本發(fā)明屬于光感檢測(cè)系統(tǒng)，尤其涉及一種輕型同軸變徑深海光纖水聽(tīng)器陣列。

背景技術(shù)：

1、光纖水聽(tīng)器是一種建立在光纖、光電子技術(shù)基礎(chǔ)上的水下聲信號(hào)傳感器。它通過(guò)高靈敏度的光學(xué)相干檢測(cè)，將水聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過(guò)光纖傳至信號(hào)處理系統(tǒng)提取聲信號(hào)信息。它具有靈敏度高，頻響特性好等特點(diǎn)，并且由于采用光纖作信息載體，適宜遠(yuǎn)距離大范圍監(jiān)測(cè)。

2、目前，光纖水聽(tīng)器陣列日益成為研究熱點(diǎn)，特別是在深海的應(yīng)用。深海光纖水聽(tīng)器陣列需要同時(shí)滿足深海環(huán)境使用要求和光纖水聽(tīng)器陣列傳感探測(cè)需求，但是現(xiàn)有的深海光纖水聽(tīng)器陣列通常沿用淺海光纖水聽(tīng)器陣列結(jié)構(gòu)，僅在此基礎(chǔ)上提高耐壓密封性能，具體可為多個(gè)光纖水聽(tīng)器采用光纖進(jìn)行連接，并通過(guò)外護(hù)套進(jìn)行封裝形成等外徑的纜狀結(jié)構(gòu)，為了滿足陣列耐側(cè)壓性能，外護(hù)套內(nèi)設(shè)有鎧裝層、承力鋼絲或凱夫拉繩、各類(lèi)支撐骨架和填充膠，由于大量的支撐骨架和填充膠的存在，導(dǎo)致陣列外徑大、重量重和彎曲半徑大，難以實(shí)現(xiàn)在深海的快速便捷布放，同時(shí)還會(huì)造成成本高和經(jīng)濟(jì)效益較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述的缺陷或不足，本發(fā)明提供了一種輕型同軸變徑深海光纖水聽(tīng)器陣列，旨在解決現(xiàn)有的深海光纖水聽(tīng)器陣列存在陣列外徑大、重量重和彎曲半徑大的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種輕型同軸變徑深海光纖水聽(tīng)器陣列，其中，輕型同軸變徑深海光纖水聽(tīng)器陣列包括光纜件和光纖水聽(tīng)器陣元，光纜件包括中心抗拉層、光纖絞合層和鎧裝護(hù)套層，光纖絞合層包括有至少兩個(gè)第一連接光纖，至少兩個(gè)第一連接光纖在中心抗拉層的外側(cè)進(jìn)行絞合并沿中心抗拉層的長(zhǎng)度方向進(jìn)行延伸，鎧裝護(hù)套層的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)鎧裝護(hù)套層套設(shè)于光纖絞合層的外側(cè)并沿光纖絞合層的長(zhǎng)度方向依次間隔設(shè)置，以使得在相鄰設(shè)置的兩個(gè)鎧裝護(hù)套層之間形成光纖絞合層外露的空擋位置；每個(gè)空擋位置上均對(duì)應(yīng)設(shè)置有光纖水聽(tīng)器陣元，光纖水聽(tīng)器陣元包括透聲護(hù)套組件、水聽(tīng)器探頭組件和密封骨架組件，透聲護(hù)套組件在空擋位置上套設(shè)于光纖絞合層的外側(cè)，透聲護(hù)套組件的兩端分別與對(duì)應(yīng)設(shè)置的鎧裝護(hù)套層進(jìn)行密封連接，水聽(tīng)器探頭組件置于透聲護(hù)套組件內(nèi)并與第一連接光纖連接，密封骨架組件置于透聲護(hù)套組件內(nèi)并與水聽(tīng)器探頭組件的端側(cè)進(jìn)行對(duì)接，密封骨架組件可拼合地形成有供光纖絞合層穿過(guò)的夾裝空間，密封骨架組件的周側(cè)還形成有可封蓋的密封艙空間，水聽(tīng)器探頭組件的光學(xué)器件置于密封艙空間內(nèi)，第一連接光纖可伸入密封艙空間內(nèi)與水聽(tīng)器探頭組件的傳感光纖進(jìn)行連接。

3、在本發(fā)明實(shí)施例中，密封骨架組件上設(shè)有可供水聽(tīng)器探頭組件的傳感光纖伸入密封艙空間的第一穿艙密封嘴。

4、在本發(fā)明實(shí)施例中，光纖絞合層在空擋位置上存在兩個(gè)第一連接光纖均斷開(kāi)連接，密封骨架組件的兩端分設(shè)有兩個(gè)第二穿艙密封嘴，并且兩個(gè)第二穿艙密封嘴可供斷開(kāi)連接的兩個(gè)第一連接光纖一一對(duì)應(yīng)地伸入密封艙空間內(nèi)分別與傳感光纖進(jìn)行連接。

5、在本發(fā)明實(shí)施例中，透聲護(hù)套組件的外側(cè)對(duì)應(yīng)水聽(tīng)器探頭組件還套設(shè)有探頭保護(hù)罩。

6、在本發(fā)明實(shí)施例中，透聲護(hù)套組件的兩端分別通過(guò)注塑連接層與對(duì)應(yīng)設(shè)置的鎧裝護(hù)套層進(jìn)行密封連接，透聲護(hù)套組件包括透聲護(hù)套本體和兩個(gè)堵芯，透聲護(hù)套本體在空擋位置上套設(shè)于光纖絞合層的外側(cè)，兩個(gè)堵芯分設(shè)于透聲護(hù)套本體的兩端且均為對(duì)向拼合設(shè)置，并且堵芯的大端脹緊伸入透聲護(hù)套本體內(nèi)，堵芯的小端可夾設(shè)于光纖絞合層的外側(cè)，注塑連接層依次注塑于鎧裝護(hù)套層和堵芯的外側(cè)。

7、在本發(fā)明實(shí)施例中，堵芯的周壁上形成有灌膠孔，灌膠孔的一端開(kāi)口設(shè)于堵芯的外周側(cè)上，另一端開(kāi)口設(shè)于伸入透聲護(hù)套本體內(nèi)的端側(cè)上。

8、在本發(fā)明實(shí)施例中，注塑連接層包括依次設(shè)置的傾斜段和平直段，傾斜段自鎧裝護(hù)套層朝向堵芯進(jìn)行延伸，并且傾斜段的外圈直徑在延伸方向上呈漸擴(kuò)式設(shè)置，平直段設(shè)于堵芯的外側(cè)并延伸至與透聲護(hù)套本體的端側(cè)進(jìn)行抵接。

9、在本發(fā)明實(shí)施例中，注塑連接層的外側(cè)還設(shè)有扣壓護(hù)套組件，扣壓護(hù)套組件包括扣壓護(hù)套本體和兩個(gè)端部扣壓環(huán)，扣壓護(hù)套本體套設(shè)于注塑連接層的外側(cè)，并且扣壓護(hù)套本體的兩端均伸出于注塑連接層并分別一一對(duì)應(yīng)地套設(shè)于鎧裝護(hù)套層和透聲護(hù)套本體上，兩個(gè)端部扣壓環(huán)分別一一對(duì)應(yīng)地扣壓于扣壓護(hù)套本體兩端的外側(cè)。

10、在本發(fā)明實(shí)施例中，光纖水聽(tīng)器陣元還包括支撐骨架，支撐骨架置于透聲護(hù)套組件內(nèi)并形成有支撐過(guò)孔，支撐過(guò)孔可供光纖絞合層穿過(guò)并對(duì)光纖絞合層施加支撐作用。

11、在本發(fā)明實(shí)施例中，光纖絞合層還包括有第二連接光纖，第二連接光纖和至少兩個(gè)第一連接光纖在中心抗拉層的外側(cè)進(jìn)行絞合并沿中心抗拉層的長(zhǎng)度方向進(jìn)行延伸，并且第一連接光纖用于對(duì)子陣內(nèi)的至少兩個(gè)水聽(tīng)器探頭組件進(jìn)行連接，每個(gè)子陣對(duì)應(yīng)于不同的第一連接光纖進(jìn)行設(shè)置，第二連接光纖用于在子陣間與第一連接光纖進(jìn)行連接。

12、在本發(fā)明實(shí)施例中，光纖絞合層還包括有絞合金屬絲，絞合金屬絲、第二連接光纖和至少兩個(gè)第一連接光纖在中心抗拉層的外側(cè)進(jìn)行絞合并沿中心抗拉層的長(zhǎng)度方向進(jìn)行延伸。

13、在本發(fā)明實(shí)施例中，中心抗拉層包括中心抗拉金屬絲和至少兩個(gè)外圍抗拉金屬絲，至少兩個(gè)外圍抗拉金屬絲在中心抗拉金屬絲的外側(cè)進(jìn)行絞合并沿中心抗拉金屬絲的長(zhǎng)度方向進(jìn)行延伸。

14、在本發(fā)明實(shí)施例中，鎧裝護(hù)套層包括光纜外護(hù)套和內(nèi)鎧裝層，內(nèi)鎧裝層置于光纖絞合層和光纜外護(hù)套之間。

15、通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明所提供的輕型同軸變徑深海光纖水聽(tīng)器陣列具有如下的有益效果：

16、當(dāng)使用上述的輕型同軸變徑深海光纖水聽(tīng)器陣列時(shí)，由于包括有光纜件和光纖水聽(tīng)器陣元，光纜件的光纖絞合層的至少兩個(gè)第一連接光纖在中心抗拉層的外側(cè)進(jìn)行絞合并沿中心抗拉層的長(zhǎng)度方向進(jìn)行延伸，多個(gè)鎧裝護(hù)套層沿光纖絞合層的長(zhǎng)度依次間隔套設(shè)于光纖絞合層的外側(cè)，以使得在相鄰兩個(gè)鎧裝護(hù)套層之間形成光纖絞合層外露的空擋位置，光纖水聽(tīng)器陣元對(duì)應(yīng)空擋位置設(shè)置，并且光纖水聽(tīng)器陣元的透聲護(hù)套組件在空擋位置上套設(shè)于光纖絞合層的外側(cè)，水聽(tīng)器探頭組件置于透聲護(hù)套組件內(nèi)并與第一連接光纖連接，密封骨架組件置于透聲護(hù)套組件內(nèi)并與水聽(tīng)器探頭組件的端側(cè)進(jìn)行對(duì)接，密封骨架組件可拼合地夾裝于光纖絞合層上，并在周側(cè)形成有可封蓋的密封艙空間，水聽(tīng)器探頭組件的光學(xué)器件置于密封艙空間內(nèi)，第一連接光纖可伸入密封艙空間內(nèi)與水聽(tīng)器探頭組件的傳感光纖進(jìn)行連接，相較于現(xiàn)有技術(shù)中僅采用光纖進(jìn)行連接的光纖水聽(tīng)器陣列，本發(fā)明中提供的深海光纖水聽(tīng)器陣列通過(guò)具有中心抗拉層的光纜件將所有的光纖水聽(tīng)器陣元串聯(lián)起來(lái)，起到了抗拉作用，進(jìn)而可有效減小陣列的彎曲半徑，同時(shí)由于光纜件的存在，使得無(wú)需像現(xiàn)有技術(shù)中的光纖水聽(tīng)器陣列結(jié)構(gòu)一樣在陣列的整段長(zhǎng)度上均設(shè)置支撐骨架和填充膠，從而還可以起到減小外徑尺寸和減輕重量的作用，有利于陣列在深海的快速便捷布放，便于施工，并且成本也進(jìn)一步降低，易于快速大規(guī)模成陣，經(jīng)濟(jì)效益好。此外，密封骨架組件的增設(shè)，一方面可以通過(guò)對(duì)光纖絞合層的夾裝起到支撐作用，以及與水聽(tīng)器探頭組件的對(duì)接可將水聽(tīng)器探頭組件穩(wěn)定地安裝于光纜件上，另一方面還可以通過(guò)密封艙空間保護(hù)水聽(tīng)器探頭組件中光學(xué)器件不受深海高壓的影響，具有較高的可靠性。

17、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。