專利名稱：一種測量水聽器加速度相移靈敏度的專用振動架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光纖傳感測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及對干涉型、內(nèi)耳式光纖水聽器
進(jìn)行性能測試的振動架。
背景技術(shù)：
光纖傳感技術(shù)是伴隨光導(dǎo)纖維和光纖通信技術(shù)的發(fā)展而形成的一門嶄新技術(shù)。光 纖傳感器的傳感靈敏度要比傳統(tǒng)傳感器高許多倍，而且它可以在高電壓、大噪聲、高溫、強(qiáng) 腐蝕性等很多特殊環(huán)境下正常工作，還能夠與光纖遙感、遙測技術(shù)配合，形成光纖遙感系統(tǒng) 和光纖遙測系統(tǒng)，所以光纖傳感技術(shù)能廣泛應(yīng)用于航天航海、核工業(yè)、橋梁隧道、建筑、石油 開采、電力傳輸、醫(yī)療、科研等眾多領(lǐng)域。 干涉型光纖水聽器的工作原理為，通過水下的聲波對光纖的應(yīng)力作用改變光纖纖 芯的折射率或長度，從而引起在光纖中傳播光束的光程改變，導(dǎo)致相位發(fā)生變化。采用干涉 測量技術(shù)可檢測出相位變化，并得到有關(guān)水聲的信息。和壓電陶瓷或壓電晶體型的傳統(tǒng)水 聽器相比，光纖水聽器具有很大的優(yōu)越性。它利用光的相位干涉作為探測手段，探測靈敏度 極高，響應(yīng)頻帶也較寬；它以光纖作為信息傳感與傳輸媒介；而以光為載體的信息，既不會 被電磁干擾，也無發(fā)生泄漏的危險。 在干涉型、內(nèi)耳式光纖水聽器的性能測試指標(biāo)中，有一項(xiàng)加速度相移靈敏度指標(biāo)， 這是一項(xiàng)衡量內(nèi)耳式光纖水聽器組成陣列后，在環(huán)境噪聲中分辨信號能力強(qiáng)弱的重要性能 指標(biāo)。但是，在測試該性能的振動臺上用什么樣的工裝手段對水聽器的這一固有性能指標(biāo) 進(jìn)行正確測試，卻使人長期受到不小困擾，曾有技術(shù)中的各種不同結(jié)構(gòu)形式的測試工具均 存在測試精度差、達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的指標(biāo)要求的問題。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服曾有測量方法所存在的技術(shù)缺陷，提供一
種測量水聽器加速度相移靈敏度的專用振動架，使內(nèi)耳式光纖水聽器所固有的加速度相移
靈敏度這一性能指標(biāo)的正確測試成為可能，從而使內(nèi)耳式光纖水聽器的加速度相移靈敏度
這一性能指標(biāo)符合光纖水聽器設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的研發(fā)要求。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 —種測量水聽器加速度相移靈敏度的專用振動架，其特征在于所述振動架主要 由架體5，從下到上依次裝配在架體5內(nèi)孔中的下錐套4、用于夾持光纖水聽器的彈性夾頭 3、上錐套2以及裝配在架體5外壁上的螺蓋1組成； 所述架體5的下部為一個帶孔的圓盤52，所述圓盤52可將架體5垂直安裝在振動 臺上；所述架體5的主體為一個空心圓柱體57，所述空心圓柱體57的內(nèi)壁設(shè)有臺階面54 ; 所述空心圓柱體57的外壁設(shè)有外螺紋56 ; 所述下錐套4是帶有內(nèi)錐面42的環(huán)形體，并在環(huán)形體上開設(shè)一條縱向槽44 ;所述 內(nèi)錐面42與彈性夾頭3的外錐面31相配；所述下錐套4的圓柱面41與架體5的內(nèi)圓面
355相配；所述下錐套4的端面43與架體5內(nèi)壁的臺階面54相合，使下錐套4的軸向得以 定位；所述縱向槽44可確保下錐套4與架體5之間既裝卸方便，又緊密配合，從而確保與內(nèi) 錐面42相配合的彈性夾頭3，在光纖水聽器被夾持后能夠始終處于精確垂直對中狀態(tài)； 所述上錐套2由具有同一內(nèi)錐面23的兩個不同外直徑的圓環(huán)22和25迭加而成； 所述上錐套2的小圓柱面24與螺蓋1的端孔13相配；所述上錐套2的端面21與螺蓋1的 內(nèi)端面15相合；所述內(nèi)錐面23與彈性夾頭3的外錐面31相配； 所述彈性夾頭3為上下兩端呈對稱錐臺的中空圓柱體，其兩個端孔33的孔徑相同 并與被測水聽器的外徑相配；所述彈性夾頭3的軸向自上而下和自下而上各均布若干條縱 向槽32及34 ;所述上下兩端錐臺的外錐面31分別與下錐套4、上錐套2的內(nèi)錐面42及23 相合；所述彈性夾頭3的外圓柱面35與架體5的內(nèi)圓面55相配； 所述螺蓋1由兩個內(nèi)外直徑不相同的環(huán)形體迭加而成；所述螺蓋1上的內(nèi)螺紋16 與架體5上的外螺紋56相配；所述螺蓋1在架體5上旋緊時，可使上錐套2、下錐套4對彈 性夾頭3均勻施加徑向力，從而將光纖水聽器夾緊。 所述架體5的圓盤52上設(shè)有安裝孔51和可用于安裝加速度計(jì)的小螺孔58 ; 所述架體5的空心圓柱體57上開有兩個同軸的消音孔53 ; 所述螺蓋1上設(shè)有兩個安裝加速度計(jì)的小螺孔11。 本實(shí)用新型的有益效果為使用本實(shí)用新型的振動架夾持光纖水聽器，能夠確保 其在測試過程被輕柔夾緊時不但不發(fā)生形變，而且與振動臺的安裝平面始終保持垂直狀 態(tài)。以該振動架夾持光纖水聽器后在振動臺上測量水聽器的加速度相移靈敏度，能夠獲得 理想的測試結(jié)果。

圖1為本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例的裝配體示意圖； 圖2為本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例的架體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3(a)為本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例的下錐套正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3(b)為本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例的下錐套反面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例的彈性夾頭結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例的上錐套結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6(a)為本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例的螺蓋外部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6(b)為本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例的螺蓋剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明 (1)專用振動架的組成，參見圖1 : 振動架主要由架體5 (圖2)，從下到上依次裝配在架體5內(nèi)孔中的下錐套4 (圖 3 (a)、圖3 (b))、用于夾持光纖水聽器的彈性夾頭3 (圖4)、上錐套2 (圖5)以及裝配在架體 (5)外壁上的螺蓋l組成。 (2)架體，參見圖2: 架體5由一個空心圓柱體57和一個帶孔的圓盤52迭加而成。在架體的圓盤上設(shè)計(jì)了能將振動架安裝于振動臺的4個安裝孔51及可安裝加速度計(jì)的2個小螺孔58 ;在架體 的空心圓柱體上設(shè)計(jì)了 2個同軸的消音孔53 ;架體內(nèi)壁的臺階面54用于將下錐套4定位； 內(nèi)圓面55與彈性夾頭3的外圓柱面35及下錐套4的圓柱面41相配；外螺紋56與螺蓋1 的內(nèi)螺紋16相配。 (3)下錐套，參見圖3 (a)、圖3 (b): 下錐套4是帶有內(nèi)錐面42、開設(shè)一條縱向槽44的空心環(huán)形體。其41為圓柱面、43 為端面。圓柱面41與架體5的內(nèi)圓面55相配；端面43與架體5內(nèi)壁的臺階面54相合，使 下錐套4的軸向得以定位；內(nèi)錐面42與彈性夾頭3的外錐面31相配；縱向槽44可確保下 錐套4與架體5之間既裝卸方便，又緊密配合，從而確保與內(nèi)錐面42相配合的彈性夾頭3， 在光纖水聽器被夾持后能夠始終處于精確垂直對中狀態(tài)； (4)彈性夾頭，參見圖4 : 彈性夾頭3的基本形體為兩端呈對稱錐臺的中空圓柱體；其31為2個外錐面，32 為6條均布的自上而下的縱向槽，33為2個尺寸相同的端孔，34為6條均布的自下而上的 縱向槽，35為外圓柱面。2個外錐面31分別能與上、下錐套上的內(nèi)錐面23及42相合；2個 端孔33與被測水聽器的外徑相配；外圓柱面35與架體5的內(nèi)圓面55相配；12條自上而下 和自下而上相間均布的縱向槽32及34的寬度可隨彈性夾頭3所受徑向力大小的變化而改 變。 (5)上錐套，參見圖5: 上錐套2由具有同一內(nèi)錐面23的兩個不同外直徑的圓環(huán)22和25迭加而成；其上 的端面21與螺蓋1的內(nèi)端面15相合；小圓柱面24與螺蓋1的端孔13相配。 (6)螺蓋，參見圖6 (a)、圖6 (b): 螺蓋1由大圓柱體12和小圓柱體14迭加而成；其端孔13與上錐套2的小圓柱面 24相配；其內(nèi)端面15與上錐套2的端面21相合；其內(nèi)螺紋16與架體5上的外螺紋56相 配；在大圓盤12上設(shè)有用于安裝加速度計(jì)的2個小螺孔11。 (7)振動架的裝配與使用 測試內(nèi)耳式光纖水聽器加速度相移靈敏度時，首先將下錐套4裝入架體5，使內(nèi)錐 面42朝上，下錐套的端面43與架體內(nèi)壁的臺階面54貼合；然后將彈性夾頭3裝入架體5， 使彈性夾頭的一個外錐面31與下錐套的內(nèi)錐面42貼合，彈性夾頭的外圓柱面35與架體的 內(nèi)圓面55貼合；再將上錐套2裝上，使上錐套的內(nèi)錐面23貼合于彈性夾頭3之上端的另一 個外錐面31。 將螺蓋1上的內(nèi)螺紋16旋入架體5上的外螺紋56，上錐套2的小圓柱面24便穿
越螺蓋上的端孔13，當(dāng)旋到螺蓋上的內(nèi)端面15與上錐套的端面21互相貼合前，便把待測
量加速度相移靈敏度的內(nèi)耳式光纖水聽器裝入彈性夾頭3的端孔33內(nèi)，然后繼續(xù)旋緊螺蓋
l，使螺蓋的內(nèi)端面15與上錐套的端面21貼合。如果再繼續(xù)將螺蓋1旋緊，則上錐套2及
下錐套4上的內(nèi)錐面23與42，將通過彈性夾頭上對應(yīng)的外錐面31，對彈性夾頭均勻施加徑
向力。在該力的作用下，彈性夾頭上的12條縱向槽32及34的寬度變窄，從而使該徑向力
均勻傳遞到內(nèi)耳式光纖水聽器的整個被夾持面，將光纖水聽器輕柔夾緊。 在螺蓋1上的小螺孔11或在架體5上的小螺孔58內(nèi)，可安裝加速度計(jì)。 在下錐套4上所設(shè)計(jì)的縱向槽44，不但可確保彈性夾頭3在光纖水聽器被夾持后
5能夠精確垂直對中，而且可使下錐套4在架體5內(nèi)的裝卸十分方便。 上述實(shí)施例僅是一個例證，并不能用于說明本實(shí)用新型的范圍，只要在此例證基礎(chǔ)上所做的等同變化和修飾，均在本實(shí)用新型的所屬范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種測量水聽器加速度相移靈敏度的專用振動架，其特征在于所述振動架主要由架體(5)，以及從下到上依次裝配在架體(5)內(nèi)孔中的下錐套(4)、用于夾持光纖水聽器的彈性夾頭(3)、上錐套(2)、裝配在架體(5)外壁的螺蓋(1)組成；所述架體(5)的下部為一個帶孔的圓盤(52)，所述圓盤(52)可將架體(5)垂直安裝在振動臺上；所述架體(5)的主體為一個空心圓柱體(57)，所述空心圓柱體(57)的內(nèi)壁設(shè)有臺階面(54)；所述空心圓柱體(57)的外壁設(shè)有外螺紋(56)；所述下錐套(4)是帶有內(nèi)錐面(42)的環(huán)形體，并在環(huán)形體上開設(shè)一條縱向槽(44)；所述內(nèi)錐面(42)與彈性夾頭(3)的外錐面(31)相配；所述下錐套(4)的圓柱面(41)與架體(5)的內(nèi)圓面(55)相配；所述下錐套(4)的端面(43)與架體(5)內(nèi)壁的臺階面(54)相合，使下錐套(4)的軸向得以定位；所述縱向槽(44)可確保下錐套(4)與架體(5)之間既裝卸方便，又緊密配合，從而確保與內(nèi)錐面(42)相配合的彈性夾頭(3)，在光纖水聽器被夾持后能夠始終處于精確垂直對中狀態(tài)；所述上錐套(2)由具有同一內(nèi)錐面(23)的兩個不同外直徑的圓環(huán)(22)和(25)迭加而成；所述上錐套(2)的小圓柱面(24)與螺蓋(1)的端孔(13)相配；所述上錐套(2)的端面(21)與螺蓋(1)的內(nèi)端面(15)相合；所述內(nèi)錐面(23)與彈性夾頭(3)的外錐面(31)相配；所述彈性夾頭(3)為上下兩端呈對稱錐臺的中空圓柱體，其兩個端孔(33)的孔徑相同并與被測水聽器的外徑相配；所述彈性夾頭(3)的軸向自上而下和自下而上各均布若干條縱向槽(32)及(34)；所述上下兩端錐臺的外錐面(31)分別與下錐套(4)、上錐套(2)的內(nèi)錐面(42)及(23)相合；所述彈性夾頭(3)的外圓柱面(35)與架體(5)的內(nèi)圓面(55)相配；所述螺蓋(1)由兩個內(nèi)外直徑不相同的環(huán)形體迭加而成；所述螺蓋(1)上的內(nèi)螺紋(16)與架體(5)上的外螺紋(56)相配；所述螺蓋(1)在架體(5)上旋緊時，可使上錐套(2)、下錐套(4)對彈性夾頭(3)均勻施加徑向力，從而將光纖水聽器夾緊。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種測量水聽器加速度相移靈敏度的專用振動架，其特征在 于所述架體(5)的圓盤(52)上設(shè)有安裝孔(51)和可用于安裝加速度計(jì)的小螺孔(58)。
3. 按照權(quán)利要求1所述的一種測量水聽器加速度相移靈敏度的專用振動架，其特征在 于所述架體(5)的空心圓柱體(57)上開有兩個同軸的消音孔(53)。
4. 按照權(quán)利要求1所述的一種測量水聽器加速度相移靈敏度的專用振動架，其特征在 于所述螺蓋(1)上設(shè)有兩個安裝加速度計(jì)的小螺孔(11)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及光纖傳感測量技術(shù)領(lǐng)域。所要解決的技術(shù)問題是提供一種測量水聽器加速度相移靈敏度的專用振動架，使內(nèi)耳式光纖水聽器所固有的加速度相移靈敏度這一性能指標(biāo)的正確測試成為可能。其特征在于所述振動架主要由架體(5)，從下到上依次裝配在架體(5)內(nèi)孔中的下錐套(4)、用于夾持光纖水聽器的彈性夾頭(3)、上錐套(2)以及裝配在架體(5)外壁上的螺蓋(1)組成。使用本實(shí)用新型的振動架夾持光纖水聽器，能夠確保其在測試過程被輕柔夾緊時不但不發(fā)生形變，而且與振動臺的安裝平面始終保持垂直狀態(tài)。以該振動架夾持光纖水聽器后在振動臺上測量水聽器的加速度相移靈敏度，能夠獲得理想的測試結(jié)果。
文檔編號G01H9/00GK201522328SQ20092021178
公開日2010年7月7日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者盛廣權(quán), 魏一兵 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第二十三研究所