一种光纤水听器共形阵列模块的制作方法

本实用新型属于光纤传感技术，具体涉及一种光纤水听器共形阵列模块。

背景技术：

共形阵列模块应具有安装灵活、适配性强、维护方便等特点，能够适配安装于各类机动平台。传统的共形阵列都是采用的压电水听器共形阵列模块，通过电线传输压电水听器的信号，只对电缆接头进行单独密封，水听器模块完全封装设置，模块独立性较差，维护更换时工程量较大。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是：针对现有的平面共形阵列模块存在的上述不足之处，提供一种安装灵活、维护方便、密封可靠性高、耐腐蚀性强的光纤水听器共形阵列模块。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种光纤水听器共形阵列模块，包括模块壳体1以及呈阵列排布固定在模块壳体侧面上的若干阵元2；

所述模块壳体1具有可拆卸的密封底板11，所述密封底板11平行于安装阵元的侧面，并在与模块壳体1的连接处装配第一密封圈12；

所述模块壳体1安装阵元的侧面上设有若干与阵元2一一对应的安装孔位，所述阵元2与安装孔位的连接处装配第二密封圈21；

所述阵元2连接的光纤引线集中置于模块壳体1内部，所述模块壳体1还设有引出所有光纤引线的光纤连接接头3，所述光纤连接接头3与模块壳体1的连接处装配第三密封圈31。

进一步的，所述模块壳体1内部固定设有收纳阵元2光纤引线的收纤盒4，以及设置延时环的延时环安装盒5。

进一步的，所述密封底板11通过第一螺钉13与模块壳体1之间可拆卸连接。

进一步的，所述阵元2具有与模块壳体1固定连接的法兰结构，所述阵元2通过第二螺钉22将法兰结构固定在模块壳体1的安装孔位上。

进一步的，所述光纤连接接头3具有与模块壳体1固定连接的法兰结构，所述光纤连接接头3通过第三螺钉32将法兰结构固定在模块壳体1上。

在本实用新型的一种光纤水听器共形阵列模块中，所述第一密封圈12、第二密封圈21和第三密封圈31均采用o型密封圈。

在本实用新型中，所述阵元2采用封装的光纤水听器阵元

优选的，所述模块壳体1、密封底板11和光纤连接接头3采用钛合金材料，所述o型密封圈采用氟橡胶材料，所述螺钉采用不锈钢材料。

本实用新型的光纤水听器共形阵列模块具有如下有益效果：

1)安装灵活，多个阵元按照阵列排布在模块壳体上布置成一个模块，每个阵元分别单独安装在模块上，多个模块的灵活组合形成大规模阵列形式；

2)维护方便，模块壳体具有可拆卸的密封底板，检修维护过程中可以针对单个阵元进行维修更换，维护时间短、成本低；

3)密封可靠，模块壳体的连接处合理布置密封圈，模块材料耐腐蚀性强，在工作深度450m海水中可靠工作寿命更长。

综上所述，本实用新型的一种光纤水听器共形阵列模块具有安装灵活、维护方便、密封可靠性高、耐腐蚀性强等优点，可应用在港口泊船水下探测、岸基防护、水下机动平台探测、深海探测、国土防控等领域。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的光纤水听器共形阵列模块示意图。

图2为实施例中的光纤水听器共形阵列模块底部示意图。

图中标号：1-模块壳体，11-密封底板，12-第一密封圈，13-第一螺钉，2-阵元，21-第二密封圈，22-第二螺钉，3-光纤连接接头，31-第三密封圈，32-第三螺钉，4-收纤盒，5-延时环安装盒。

具体实施方式

参见图1和图2，图示中的一种光纤水听器共形阵列模块为本实用新型的优选方案，具体包括模块壳体1、密封底板11、第一密封圈12、第一螺钉13、阵元2、第二密封圈21、第二螺钉22、光纤连接接头3、第三密封圈31、第三螺钉32、收纤盒4和延时环安装盒5。其中若干阵元2呈阵列排布固定在模块壳体1上，并且于阵元2连接的光纤及其元器件均封装在模块壳体1内部，仅将阵元2的水听器透声区域暴露在模块壳体1外部，实现光纤水听器共形阵阵列安装。

本实施例中的模块壳体1为一个扁平的方形盒体，八组阵元2按照两排四列的阵列排布在模块壳体1的顶面上。模块壳体1的底面为可拆卸的密封底板11，密封底板11平行于阵元2所安装的顶面，密封底板11和模块壳体1的侧面底部设置一圈螺钉孔，密封底板11通过第一螺钉13与模块壳体1之间实现可拆卸连接，并在密封底板11和模块壳体1的侧面底部之间设置一圈第一密封圈12，随着密封底板11与模块壳体1之间通过第一螺钉13锁紧固定，将第一密封圈12压紧装配在密封底板11和模块壳体1的连接处，保证密封底板11和模块壳体1连接处的防水密封性能。

密封底板11的可拆卸结构便于安装阵元2以及对内部的光纤引线进行连接。

在模块壳体1的顶面按照阵元2排布的阵列布置八个对应阵元的安装孔位，每个安装孔位设置一圈螺钉孔，阵元2底部设有与安装孔位匹配的法兰台阶，将阵元2与安装孔位对齐后，阵元2通过第二螺钉22穿过法兰结构与模块壳体1的螺钉孔固定连接，将阵元2固定安装在模块壳体1上。阵元2的底面和模块壳体1的安装孔位之间设置一圈第二密封圈21，随着阵元2通过第二螺钉22锁紧固定在模块壳体1上后，将第二密封圈21压紧装配在阵元2和模块壳体1的连接处，保证阵元2安装处的防水密封性能。

阵元2在安装到模块壳体1上后，其光纤引线引出部被封装在模块壳体1内部，阵列中所有阵元2连接的光纤引线集中布置在模块壳体1内部，然后由固定在模块壳体1侧壁上的光纤连接接头3引出模块，这样避免了光纤引线外露，模块外观更美观，并且更容易整个共形阵的布线管理。在模块壳体1上设有插装光纤连接接头3的安装孔，安装孔外周设置一圈螺钉孔，光纤连接接头3具有与模块壳体1固定连接的法兰结构，光纤连接接头3通过第三螺钉32穿过法兰结构固定在模块壳体1的螺钉孔上，将光纤连接接头3固定在模块壳体1上。光纤连接接头3上套装两圈第三密封圈31，在光纤连接接头3插装固定在模块壳体1的安装孔内后，将第三密封圈31压紧装配在光纤连接接头3和模块壳体1的安装孔内，保证光纤连接接头3安装处的防水密封性能。

根据水听器阵元内部的光纤引线连接的要求，模块壳体1内部固定设有收纳阵元2光纤引线的收纤盒4以及设置延时环的延时环安装盒5，光纤水听器阵元、延时环组件、耦合器完成光纤互连熔接后，其熔接套管和多余光纤均收纳在收纤盒4中，光纤引线引出至与光纤连接接头3连接，实现信号传递，有关水听器阵元的光纤引线连接技术为本领域的常规技术手段，本实施例在此不对光纤引线的接线方案进行赘述。

在本实施例的阵列模块中，密封底板11、模块壳体1、光缆连接接头3采用钛合金材料，延时环安装盒5、收纤盒4采用铝合金材料，第一螺钉13、第二螺钉22、第三螺钉32均采用不锈钢材料；第一密封圈12、第二密封圈21和第三密封圈31均采用o型密封圈，o型密封圈均采用氟橡胶材料，耐腐蚀性能更好。

本实施例的模块的装配过程如下：首先固定阵元2，将第二密封圈21安装在模块壳体1的阵元安装孔位的密封槽内，阵元2通过第二螺钉22安装固定在模块壳体6上；所有的阵元安装固定后，将延时环组件安装在延时环安装盒5内；将光纤水听器阵元、延时环组件、耦合器按照八时分光路要求进行熔接，熔接完成后，熔接套管和多余光纤均收纳至收纤盒4内；剥开信号传输光缆端部的外皮，连接到光缆连接接头3中；将第三密封圈31安装至光缆连接接头上的密封槽内，光缆连接接头3插装到模块壳体1上的安装孔内后，通过第三螺钉32与模块壳体固定；最后封装模块壳体1，将第一密封圈12安装至模块壳体1密封槽，密封底板11通过第一螺钉13固定安装至模块壳体底部，将模块壳体1封装。

本实施例中的光纤水听器共形阵列模块为八基元组合形式，组成光纤水听器阵列中八时分复用单元，实际应用中可以根据共形阵阵列所需的阵元数量以及机动平台的外形结构设置对应形状的模块外形，阵元的阵列方式也可以根据设计要求进行调整，如采用环形阵列或者s形阵列列阵。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。