[实用新型]一种用于水下障碍物探测装置的隔声障板

说明书

技术领域

本实用新型属于水声探测装置技术领域，具体涉及一种用于水下障碍物探测装置的隔声障板。

背景技术

由于声波在水中传播的距离比电磁波远得多，所以在海洋事业的发展中，水声技术比无线电、雷达等的应用更为广泛。人们广泛利用目标自身发出的声波或经目标反射后的回波来实现水下目标的探测，声纳就是这个过程中所需的关键器件。能产生声波的水下物体(包括水面舰艇、潜艇、鱼类、水雷、水下暗礁、鱼群等)均可作为声纳探测目标。因而，作为目标探测、识别和定位的设备，无论在军事还是国民经济中，声纳都有着相当广泛的应用。

水下目标跟踪、定位和探测、水下通讯、水下导航、水下武器的射击指挥、目标识别等几乎都首先在军事上得到应用。声纳在民用领域也有着广泛的应用，随着海洋事业的发展，声纳的使用范围也日益扩大。除回波探测外，传播导航、海洋地质考察、鱼群探测、海洋地貌测绘、船舶动力定位等都越来越依赖于声纳。船舶是具有悠久历史且非常重要的水上交通运输工具，在经济发展和社会进步中都起到很重要的作用。且随着船舶的大型化、高速化发展，经常会在大雾天气下发生触礁、搁浅和碰撞等事故，造成的生命财产损失不可估量，尤其是对于液化天然气船、油船、核动力船、液化石油气船及化学品船，一旦发生事故，将会对海洋生态环境、生命财产安全等造成严重威胁。水上运输效率和交通安全问题变得日益严峻。基于MEMS矢量水听器的水下障碍物探测声呐系统，成本低、体积小且不受雾霾天气的影响等特点，然而对于主动声呐探测湿端装置，收-发换能器的直达波干扰直接影响系统的探测精度和虚警概率。

水下隔声障板多用作换能器基阵各单元间的声隔离、换能器基阵反声后挡等，通过声波反射和吸收两种功能发挥作用，即只要声波不通过就行，插入损失越大约好。因此，一般要求隔声材料与相邻两边介质的特性阻抗失配，并且要求它的衰减比较大。对于阻抗失配的水下隔声材料可以使用低阻抗声软材料或阻抗较高的声硬材料。目前，水下隔声障板多采用软材料作为芯材外包硬质材料的复合结构，有一定隔声效果。但对于隔声性能要求较高的应用场合，如用于水下障碍物探测系统收-发装置的隔声障板，要求有效屏蔽发射端直达波对接收端的干扰，该类隔声障板不能很好的满足要求。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有用于水下障碍物探测装置的隔声障板隔声效果较弱，不能有效屏蔽声波干扰的技术问题，提供一种能从结构上有效屏蔽发射端直达声波干扰的用于水下障碍物探测装置的隔声障板。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于水下障碍物探测装置的隔声障板，所述用于水下障碍物探测装置的隔声障板从上到下依次由支撑层、填充层、气泡膜层、填充层和支撑层组成。

所述用于水下障碍物探测装置的隔声障板还包括定型结构层，所述定型结构层设在气泡膜层的中间，用以防止气泡膜层变形。

所述支撑层为不锈钢板，其厚度为2mm。

所述填充层为聚氨酯层，用以固定气泡膜层。

所述气泡膜层由高压聚乙烯膜气泡交叉堆积而成，所述气泡的直径为3mm。

所述定型结构层为聚砜定型层，其厚度为1mm。

本实用新型采用以上技术方案，所述隔声障板由包覆气泡膜的支撑层、填充层、气泡膜层、定型结构层、填充层和支撑层组成，气泡膜层采用多层交叉结构加厚空气层厚度，气泡膜层上下面分别附加一层不锈钢支撑层，多层气泡膜中间加一层聚砜定型结构层，以防止多层气泡膜变形，并且利用灌封工艺在气泡膜层填充一层高频低渗水的聚氨酯填充层，以此固定内部气泡膜。所述内部气泡膜膜材料为高压聚乙烯颗粒。利用最为理想的空气层隔声材料，有效加大透射损失，提高隔声性能。在主动声呐中使用时，在接收水听器与发射换能器之间容易产生直射的地方，用隔声障板隔开，则声波传播途径为：发射声波—海水—不锈钢—聚氨酯—高压聚乙烯薄膜—空气—高压聚乙烯薄膜—聚氨酯—不锈钢—海水—水听器，根据声波在多层介质中的传播特性，两种介质特性阻抗相差越大，透声系数越小，隔声性能越好，同时空气层厚度越大，透声系数越小，产生的透射损失越大，隔声性能越好。因聚氨酯和水的阻抗相当接近，且频率较低，忽略聚氨酯填充层的声损失，同时忽略高压聚乙烯颗粒层和不锈钢支撑层的声损失，传播途径简化为：发射声波—海水—空气—海水。声波从水中经过空气囊时，会发生反射和透射，由于空气与水的特性阻抗严重失配，透射系数很小，大部分声能被气泡膜吸收，一部分被反射，只有极少部分声能透过隔声障板，很好的起到隔声作用，有效屏蔽了发射端的直达声波干扰。同时使用耐海水腐蚀的不锈钢材料包覆气泡膜，可耐高水压，适用于海洋环境。