基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种海洋声学设备，具体涉及一种水听器阵列。


背景技术：

2.水听器阵列系统在水声工程领域广泛应用于拾取水下环境噪声信息和目标声信息。因声波在水下的非均匀特性造成不同位置的声场差异，利用水听器阵列进行声信息测量具有明显优势且得到广泛应用，通常使用的阵列包括电缆阵、充油阵或者固体阵，这类阵列系统在成阵加工时就确定了阵缆长度、水听器阵元数量、水听器阵元间距等参数，在后续使用中无法根据实际使用环境及不同目的对上述参数进行变更。
3.另外，上述阵列在使用中会受到水流、波浪、拖曳等因素影响产生剧烈抖动，这对水听器测量非常不利，会引入较大的干扰噪声，使得阵列系统无法完成微弱信号测量，另外大幅度剧烈抖动对阵缆的结构件危害极大，降低了阵列系统的使用寿命。


技术实现要素：

4.发明目的：为测量微弱的水下环境噪声和目标声信息，克服现有技术中存在的不足，有效降低阵列抖动噪声和流激噪声，提高阵列系统接收性能，本发明提供了一种基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列，同时提供了一种基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列的制备方法。
5.技术方案：本发明提供了一种基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列，其包括绳缆；
6.所述绳缆外侧设置有若干束间隔分布的阻尼纤维束；
7.还包括若干位置可调的、用于安装自容式水听器的卡缆固定装置；所述卡缆固定装置包括若干位置可调的可安装在绳缆上的缆绳卡扣，以及若干和缆绳卡扣相适配的用于安装自容式水听器的卡缆固定支架。
8.作为优选的，所述阻尼纤维束呈纤维蓬松结构；和/或所述阻尼纤维束在所述绳缆的外侧周向均布；和/或所述阻尼纤维束为呈弯曲状的阻尼纤维束。
9.作为优选的，所述绳缆由内向外依次包括凯夫拉缆芯、设置在所述凯夫拉缆芯外周的外层护套；
10.所述外层护套为超高分子量纤维材料编织的的阻尼纤维编织层；从所述阻尼纤维编织层引出上述阻尼纤维束。
11.作为优选的，还包括设置在绳缆顶端的浮体以及设置在所述绳缆底端的锚定沉块；
12.所述锚定沉块通过释放装置与绳缆连接；所述释放装置通过承力吊环与绳缆的下端连接；所述释放装置通过钢丝绳与锚定沉块上的沉块吊环连接；
13.位于浮体下方的浮体吊环通过凯夫拉连接绳与位于绳缆上端的绳缆吊环连接。
14.优选的，所述释放装置为可根据声遥控指令释放掉锚定沉块的释放装置。
15.优选的，所述锚定沉块为金属块或水泥沉块。
16.优选的，所述浮体为玻璃微珠材质的圆柱形浮体。
17.进一步优选的，所述自容式水听器包括水听器笼状保护支架、位于水听器笼状保护支架内部的水听器本体、以及位于水听器笼状保护支架下方的水密舱体；
18.所述水听器笼状保护支架内还设有位于水听器本体下方的质量块以及与水听器本体信号连接的弹簧电缆；所述弹簧电缆与水密舱体内部的信号线连接；
19.还包括若干根处于张紧状态的弹性胶圈，若干根弹性胶圈的一端与质量块挂接，另一端与水听器笼状保护支架挂接。
20.作为其中一种优选方案，所述水听器笼状保护支架上分上下两层周向均布有若干第一挂点；所述质量块的外壁上分上下两层周向均布有若干与第一挂点一一对应的第二挂点；若干根弹性胶圈的一端与质量块上的第二挂点挂接，另一端与设于水听器笼状保护支架上的、与第二挂点一一对应的第一挂点挂接；
21.两层分布的若干第一挂点以质量块的质心为立体中心，均匀布设在水听器笼状保护支架上；两层分布的若干第二挂点以质量块的质心为立体中心，均匀布设在质量块的外壁上；
22.位于同一层的若干第一挂点，和与之对应的位于同一层的若干第二挂点位于同一平面上；各第一挂点和与之对应的第二挂点，相对质量块的中心轴径向分布。
23.作为另一种优选方案，所述水听器笼状保护支架上分上下两层周向均布有若干第一挂点；所述质量块的外壁上周向均布有一层若干第二挂点，所述若干第二挂点均位于同一平面上；若干根弹性胶圈的一端与质量块上的第二挂点挂接，另一端与设于水听器笼状保护支架上的、与第二挂点一一对应的第一挂点挂接；
24.两层分布的若干第一挂点以质量块的质心为立体中心，均匀布设在水听器笼状保护支架上；均位于同一平面上的若干第二挂点以质量块的质心为圆心，周向均布在质量块的外壁上；
25.质量块外壁上的若干第二挂点所在的平面，位于水听器笼状保护支架上层的若干第一挂点所在的第一平面和水听器笼状保护支架下层的若干第一挂点所在的第二平面之间；周向均布于质量块外壁上的位于同一平面上的若干第二挂点，交替通过弹性胶圈与位于水听器笼状保护支架上层和下层的第一挂点相连。
26.更进一步优选的，所述卡缆固定支架包括条形箍、箍紧挂片及卡口块；
27.所述条形箍包括条形箍体，以及沿箍体两端向外延伸的两个片状固定片，两个片状固定片上均开有若干第一固定孔
28.所述箍紧挂片为t形片状挂片，其包括第一横向固定片，以及沿第一横向固定片的一侧向外延伸的第一纵向固定片；第一横向固定片与第一纵向固定片位于同一平面；所述第一横向固定片上开设有若干与第一固定孔一一对应的第二固定孔；所述第一纵向固定片上开设有若干第三固定孔；
29.所述卡口块包括卡口块本体，所述卡口块本体上开设有若干与第三固定孔一一对应的第四固定孔，所述卡口块本体上还设有卡扣插口；
30.所述缆绳卡扣包括第一展臂、第二展臂，以及由第一展臂与第二展臂围合而成的夹紧孔；第一展臂的一端与第二展臂的一端通过销轴可相对转动的连接在一起；所述第一
展臂的另一端与第二展臂的另一端通过松不脱螺钉连接；
31.第一展臂或第二展臂的另一端的端部设有与卡扣插口相适配的卡扣插头。
32.本发明同时提供了一种基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列的制备方法，该方法包括如下纤维束预处理的步骤、形成阻尼蓬松结构的步骤、安装缆绳卡扣的步骤、拆卸缆绳卡扣的步骤、移动缆绳卡扣的步骤、安装某一自容式水听器的步骤和调整纤维阻尼阵列间距的步骤：
33.其中纤维束预处理的步骤包括：
34.a1)将多股纤维合股加捻形成呈弯曲状的阻尼纤维束；
35.其中形成阻尼蓬松结构的步骤包括：
36.b1)从绳缆外周的阻尼纤维编织层上编织引出经步骤a1)预处理后的阻尼纤维束，并对阻尼纤维束做蓬松处理，使得相同和/或相邻阻尼纤维束中的弯曲状的纤维相互缠绕形成纤维阻尼结构；
37.其中安装缆绳卡扣的步骤包括：
38.c1)将某一缆绳卡扣，安装到绳缆上需要安装该缆绳卡扣的预定位置上，具体包括：打开松不脱螺钉，使得该缆绳卡扣上第一展臂的另一端与第二展臂的另一端分离，把绳缆放到该缆绳卡扣的夹紧孔中，使夹紧孔对准需要安装该缆绳卡扣的预定位置后，拧紧松不脱螺钉，使得第一展臂的另一端与第二展臂的另一端通过松不脱螺钉固定连接，从而把该缆绳卡扣固定到绳缆需要安装该缆绳卡扣的预定位置上；
39.其中拆卸缆绳卡扣的步骤包括：
40.c2)将某一缆绳卡扣从绳缆上某一固定位置上拆卸，具体包括：打开松不脱螺钉，使得该缆绳卡扣上第一展臂的另一端与第二展臂的另一端分离，将绳缆移出该缆绳卡扣的夹紧孔，从而把该缆绳卡扣从绳缆该位置上拆卸下来；
41.其中移动缆绳卡扣的步骤包括：
42.c3)将某一缆绳卡扣，移动到绳缆上需要安装该缆绳卡扣的预定位置上，具体包括：打开松不脱螺钉，使得该缆绳卡扣上第一展臂的另一端与第二展臂的另一端分离松开，移动该缆绳卡扣的夹紧孔相对绳缆的位置，使夹紧孔对准需要安装该缆绳卡扣的预定位置后，拧紧松不脱螺钉，使得第一展臂的另一端与第二展臂的另一端通过松不脱螺钉固定连接，从而把该缆绳卡扣固定到绳缆需要安装该缆绳卡扣的预定位置上；
43.其中安装某一自容式水听器的步骤包括：
44.d1)在该自容式水听器的水密舱体的外部安装条形箍；所述条形箍卡在水密舱体外壁上的箍槽内；
45.d2)将条形箍通过箍紧挂片锁紧的同时，并通过箍紧挂片与一卡口块固定连接，从而使得该卡口块与自容式水听器固定成为一体；
46.d3)将绳缆上与该自容式水听器对应的预定位置上的缆绳卡扣上的卡扣插头，插入到步骤d2)中与之对应的卡口块上的卡扣插口内，从而使得该自容式水听器安装到绳缆上需要安装该水听器的预定位置上；
47.其中调整纤维阻尼阵列间距的步骤包括：
48.e1)根据纤维阻尼阵列的预设调整参数，确定绳缆上需要安装水听器的若干预定位置；所述预设参数包括自容式水听器的数量、调整后的阵列间距；
49.e2)根据需要安装水听器的若干预定位置以及自容式水听器的参数，确定绳缆上需要安装缆绳卡扣的预定位置；所述自容式水听器的参数包括尺寸和/或重量；
50.e3)将相应数量的缆绳卡扣，通过采用步骤c1)和/或步骤c2)和/或步骤c3)，安装到预设或调整后各个需要安装缆绳卡扣的预定位置上。
51.进一步优选的，所述步骤d1)中，在该自容式水听器的水密舱体的外部安装有多个条形箍；
52.所述步骤d2)中，各条形箍均通过一箍紧挂片锁紧并通过箍紧挂片和与之对应的卡口块固定连接；
53.所述步骤d3)中，将绳缆上与该自容式水听器对应的预定位置上的多个缆绳卡扣上的卡扣插头，分别插入到步骤d2)中与之对应的卡口块上的卡扣插口内，从而使得该自容式水听器安装到绳缆上需要安装该水听器的预定位置上。
54.有益效果：本发明提供的一种基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列及其制备方法，其相对现有技术，具有如下优势：
55.1、通过本发明提供的结构构造，可根据实际应用场景需求所确定的纤维阻尼阵列的自容式水听器数量、间距等参数，把相应数量的绳缆卡扣固定在纤维阻尼绳缆对应的位置，使用时直接把绳缆卡扣上的卡扣插头插入到卡口块的卡扣插口内，即可实现自容式水听器在纤维阻尼绳缆上的固定安装，因采用的是卡接/卡扣结构，自容式水听器安装、拆卸、移动均快捷方便，一方面易于进行水听器的更换、保养以及阵列系统的检查维护，另一方面可根据不同应用场景(根据不同海深、测量信号的垂直分布特性、不同使用目的、现场变化所需等等)灵活调整整个阵列的水听器种类、水听器型号、水听器阵元间距及阵元数量，实现阵元型号、阵元数量、阵元间距可根据需要任意、灵活、快速、便捷地调整/更改，利于现场配置和优化调整，第三方面还可根据不同应用场景灵活更换不同性能的水听器，具有极高的通用性和易用性。
56.2、通过在绳缆外侧编织引出的阻尼纤维束，可有效降低阵缆流激噪声及绳缆抖动噪声，提高接收水听器阵元接收信号信噪比。
57.3、进一步的，呈弯曲状的阻尼纤维被蓬松处理后形成的纤维阻尼结构(亦可称为纤维蓬松结构，或阻尼蓬松结构，或毛发蓬松结构，或阻尼纤维蓬松结构)，对水听器阵列的流激噪声有很好的降噪效果，位于整条阵列外侧的阻尼蓬松结构可大大提高阵列系统在水中的阻尼，能够有效降低因拖曳、海流和波浪所引起的阵缆抖动，经实测比对本发明提供的采用纤维阻尼结构的阵列，相较于传统采用减振段结构的阵列，阵列本底噪声大幅降低，降幅甚至达到10db。
58.4、进一步的，本发明提供的可变间距纤维阻尼阵列中的自容式水听器，其作为声传感器的水听器本体安装在位于水密舱体上部的水听器笼状保护支架的顶部，水听器本体下方连接有质量块，通过挂接于水听器笼状保护支架和质量块之间的、呈立体和/或多层分布的若干处于张紧状态的弹性胶圈，对与水听器固定连接的质量块进行减振/隔振处理，从而实现对作为声传感器的水听器本体进行减振/隔振处理，其所起到减振/隔振的作用，进一步降低了整个阵列/阵缆随海流引起的抖动影响。
59.总体而言，本发明可变间距纤维阻尼阵列在使用中可根据使用水深、测量信号的垂直分布特性、不同使用目的或现场变化所需等，选择使用的自容式水听器型号、水听器阵
元数量及布置间距，同时因毛发纤维阻尼绳缆的良好减振作用，自容式水听器采集信号信噪比较传统绳缆信噪比提升10db左右。
附图说明
60.图1为实施例提供的一种基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列的结构示意图；
61.图2为图1提供的实施例中绳缆某一位置剖面的结构示意图；
62.图3为某一优选实施例中提供的其中一种自容式水听器的结构示意图；
63.图4为本实施例中提供的自容式水听器的结构示意图；
64.图5为图4中提供的自容式水听器的俯视结构示意图；
65.图6为实施例中提供的其中一种卡缆固定支架的结构示意图；
66.图7为图6提供的卡缆固定支架的俯视结构示意图；
67.图8为图6提供的实施例中条形箍的结构示意图；
68.图9为图6提供的实施例中箍紧挂片的结构示意图；
69.图10为图6提供的实施例中卡口块的结构示意图；
70.图11为实施例中提供的其中一种缆绳卡扣的结构示意图；
71.图12为图11提供的缆绳卡扣的立体结构示意图。
具体实施方式
72.下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，以下实施列对本发明不构成限定。
73.本实施例所提供的基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列，如图1所示，其包括绳缆2，还包括若干位置可调的、用于安装自容式水听器的卡缆固定装置6；所述卡缆固定装置包括若干位置可调的可安装在绳缆上的缆绳卡扣30，以及若干和缆绳卡扣30相适配的用于安装自容式水听器3的卡缆固定支架；所述绳缆2外侧设置有若干束间隔分布的阻尼纤维束13，形成毛发阻尼绳缆(亦称为纤维阻尼绳缆，或毛发纤维阻尼绳缆)。
74.上述卡缆固定支架中安装有自容式水听器，也可以说是：所述卡缆固定装置包括若干位置可调的可安装在绳缆上的缆绳卡扣30，以及若干和缆绳卡扣30相适配的安装有自容式水听器3的卡缆固定支架。
75.本实施例中，所述阻尼纤维束13为呈弯曲状的阻尼纤维束，并在所述绳缆2的外侧周向均布。阻尼纤维束13可以在绳缆2的外周不规则排布，作为一种优选结构，本实施例中，如图2所示，阻尼纤维束13在绳缆2的圆周上呈90
°
周向均布，即绳缆2的外周周向排列有四列的阻尼纤维束16。本实施例中阻尼纤维束中的纤维长度为15cm，通过完全和蓬松处理呈纤维蓬松结构(也即弯曲蓬松结构，亦可称为纤维阻尼结构，或阻尼蓬松结构，或毛发蓬松结构，或毛发阻尼结构，或阻尼纤维蓬松结构)，增加亲水性能，提高了绳缆(亦可称为主缆)阻尼，有效降低噪声。
76.如图2提供的本实施例中绳缆2的某一剖面结构示意图(绳缆不安装缆绳卡扣的位置处的剖面结构示意图)所示，所述绳缆2由内向外依次包括承重凯夫拉缆芯15、以及设置在所述凯夫拉缆芯15外周的外层护套14。其中承重凯夫拉缆芯15直径10mm，可承受5吨以上
拉力。其中外层护套14为由超高分子量纤维材料编织的外层护套(亦可称为阻尼纤维编织层)，具有较高强度和优良的耐磨性能，一方面起到对绳缆的保护作用，另一方面在编织过程中从所述阻尼纤维编织层引出上述阻尼纤维束13，本实施例中，阻尼纤维束13在编织层上分为4列交替引出，且在绳缆2圆周上呈90
°
均布，并进行疏松/蓬松处理成毛发蓬松结构，也即外层护套14圆周方向呈90
°
分布4列阻尼纤维束13(亦可称为毛发纤维束)，阻尼纤维束长度15mm，每股纤维束由约200根纤维丝构成，在加工成缆过程中通过合股加捻成呈弯曲结构的阻尼纤维束，在水下这些突出绳缆的毛发纤维束起到有效降低阵缆/绳缆抖动的作用，大幅提高了绳缆阻尼性能。
77.如图1所示，本实施例所提供的基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列，纤维阻尼绳缆2总长度为660m，上面绑缚32个自容式水听器3，自容式水听器3采用等间距均匀布置，间距20m，当然，水听器阵元的数量及排布方式可根据应用场景所需灵活调整。该阵列还包括设置在绳缆2顶端的浮体1以及设置在所述绳缆2底端的锚定沉块5；所述锚定沉块5通过释放装置4与绳缆2连接；所述释放装置4通过承力吊环11与绳缆2的下端连接；所述释放装置4通过钢丝绳8与锚定沉块5上的沉块吊环12连接；也即：纤维阻尼绳缆2下端尾部连接到承力吊环11，承力吊环11设于释放装置4上部，亦可称为释放装置吊环，释放装置4下端连接钢丝绳8，钢丝绳8穿过锚定沉块的沉块吊环12，与锚定沉块固定连接，上述释放装置4为可根据声遥控指令释放掉锚定沉块5的释放装置，本实施例中具体为两个并联的释放器组(亦可称为并联释放器)，通过声遥控指令控制可以释放掉锚定沉块5，从而使阵列系统受浮体1的浮力作用上浮水面；位于浮体1下方的浮体吊环9通过凯夫拉连接绳7与位于绳缆2上端的绳缆吊环10连接，也即纤维阻尼绳缆2上端通过凯夫拉连接绳7连接到主浮体1上的两个浮体吊环9上，主浮体1为玻璃微珠材质的圆柱形结构，提供500kg净浮力。本实施例中，锚定沉块5水下重1.5吨，为金属块或水泥沉块，能使得整条纤维阻尼阵列及其构成的测量系统锚定于海底。在此结构构造下，绳缆2下端通过释放装置4挂接锚定沉块5，锚定于海底，结合绳缆2上端通过浮体1产生的浮力使得纤维阻尼绳缆保持竖直状态，因受到波浪及海流影响660m长的绳缆会产生抖动，绳缆上的阻尼纤维束13起到了很好的减振作用，降低了低频干扰，大幅提高了自容式水听器3接收微弱声信息的质量。
78.同时，如图1和图3所示，本实施例所提供的基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列中的卡缆固定支架中安装有自容式水听器，自容式水听器的工作深度可达水下6000m，整体重量水中2kg，连续工作时间可达30天。本发明涉及的自容式水听器采用一体化结构，声传感器(也即水听器本体)安装在柱形水密舱体顶部，采用若干根硅橡胶弹性环对水听器进行减/隔振处理，传感器信号通过水密穿舱件进入水密舱内部，进行信号调理、采集存储。具体在本实施例中，所述自容式水听器3包括水听器笼状保护支架16、位于水听器笼状保护支架16内部的水听器本体17、以及位于水听器笼状保护支架16下方的水密舱体23；所述水听器笼状保护支架16内还设有位于水听器本体17下方的质量块18以及与水听器本体17信号连接的弹簧电缆20；所述弹簧电缆20与水密舱体23内部的信号线连接。水听器信号通过弹簧电缆20传输，本实施例中弹簧电缆20位于质量块18的下方，弹簧电缆20通过水密穿舱件21与水密舱体23内部的信号线连接，也可以说是弹簧电缆20通过水密穿舱件21将水听器信号引入到水密舱体23的内部，进一步进行信号调理、数据采集存储。在某些实施例中，水密舱体23的顶部还设有自容舱水密上盖22，弹簧电缆20通过水密穿舱件21穿过自
容舱水密上盖22将水听器信号引入至水密舱体23内部。
79.所述水听器本体17为采用pzt-5材料制作的圆球形水听器，保证接收全向声信号，接收信号频带5hz～50khz。其中质量块用以增加水听器在水中的重量，本实施例中，所述质量块18为铜质质量块，所述水密舱体23的外壁上部和下部各设有一箍槽。
80.上述自容式水听器3还包括若干根处于张紧状态的弹性胶圈19，若干根弹性胶圈19的一端与质量块18挂接，另一端与水听器笼状保护支架16挂接，起到减振/隔振的作用，能进一步降低阵列/阵缆随海流引起的抖动影响。
81.如图3所示，某一优选实施例提供的自容式水听器中，所述水听器笼状保护支架16上分上下两层周向均布有若干第一挂点；所述质量块18的外壁上周向均布有一层若干第二挂点，所述若干第二挂点均位于同一平面上；若干根弹性胶圈19的一端与质量块18上的第二挂点挂接，另一端与设于水听器笼状保护支架16上的、与第二挂点一一对应的第一挂点挂接。其中两层分布的若干第一挂点以质量块的质心为立体中心，均匀布设在笼状保护支架16上；均位于同一平面上的若干第二挂点以质量块的质心为圆心，周向均布在质量块18的外壁上。
82.在某些优选实施例中，上述质量块18外壁上的若干第二挂点所在的平面，位于水听器笼状保护支架16上层的若干第一挂点所在的第一平面和水听器笼状保护支架16下层的若干第一挂点所在的第二平面之间。
83.在某些优选实施例中，周向均布于质量块18外壁上的位于同一平面上的若干第二挂点，交替通过弹性胶圈19与位于笼状保护支架16上层(或上部)和下层(或下部)的第一挂点相连。
84.在该优选实施例中，作为声传感器的水听器本体安装在位于水密舱体上部的笼状保护支架的顶部，水听器本体下方连接有质量块，通过挂接于笼状保护支架和质量块之间的、呈立体分布的、处于张紧状态的若干根弹性胶圈，对与水听器固定连接的质量块进行多角度立体的、更为稳定全面的减振/隔振处理，从而实现了对作为声传感器的水听器本体多角度立体的、更为稳定全面的减振/隔振处理，能进一步地降低水听器阵列/阵缆随海流引起的抖动影响，整体结构合理巧妙，适用性广，稳定性好。
85.在某些优选实施例中，所述笼状保护支架16的上部周向均布有一层3个第一挂点；所述笼状保护支架16的下部周向均布有一层3个第一挂点；所述质量块18的外壁上周向均布有一层位于同一平面上的6个第二挂点；包括6根处于张紧状态的弹性胶圈19；各弹性胶圈19的一端与质量块18上的其中一个第二挂点挂接，另一端与设于笼状保护支架16上的、与该第二挂点相对应的第一挂点挂接。上述质量块18外壁上的6个第二挂点所在的平面，位于水听器笼状保护支架16上层的3个第一挂点所在的第一平面和水听器笼状保护支架16下层的3个第一挂点所在的第二平面之间。周向均布于质量块18外壁上的位于同一平面上的6个第二挂点，交替通过弹性胶圈19与位于笼状保护支架16上层(或上部)和下层(或下部)的第一挂点相连。
86.如图4所示，在本实施例提供的自容式水听器中，所述水听器笼状保护支架16上分上下两层周向均布有若干第一挂点；所述质量块18的外壁上分上下两层周向均布有若干与第一挂点一一对应的第二挂点；若干根弹性胶圈19的一端与质量块18上的第二挂点挂接，另一端与设于水听器笼状保护支架16上的、与第二挂点一一对应的第一挂点挂接。其中两
层分布的若干第一挂点以质量块18的质心为立体中心，均匀布设在水听器笼状保护支架16上；两层分布的若干第二挂点以质量块18的质心为立体中心，均匀布设在质量块18的外壁上。
87.在某些优选实施例中，位于同一层的若干第一挂点，和与之对应的位于同一层的若干第二挂点位于同一平面上。
88.在某些优选实施例中，各第一挂点和与之对应的第二挂点，相对质量块18的中心轴径向分布。
89.在本实施例提供的上述方式中，作为声传感器的水听器本体安装在位于水密舱体上部的水听器笼状保护支架的顶部，水听器本体下方连接有质量块，通过挂接于水听器笼状保护支架和质量块之间的、呈多层分布的、处于张紧状态的若干弹性胶圈，对与水听器固定连接的质量块进行更为稳定的、多方位均衡的减振/隔振处理，从而实现了对作为声传感器的水听器本体更为稳定的、多方位均衡的减振/隔振处理，亦能进一步地降低水听器阵列/阵缆随海流引起的抖动影响，适用性广，稳定性好。
90.具体在本实施例中，如图4和图5所示，上述水听器笼状保护支架16的上部周向均布有一层3个第一挂点191；所述水听器笼状保护支架16的下部周向均布有一层3个第一挂点191；所述质量块18的外壁的上部周向均布有一层3个第二挂点(图中未示出)；所述质量块18的外壁的下部周向均布有一层3个第二挂点(图中未示出)；位于质量块18外壁的上部周向均布的一层3个第二挂点，与水听器笼状保护支架16的上部周向均布的一层3个第一挂点，位于同一平面上；位于质量块18外壁的下部周向均布的一层3个第二挂点，与水听器笼状保护支架16的下部周向均布的一层3个第一挂点，位于同一平面上；包括6根处于张紧状态的弹性胶圈19；各弹性胶圈19的一端与质量块18上的其中一个第二挂点挂接，另一端与设于水听器笼状保护支架16上的、与该第二挂点位于同一平面上的、并与之对应的第一挂点挂接。各第一挂点和与之对应的第二挂点，相对质量块18的中心轴径向分布。
91.具体在本实施例中，所述质量块的纵剖面为中心轴对称图形；所述质量块的横剖面为圆形。在某些优选实施例中，上述质量块为椭球体、椎体、圆台体或圆柱体。
92.同时，结合图1、图4、图6、图7、图8、图9和图10可见，本实施例所提供的基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列中，所述卡缆固定支架61包括条形箍24、箍紧挂片25及卡口块26；所述条形箍24和卡口块26通过箍紧挂片25固定连接；所述缆绳卡扣30与卡口块26卡扣连接。
93.其中条形箍24如图7和图8所示，其包括条形箍体241，以及沿箍体两端向外延伸的两个片状固定片242，两个片状固定片242上均开有若干第一固定孔271。该条形箍体为展开呈弯曲长条形的、围合成圆箍形的箍体。
94.其中箍紧挂片25如图9所示为t形片状挂片，其包括第一横向固定片251，以及沿第一横向固定片的一侧向外延伸的第一纵向固定片252(具体也可以说是：以及沿第一横向固定片的一侧向与该侧垂直方向延伸的第一纵向固定片252)；第一横向固定片251与第一纵向固定片252位于同一平面；所述第一横向固定片251上开设有若干与第一固定孔271一一对应的第二固定孔272；所述第一纵向固定片252上开设有若干第三固定孔282。
95.其中卡口块26如图10所示，包括卡口块本体，所述卡口块本体上开设有若干与第三固定孔282一一对应的第四固定孔281，所述卡口块本体上还设有卡扣插口29。
96.具体在本实施例中，位于沿箍体两端向外延伸的两个片状固定片上的若干第一固定孔271，与箍紧挂片25上的若干与之一一对应的第二固定孔272通过螺钉紧固连接。箍紧挂片25上的若干第三固定孔282，与卡口块本体上的若干与之一一对应的第四固定孔281通过螺钉紧固连接。
97.同时，结合图1、图11和图12可见，本实施例所提供的基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列中，所述缆绳卡扣30包括第一展臂301、第二展臂302，以及由第一展臂与第二展臂围合而成的夹紧孔34；第一展臂301的一端与第二展臂302的一端通过销轴31可相对转动的连接在一起；所述第一展臂301的另一端与第二展臂302的另一端通过松不脱螺钉32连接；第一展臂或第二展臂的另一端的端部设有与卡扣插口29相适配的卡扣插头33。其中第一展臂及第二展臂，亦可称为第一张臂及第二张臂。上述卡扣插头33为公卡扣，所述卡扣插口29为与卡扣插头33相适配的母卡扣。在本实施例中，松不脱螺钉32挂设于第一展臂301上，当然其亦可挂设于第二展臂302上。在某些优选实施例中，第一展臂的另一端的端部设有与卡扣插口29相适配的卡扣插头33。在某些优选实施例中，第二展臂的另一端的端部设有与卡扣插口29相适配的卡扣插头33。实际使用时，直接把绳缆卡扣30上的卡扣插头33插入到卡口块26的卡扣插口29内，即可实现自容式水听器在纤维阻尼绳缆上的固定安装，因采用的是卡接结构，自容式水听器拆装快捷方便，十分利于根据应用所需确定的纤维阻尼阵列的自容式水听器数量、间距等参数，把相应数量的绳缆卡扣固定在纤维阻尼绳缆对应的位置，从而实现阵列中自容式水听器的便捷快速灵活的现场配置，包括安装、拆卸、移动、维护及调整等。
98.在某些优选实施例中，上述卡口块本体上设有复位键，以及与复位键和/或卡扣插口29连接的、可使卡扣插头33从卡扣插口29中移出/弹出的复位弹簧(图中未示出)。该复位结构亦可采用现有技术实现。
99.在某些优选实施例中，所述松不脱螺钉32设于第一展臂的另一端侧壁上，第二展臂的另一端侧壁上设有与之匹配的螺纹穿孔。
100.在某些优选实施例中，所述松不脱螺钉32设于第二展臂的另一端侧壁上，第一展臂的另一端侧壁上设有与之匹配的螺纹穿孔。
101.上述实施例中，所述弹性胶圈19为弹性硅橡胶环，亦可称为弹性硅橡胶圈。
102.本实施例同时提供了一种基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列的制备方法，该方法包括纤维束预处理的步骤、形成阻尼蓬松结构的步骤、安装缆绳卡扣的步骤、拆卸缆绳卡扣的步骤、移动缆绳卡扣的步骤、安装某一自容式水听器的步骤和调整纤维阻尼阵列间距的步骤，从而得到基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列：
103.其中纤维束预处理的步骤包括：
104.a1)将多股纤维合股加捻形成呈弯曲状的阻尼纤维束；其中阻尼纤维束的直径可以根据实际情况进行调整；
105.其中形成阻尼蓬松结构的步骤包括：
106.b1)从绳缆2外周的阻尼纤维编织层(也即外层护套14)上编织引出经步骤a1)预处理后的阻尼纤维束13，也即用步骤a1)预处理后得到的呈弯曲状的阻尼纤维束编织阻尼纤维编织层，并在编织过程中交替引出若干束阻尼纤维束13，若干束间隔分布的阻尼纤维束13周向均布于绳缆2外周；进而对引出的阻尼纤维束13做蓬松处理(打散、打乱等)，使得相
同和/或相邻阻尼纤维束13中的弯曲状的纤维相互缠绕形成纤维阻尼结构(图中未示出蓬松处理后相互缠绕的状态)；
107.其中安装缆绳卡扣的步骤包括：
108.c1)将某一缆绳卡扣30，安装到绳缆2上需要安装该缆绳卡扣30的预定位置上，具体包括：打开松不脱螺钉32，使得该缆绳卡扣30上第一展臂的另一端与第二展臂的另一端分离，把绳缆2放到该缆绳卡扣30的夹紧孔34中，上下移动或微调该缆绳卡扣30使夹紧孔34对准需要安装该缆绳卡扣30的预定位置后，拧紧松不脱螺钉32，使得第一展臂的另一端与第二展臂的另一端通过松不脱螺钉32固定连接，从而把该缆绳卡扣30固定到绳缆2需要安装该缆绳卡扣30的预定位置上；
109.其中拆卸缆绳卡扣的步骤包括：
110.c2)将某一缆绳卡扣30从绳缆2上某一固定位置上拆卸，具体包括：打开松不脱螺钉32，使得该缆绳卡扣30上第一展臂的另一端与第二展臂的另一端分离，将绳缆2移出该缆绳卡扣30的夹紧孔34，从而把该缆绳卡扣30从绳缆2该位置上拆卸下来；
111.其中移动缆绳卡扣的步骤包括：
112.c3)将某一缆绳卡扣30，移动到绳缆2上需要安装该缆绳卡扣30的预定位置上，具体包括：打开松不脱螺钉32，使得该缆绳卡扣30上第一展臂的另一端与第二展臂的另一端分离松开，上下移动该缆绳卡扣30从而移动该缆绳卡扣30的夹紧孔34相对绳缆2的位置，使夹紧孔34对准绳缆上需要安装该缆绳卡扣30的预定位置后，拧紧松不脱螺钉32，使得第一展臂的另一端与第二展臂的另一端通过松不脱螺钉32固定连接，从而把该缆绳卡扣30固定到绳缆2需要安装该缆绳卡扣30的预定位置上；
113.其中安装某一自容式水听器的步骤包括：
114.d1)在该自容式水听器3的水密舱体23的外部安装条形箍24；所述条形箍24卡在水密舱体23外壁上的箍槽内；
115.d2)将条形箍24通过箍紧挂片25锁紧的同时，并通过箍紧挂片25与一卡口块26固定连接，从而使得该卡口块26与自容式水听器3固定成为一体；
116.d3)将绳缆2上与该自容式水听器对应的预定位置上的缆绳卡扣30上的卡扣插头33，插入到步骤d2)中与之对应的卡口块26上的卡扣插口29内，从而使得该自容式水听器安装到绳缆2上需要安装该水听器的预定位置上；
117.其中调整纤维阻尼阵列间距的步骤包括：
118.e1)根据纤维阻尼阵列的预设调整参数，确定绳缆2上需要安装水听器的若干预定位置；所述预设参数包括自容式水听器的数量、调整后的阵列间距；
119.e2)根据需要安装水听器的若干预定位置以及自容式水听器的参数，确定绳缆2上需要安装缆绳卡扣30的预定位置；所述自容式水听器的参数包括尺寸和/或重量；
120.e3)将相应数量的缆绳卡扣30，通过采用步骤c1)和/或步骤c2)和/或步骤c3)，安装到预设或调整后各个需要安装缆绳卡扣30的预定位置上。
121.在绳缆形成阻尼蓬松结构的基础上，灵活结合调整纤维阻尼阵列间距的步骤和安装某一自容式水听器的步骤，即可得到基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列。其中调整纤维阻尼阵列间距的步骤，亦可称为调整阵列间距的步骤。
122.在某些优选实施例中，上述基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列的制备方
法中：
123.所述步骤d1)中，在该自容式水听器3的水密舱体23的外部安装有多个条形箍24；
124.所述步骤d2)中，各条形箍24均通过一箍紧挂片25锁紧并通过箍紧挂片25和与之对应的卡口块26固定连接；
125.所述步骤d3)中，将绳缆2上与该自容式水听器对应的预定位置上的多个缆绳卡扣30上的卡扣插头33，分别插入到步骤d2)中与之对应的卡口块26上的卡扣插口29内，从而使得该自容式水听器安装到绳缆2上需要安装该水听器的预定位置上。
126.具体在本实施例中，其中安装某一自容式水听器的步骤包括：
127.d1)在该自容式水听器3的水密舱体23的上部和下部各装一条形箍24；各条形箍24均卡在水密舱体23外壁上的箍槽内；
128.d2)各条形箍24通过箍紧挂片25锁紧的同时，并通过箍紧挂片25与一卡口块26固定连接，从而使得各卡口块26均与自容式水听器3固定成为一体；
129.d3)将绳缆2上与该自容式水听器对应的预定位置上的两个缆绳卡扣30，与步骤d2)中的各卡口块26卡扣连接，具体为：将绳缆2上与该自容式水听器对应的预定位置上的两个缆绳卡扣30上的卡扣插头33，分别插入到步骤d2)中与之对应的卡口块26上的卡扣插口29内，从而使得该自容式水听器安装到绳缆2上需要安装该水听器的预定位置上。
130.在上述结构和构造下，本发明结构合理巧妙，十分易于进行水听器的更换、保养及检查维护，并可根据不同应用场景灵活更换不同性能如不同灵敏度的水听器，同时可根据不同海深、测量信号的垂直分布特性、不同使用目的、现场变化所需等不同应用场景，灵活调整整个阵列的水听器种类、水听器型号、水听器阵元间距及阵元数量，实现阵元型号、阵元数量、阵元间距可根据需要任意、灵活、快速、便捷地调整/更改，利于整个阵列系统的现场配置和优化调整。总体而言，本发明可变间距纤维阻尼阵列在使用中可根据使用水深、测量信号的垂直分布特性、不同使用目的或现场变化所需等，选择使用的自容式水听器型号、水听器阵元数量及布置间距，具有极高的灵活些、通用性和易用性，同时经实测比对，在本发明提供的结构和构造下，因毛发纤维阻尼绳缆及其上的纤维阻尼结构带来的良好减振作用，自容式水听器采集信号信噪比较传统绳缆信噪比提升10db左右，性能优良。
131.具体在某些优选实施例中，当需要在绳缆2上的某一位置安装缆绳卡扣30时，需要先去除/剪断/整理此处的阻尼纤维束，以便进行后续操作。
132.在某些优选实施例中，在阻尼纤维编织层外周周向均布的若干束阻尼纤维束13覆盖整条阵缆或部分阵缆，同一束阻尼纤维束13中的纤维相互缠绕，相邻的阻尼纤维束13之间的纤维同样相互缠绕，可显著降低噪声。
133.文中所述纤维阻尼结构，亦可称为纤维蓬松结构，或阻尼蓬松结构，或毛发蓬松结构，或阻尼纤维蓬松结构，也即：纤维经弯曲及蓬松处理后的呈卷曲毛发/纤维缠绕形成的蓬松结构。也可以说是：呈弯曲状的阻尼纤维被蓬松处理后，使得相同和/或相邻阻尼纤维束中的弯曲状的纤维相互缠绕形成的蓬松结构(图中未示出蓬松处理后相互缠绕的状态)。文中所述水听器，亦可称为水听器阵元。文中所述水听器笼状保护支架，亦可称为水听器笼状支架，或笼状支架，或保护支架。文中所述“/”，表示或。
134.本发明保护的是所提供的基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列的形状、结构和构造，以及所提供的基于自容式水听器的可变间距纤维阻尼阵列的制备方法。以上实
施列对本发明不构成限定，相关工作人员在不偏离本发明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。