一种可弹射且可悬浮的水声信标装置的制作方法

1.本发明属于海洋工程技术领域，涉及到一种水下声源装置，尤其是一种可弹射且可悬浮的水下声信标装置。


背景技术：

2.随着海洋工程科技的高速发展，人类利用水下设备、测量仪器等海洋科考设备开展的勘探活动正逐步增多，发生险情以及应急打捞的概率也随之增加。目前，船舶、人员、精密仪器以及海底作业设备均配备水声信标，得益于水声信标能够在深海中发出超声波信号，且能够在作业范围内被探测到。救援人员可持续进行信号跟踪，从而快速、有效地实现探测、定位和打捞。目前，为了提高水声信号探测能力，通常在水下设备安装多个水下信标来提高搜寻信号的可能性，同时也带来信号叠加等问题；或者选用低频率水声信标，低频率水声信标可以在崎岖的深海区域发出水声信号，但是此类水声信标体积大，对于空间有限的水下设备，不适合安装此类信标。然而，海洋的水文、地形复杂多变，水下设备等作业设备在恶劣的工作环境下有可能沉浸于崎岖的深海区域，或受海底重金属干扰，水声信标发出的信号被遮盖，导致无法被搜寻及探测。对于在较大深度海洋范围内，水声信标信号能否被探测决定了水下设备在意外遇险情况下能否被顺利回收。因此，如何让水声信号在可测范围内被探测到就显得十分重要。本发明提供了一种可弹射且可悬浮的水声信标装置，可以在水下设备有限的空间内安装水声信标，同时发出水声信号并被搜寻及探测。目前，查询现有水声信标专利：一种小型圆柱形水声信标装置、一种内部无筋格小型圆柱形水声信标、一种具有身份识别功能的水声信标等专利均不具备弹射且可漂浮功能。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种可弹射且可悬浮的水声信标装置，当配置水声信标的水下设备沉没于崎岖的深海区域，或水声信标受海底重金属影响导致发出的信号被遮盖时，本发明中信标主体将被弹射出来，上浮到可被探测的水深范围之内，通过搜索和定位信标信号，从而探寻水下设备并进行营救。本发明装置能够有效解决水声信标信号被遮盖、干扰等问题，提高水下目标搜寻定位效率。详见下文描述：
4.本发明的方案是：
5.一种可弹射且可悬浮的水声信标装置，主要由信标主体、弹射组件、检测模块、释放机构组成。信标主体安装在弹射组件内；弹射组件固定在水下设备上；检测模块设置弹射门限值，测量数值达到弹射门限值，触发释放机构；释放机构用于释放信标主体。
6.所述信标主体包括信标本体、固定杆、连接组件、浮体、支撑板(1)、支撑套、支撑板 (2)、螺钉；连接组件包括：轴承、隔套、线盒、超强pe纤维线、线盒底板。所述信标主体可发射水声信号，安装在弹射组件内。所述信标主体可以实现悬浮，浮体可以选用甲醛树脂材料加工制作，保证水下耐压强度，同时保证信标主体具有正浮力。
7.信标本体通过连接组件与弹射组件相连。连接组件具有质量轻、拉力大等特点，可
以选用超强pe纤维线。信标主体悬浮于深海之中或漂浮于海面，便于救援人员探测水声信标信号，从而有助于沉没设备的搜寻定位，同时救援人员也便于勾住超强pe纤维线，进而捞起水下设备。
8.弹射组件固定在水下设备上，用于弹射信标主体。弹射组件由壳体、弹簧、支撑板(3) 组成。其弹射方式为弹簧预压实现，即在预定深度、压力上，释放机构释放信标本体，在弹簧预压力和信标主体自身浮力的作用下，悬浮在水中。
9.检测模块用于检测水深数值，检测模块设置弹射门限值，若测量值超出弹射门限值，检测模块将信息传递给释放机构。
10.释放机构包括：一个“t”字型转轴、驱动装置、控制单元。执行释放动作。当检测模块的信息传递至控制单元，由控制单元命令驱动装置，执行“t”字型转轴旋转运动，完成弹射信标动作。
附图说明
11.附图1是一种可弹射且可悬浮的水声信标装置外形图。
12.附图2是一种可弹射且可悬浮的水声信标装置装配图，为了便于观察壳体内部结构，将壳体放置一侧。
13.信标主体100、弹射组件200、检测模块300、释放机构400；信标主体100、信标本体101、固定杆102、连接组件103、浮体104、支撑板(1)105、支撑套106、支撑板(2)107、螺钉108；弹射组件200、弹簧201、支撑板(3)202、壳体203；释放机构400、“t”字型转轴401、驱动装置402、控制单元403。
14.附图3是水声信标主体装配示意图。信标本体101、固定杆102、连接组件103、浮体104、支撑板(1)105、支撑套106、支撑板(2)107、螺钉108；轴承1031、隔套1032、超强pe 纤维线1033、线盒1034、线盒底板1035。
15.附图4是水声信标主体100与弹射组件200安装方式示意图
16.附图5是水声信标100弹射后，脱离弹射组件200示意图。
具体实施方式
17.下面将结合技术方案和说明书附图，对发明作进一步的说明。
18.一种可弹射可悬浮的水声信标装置，包括信标主体100、弹射组件200、检测模块300、释放机构400。
19.信标主体100装配。包括信标本体101、固定杆102、连接组件103、浮体104、支撑板 (1)105、支撑套106、支撑板(2)107、螺钉108；连接组件103包括：轴承1031、隔套 1032、超强pe纤维线1033、线盒1034、线盒底板1035。信标本体101、连接组件103、浮体104、支撑板(1)105、支撑板(2)107通过固定杆102固定，固定杆102与支撑板(2) 107通过螺钉108固定。支撑板(1)105与支撑板(2)107之间利用支撑套106间隔，其空间用于“t”字型转轴401进行旋转运动。
20.信标主体100其自身的浮体104能使信标主体100向上浮动，浮体104可以选用甲醛树脂材料加工制作，保证水下耐压强度，同时保证信标主体100具有正浮力。
21.信标主体100通过连接组件103相连与弹射组件200的壳体203相连，壳体203安装
在水下设备上，保证信标主体100与水下设备始终保持相连的状态。即便水下设备沉没于深海，通过超强pe纤维线1033连接的信标主体100在自身浮力作用下，可以漂浮或悬浮于水中，超强pe纤维线1033长度可达数千米，能够使信标主体100到达信号能被探测的有效范围之内。
22.信标主体100安装在弹射组件200内，沿弹射组件200的壳体203轴线布置，并通过连接组件(103)与壳体203连接。弹射组件200固定在水下设备上。
23.释放机构400由一个“t”字型转轴401、驱动装置402、控制单元403构成。“t”型转动轴401中的“一”型部分穿过支撑板(2)107矩形孔，轴上“一”型部分的两端位于支撑板(2)107上方，并与支撑板(2)107矩形孔成一定角度，“t”字型转轴401完成对信标本体100固定工作，保证弹射组件200的弹簧201处于压紧状态。则“t”型转动轴401、弹射组件200和信标主体100之间达到相互平衡状态。
24.当水下设备遇险，沉浸于深海时，检测模块装置300将实时检测海水深度数值。当测量的水深数值达到弹射门限值，检测模块300将信息传递给控制单元403，控制单元403发出命令，促使驱动装置402驱动“t”型转动轴401进行旋转动作。当“t”型转动轴401接到命令后，“t”型转动轴401“一”型部分向靠近支撑板(2)107矩形孔的方向旋转至支撑板(2)107矩形孔处，由于矩形孔比“一”型部分要大，此时“t”型转动轴401与支撑板 (2)107不在有相互作用力，信标主体100在弹射组件200的弹簧201预紧力和自身浮力的作用下，弹射出壳体203。绳盒1034通过轴承1031完成快速释放超强pe纤维线1033。超强pe纤维线1033另一端与弹射组件壳体203相连，悬浮在水中的信标主体100发出水声信号，救援人员通过搜索和定位信标信号，探寻水下设备并进行打捞。