利技术提供了一种水滴型固液双态阵线列阵，既克服了液态、固态各自存在的缺点，又解决了生产加工的工艺难点，同时保留了液态、固态的各自优点是比较理想的线列阵。本专利技术解决技术问题的方案是—种水滴型固液双态线列阵，内部为液态线列阵,夕卜部为固态线列阵。内部的液态线列阵采用PU管充油作为阵体，外部的固态线列阵，采用整体浇注一次成型。加工时，先将制作线列阵阵元，然后灌注液态阵，将内部的液态阵放置于固态线列阵模具中，再整体浇注；模具两端采用流线型曲面过渡接头，最终与连接器连接。固态线列阵可以采用多种形状，如水滴型、圆型、方型等。本专利技术的有益效果一是克服断线问题；因为线缆在液体中，可自由活动，所以线缆不易断。二是因其外部为高分子材料，强度好，也提高了阵体强度，不易破损；三是材料采用高分子环保材料，无泄漏物，能够保护海洋环境。四是阵元在液态中，尾部连接件采用旋转可拆卸件，可整体把阵芯抽出，维护成本低，操作简单。五是固体阵截面为水滴形，在整体垂直应用时可形成导流面，减少水流噪声影响，测量效果好。附图说明图I是本专利技术产品的截面示意图。图2是整体结构示意图。图中1固态双态阵固态阵体，2固液双态阵液态护套，3内部液体，4线列阵阵元，5线列阵输入端，6线列阵输出端，7支撑套，8带锁扣的定位套。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施例本实施例以生产10米长的双态阵为例，所述的线列阵技术要求如下尺寸总长10000mm,等效阵长7800_，前置信号放大器20个；耐压强度5Mpa ;承重彡1000KG;阵元电源直流正负12V。具体步骤如下 I、制作充油液态阵此条液态阵采用I3U管作为外部材质，外径O 30mm、内径为O 25mm，内部充500#甲基硅油。具体步骤如下(I)检测部件及元器件；①使用拉力器对阵体内部的承重绳及外部的管进行预拉伸测试，确认其承重强度及延展性。因为需要达到承重最大1000KG的指标，因此采用1100KG拉力对其进行拉伸，拉力误差值不大于千分之五。②检测水听器，对其标称电容值进行检测，确认误差在5%以内，按照出线方向的排列顺序依次编号。即I号、2号、3号、4号，……19号与20号，共分为20组。在检测中使用的设备为LCR测试仪，测试电压15V。(2)阵元初步定位①从尾部开始，将所有的部件按组为单位穿入承重绳，每组的组成部件及顺序如下带锁扣的内径0 5mm的聚酰胺定位套、橘色内径O 5外径025的聚苯乙烯支撑套、水听器、带锁扣的内径0 5_的聚酰胺定位套，照这个次序将20组部件顺序穿入承重绳，按照激光法校准水听器复数灵敏度的校准公式计算出每个水听器应在的位置，初步定位。②把承重绳两端连接到拉力计上(预连接)，拉伸到1000KG，初步定位各部件，但是带锁扣的内径05_的聚酰胺定位套先不要锁定，以便后期对元器件间距离进行调整。(3)布线；①按各元器件之间的距离，分配各段线长。根据用途的不同，以不同颜色进行区分，便于检测及维修。每段线在布放时需要预留一定的长度，例如40CM的距离，要布放45CM线，穿线时需使用塑料头的镊子牵引，不得使用金属器材，以免刮破线皮，造成信号的干扰甚至短路。②焊接首先将每两个为一组的水听器串联焊接，将室温控制在18 20°C，湿度50% 60%，穿戴防静电工作服及配件进行焊接以保证质量。每组两个水听器共用一块前置信号放大板，将放大板放置在两个水听器中间的位置，将输入端与输出端分别与水听器的输入端和输出端焊接起来，并且将焊接后的线编织成股。将焊点上涂抹水密冷补胶，并用将放大板用热缩管套起来保护，以保证其绝缘。(4)测量各频率段放大器的值在每块放大板的两端加200mv的电压，测量各频段放大板的值，检测其功能并对应定位放置。(5)最后一次精确定位,将带锁扣的内径C>5mm的聚酰胺定位套锁定。(6)松开拉力装置，将连接器与承重绳连接好，在连接器上连接两根40米长的凯夫拉绳作为穿管时牵引用。把输出信号线与首端连接器焊接起来，在各组元器件之间放置屏蔽网，以免对信号造成干扰。用酒精清洗所有部件后，开始穿PU管。(7)用酒精清洗PU管内部，确保清洁无杂质，用钢丝穿过PU管，连接穿好的凯夫拉绳，将凯夫拉绳拉过PU管。将元器件一个一个的拉入管内，支撑套需用少许硅油润滑以防破损，直至将最后一个阵元拉入PU管中。然后将管的两端固定在连接器上。(8)灌注硅油清洗灌注机及管路，清除杂质。以-0. IMPa对硅油进行抽真空，将灌注管路与液态阵的接头对接好，按照10ml/min的速度设定好，开启自动灌注程序。当灌注基本完成，将灌注好的阵体倾斜30度，以便排出空气。全部灌注完成后，将整条阵的两端采用高分子材料进行密封。2、制作固态阵①在制作前要将生产底座模具调水平，方法是将模具内注入模具高度的1/3量的水，通过调整基准梁支架使整个模具高度差为±1_。②首先使用浇注材料在小模具中浇注300个长、宽、高均为2. 3cm的高分子固体支撑块，将其以7. 5cm的间距布放在模具底部，这样做的目的是将液体阵以同样的水平高度支撑在固体阵中。③用细砂纸轻微的对液体阵外部的管进行打磨，使其变得粗糙，这样做的目的是增强PU管外部的附着力，使管套与固体阵能够很好的结合在一起。将打磨后的液体阵两头以拉力器牵引平直，将其安放在生产模具中，以支撑块支撑好。④安放两侧模具，将两侧模具向两边转动10度。⑤浇注前模具通电加热，模具温度控制在60°C。浇注材料预热至60°C，加固化剂后搅拌10分钟。搅拌完成后放入真空瓶内进行真空消泡，当气泡消除后浇注到模具内。⑥反复对模具内的气泡进行消泡，直至到浇注的材料中无任何气泡，待浇注的材料已经黏稠时，将两侧的模具向中心转动，使浇注材料截面成流线型。⑦确认无气泡后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固液双态线列阵，其特征在于，该固液双态线列阵，内部为液态线列阵，外部为固态线列阵；内部的液态线列阵采用PU管充油作为阵体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈士权，姜倩玮，赵胜楠，张楠，许杰，杨巍，胡清，
申请(专利权)人：大连工业自动化仪表研究所，
类型：实用新型
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