专利名称：一种测量水听器加速度相移灵敏度的专用振动架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤传感测量技术领域，尤其涉及对干涉型、内耳式光纤水听器
进行性能测试的振动架。
背景技术：
光纤传感技术是伴随光导纤维和光纤通信技术的发展而形成的一门崭新技术。光 纤传感器的传感灵敏度要比传统传感器高许多倍，而且它可以在高电压、大噪声、高温、强 腐蚀性等很多特殊环境下正常工作，还能够与光纤遥感、遥测技术配合，形成光纤遥感系统 和光纤遥测系统，所以光纤传感技术能广泛应用于航天航海、核工业、桥梁隧道、建筑、石油 开采、电力传输、医疗、科研等众多领域。 干涉型光纤水听器的工作原理为，通过水下的声波对光纤的应力作用改变光纤纤 芯的折射率或长度，从而引起在光纤中传播光束的光程改变，导致相位发生变化。采用干涉 测量技术可检测出相位变化，并得到有关水声的信息。和压电陶瓷或压电晶体型的传统水 听器相比，光纤水听器具有很大的优越性。它利用光的相位干涉作为探测手段，探测灵敏度 极高，响应频带也较宽；它以光纤作为信息传感与传输媒介；而以光为载体的信息，既不会 被电磁干扰，也无发生泄漏的危险。 在干涉型、内耳式光纤水听器的性能测试指标中，有一项加速度相移灵敏度指标， 这是一项衡量内耳式光纤水听器组成阵列后，在环境噪声中分辨信号能力强弱的重要性能 指标。但是，在测试该性能的振动台上用什么样的工装手段对水听器的这一固有性能指标 进行正确测试，却使人长期受到不小困扰，曾有技术中的各种不同结构形式的测试工具均 存在测试精度差、达不到设计规范所规定的指标要求的问题。

发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服曾有测量方法所存在的技术缺陷，提供一
种测量水听器加速度相移灵敏度的专用振动架，使内耳式光纤水听器所固有的加速度相移
灵敏度这一性能指标的正确测试成为可能，从而使内耳式光纤水听器的加速度相移灵敏度
这一性能指标符合光纤水听器设计规范所规定的研发要求。 为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是 —种测量水听器加速度相移灵敏度的专用振动架，其特征在于所述振动架主要 由架体5，从下到上依次装配在架体5内孔中的下锥套4、用于夹持光纤水听器的弹性夹头 3、上锥套2以及装配在架体5外壁上的螺盖1组成； 所述架体5的下部为一个带孔的圆盘52，所述圆盘52可将架体5垂直安装在振动 台上；所述架体5的主体为一个空心圆柱体57，所述空心圆柱体57的内壁设有台阶面54 ; 所述空心圆柱体57的外壁设有外螺纹56 ; 所述下锥套4是带有内锥面42的环形体，并在环形体上开设一条纵向槽44 ;所述 内锥面42与弹性夹头3的外锥面31相配；所述下锥套4的圆柱面41与架体5的内圆面
355相配；所述下锥套4的端面43与架体5内壁的台阶面54相合，使下锥套4的轴向得以 定位；所述纵向槽44可确保下锥套4与架体5之间既装卸方便，又紧密配合，从而确保与内 锥面42相配合的弹性夹头3，在光纤水听器被夹持后能够始终处于精确垂直对中状态； 所述上锥套2由具有同一内锥面23的两个不同外直径的圆环22和25迭加而成； 所述上锥套2的小圆柱面24与螺盖1的端孔13相配；所述上锥套2的端面21与螺盖1的 内端面15相合；所述内锥面23与弹性夹头3的外锥面31相配； 所述弹性夹头3为上下两端呈对称锥台的中空圆柱体，其两个端孔33的孔径相同 并与被测水听器的外径相配；所述弹性夹头3的轴向自上而下和自下而上各均布若干条纵 向槽32及34 ;所述上下两端锥台的外锥面31分别与下锥套4、上锥套2的内锥面42及23 相合；所述弹性夹头3的外圆柱面35与架体5的内圆面55相配； 所述螺盖1由两个内外直径不相同的环形体迭加而成；所述螺盖1上的内螺纹16 与架体5上的外螺纹56相配；所述螺盖1在架体5上旋紧时，可使上锥套2、下锥套4对弹 性夹头3均匀施加径向力，从而将光纤水听器夹紧。 所述架体5的圆盘52上设有安装孔51和可用于安装加速度计的小螺孔58 ; 所述架体5的空心圆柱体57上开有两个同轴的消音孔53 ; 所述螺盖1上设有两个安装加速度计的小螺孔11。 本实用新型的有益效果为使用本实用新型的振动架夹持光纤水听器，能够确保 其在测试过程被轻柔夹紧时不但不发生形变，而且与振动台的安装平面始终保持垂直状 态。以该振动架夹持光纤水听器后在振动台上测量水听器的加速度相移灵敏度，能够获得 理想的测试结果。

图1为本实用新型一个较佳实施例的装配体示意图； 图2为本实用新型一个较佳实施例的架体结构示意图； 图3(a)为本实用新型一个较佳实施例的下锥套正面结构示意图； 图3(b)为本实用新型一个较佳实施例的下锥套反面结构示意图； 图4为本实用新型一个较佳实施例的弹性夹头结构示意图； 图5为本实用新型一个较佳实施例的上锥套结构示意图； 图6(a)为本实用新型一个较佳实施例的螺盖外部结构示意图； 图6(b)为本实用新型一个较佳实施例的螺盖剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明 (1)专用振动架的组成，参见图1 : 振动架主要由架体5 (图2)，从下到上依次装配在架体5内孔中的下锥套4 (图 3 (a)、图3 (b))、用于夹持光纤水听器的弹性夹头3 (图4)、上锥套2 (图5)以及装配在架体 (5)外壁上的螺盖l组成。 (2)架体，参见图2: 架体5由一个空心圆柱体57和一个带孔的圆盘52迭加而成。在架体的圆盘上设计了能将振动架安装于振动台的4个安装孔51及可安装加速度计的2个小螺孔58 ;在架体 的空心圆柱体上设计了 2个同轴的消音孔53 ;架体内壁的台阶面54用于将下锥套4定位； 内圆面55与弹性夹头3的外圆柱面35及下锥套4的圆柱面41相配；外螺纹56与螺盖1 的内螺纹16相配。 (3)下锥套，参见图3 (a)、图3 (b): 下锥套4是带有内锥面42、开设一条纵向槽44的空心环形体。其41为圆柱面、43 为端面。圆柱面41与架体5的内圆面55相配；端面43与架体5内壁的台阶面54相合，使 下锥套4的轴向得以定位；内锥面42与弹性夹头3的外锥面31相配；纵向槽44可确保下 锥套4与架体5之间既装卸方便，又紧密配合，从而确保与内锥面42相配合的弹性夹头3， 在光纤水听器被夹持后能够始终处于精确垂直对中状态； (4)弹性夹头，参见图4 : 弹性夹头3的基本形体为两端呈对称锥台的中空圆柱体；其31为2个外锥面，32 为6条均布的自上而下的纵向槽，33为2个尺寸相同的端孔，34为6条均布的自下而上的 纵向槽，35为外圆柱面。2个外锥面31分别能与上、下锥套上的内锥面23及42相合；2个 端孔33与被测水听器的外径相配；外圆柱面35与架体5的内圆面55相配；12条自上而下 和自下而上相间均布的纵向槽32及34的宽度可随弹性夹头3所受径向力大小的变化而改 变。 (5)上锥套，参见图5: 上锥套2由具有同一内锥面23的两个不同外直径的圆环22和25迭加而成；其上 的端面21与螺盖1的内端面15相合；小圆柱面24与螺盖1的端孔13相配。 (6)螺盖，参见图6 (a)、图6 (b): 螺盖1由大圆柱体12和小圆柱体14迭加而成；其端孔13与上锥套2的小圆柱面 24相配；其内端面15与上锥套2的端面21相合；其内螺纹16与架体5上的外螺纹56相 配；在大圆盘12上设有用于安装加速度计的2个小螺孔11。 (7)振动架的装配与使用 测试内耳式光纤水听器加速度相移灵敏度时，首先将下锥套4装入架体5，使内锥 面42朝上，下锥套的端面43与架体内壁的台阶面54贴合；然后将弹性夹头3装入架体5， 使弹性夹头的一个外锥面31与下锥套的内锥面42贴合，弹性夹头的外圆柱面35与架体的 内圆面55贴合；再将上锥套2装上，使上锥套的内锥面23贴合于弹性夹头3之上端的另一 个外锥面31。 将螺盖1上的内螺纹16旋入架体5上的外螺纹56，上锥套2的小圆柱面24便穿
越螺盖上的端孔13，当旋到螺盖上的内端面15与上锥套的端面21互相贴合前，便把待测
量加速度相移灵敏度的内耳式光纤水听器装入弹性夹头3的端孔33内，然后继续旋紧螺盖
l，使螺盖的内端面15与上锥套的端面21贴合。如果再继续将螺盖1旋紧，则上锥套2及
下锥套4上的内锥面23与42，将通过弹性夹头上对应的外锥面31，对弹性夹头均匀施加径
向力。在该力的作用下，弹性夹头上的12条纵向槽32及34的宽度变窄，从而使该径向力
均匀传递到内耳式光纤水听器的整个被夹持面，将光纤水听器轻柔夹紧。 在螺盖1上的小螺孔11或在架体5上的小螺孔58内，可安装加速度计。 在下锥套4上所设计的纵向槽44，不但可确保弹性夹头3在光纤水听器被夹持后
5能够精确垂直对中，而且可使下锥套4在架体5内的装卸十分方便。 上述实施例仅是一个例证，并不能用于说明本实用新型的范围，只要在此例证基础上所做的等同变化和修饰，均在本实用新型的所属范围之内。
权利要求一种测量水听器加速度相移灵敏度的专用振动架，其特征在于所述振动架主要由架体(5)，以及从下到上依次装配在架体(5)内孔中的下锥套(4)、用于夹持光纤水听器的弹性夹头(3)、上锥套(2)、装配在架体(5)外壁的螺盖(1)组成；所述架体(5)的下部为一个带孔的圆盘(52)，所述圆盘(52)可将架体(5)垂直安装在振动台上；所述架体(5)的主体为一个空心圆柱体(57)，所述空心圆柱体(57)的内壁设有台阶面(54)；所述空心圆柱体(57)的外壁设有外螺纹(56)；所述下锥套(4)是带有内锥面(42)的环形体，并在环形体上开设一条纵向槽(44)；所述内锥面(42)与弹性夹头(3)的外锥面(31)相配；所述下锥套(4)的圆柱面(41)与架体(5)的内圆面(55)相配；所述下锥套(4)的端面(43)与架体(5)内壁的台阶面(54)相合，使下锥套(4)的轴向得以定位；所述纵向槽(44)可确保下锥套(4)与架体(5)之间既装卸方便，又紧密配合，从而确保与内锥面(42)相配合的弹性夹头(3)，在光纤水听器被夹持后能够始终处于精确垂直对中状态；所述上锥套(2)由具有同一内锥面(23)的两个不同外直径的圆环(22)和(25)迭加而成；所述上锥套(2)的小圆柱面(24)与螺盖(1)的端孔(13)相配；所述上锥套(2)的端面(21)与螺盖(1)的内端面(15)相合；所述内锥面(23)与弹性夹头(3)的外锥面(31)相配；所述弹性夹头(3)为上下两端呈对称锥台的中空圆柱体，其两个端孔(33)的孔径相同并与被测水听器的外径相配；所述弹性夹头(3)的轴向自上而下和自下而上各均布若干条纵向槽(32)及(34)；所述上下两端锥台的外锥面(31)分别与下锥套(4)、上锥套(2)的内锥面(42)及(23)相合；所述弹性夹头(3)的外圆柱面(35)与架体(5)的内圆面(55)相配；所述螺盖(1)由两个内外直径不相同的环形体迭加而成；所述螺盖(1)上的内螺纹(16)与架体(5)上的外螺纹(56)相配；所述螺盖(1)在架体(5)上旋紧时，可使上锥套(2)、下锥套(4)对弹性夹头(3)均匀施加径向力，从而将光纤水听器夹紧。
2. 按照权利要求1所述的一种测量水听器加速度相移灵敏度的专用振动架，其特征在 于所述架体(5)的圆盘(52)上设有安装孔(51)和可用于安装加速度计的小螺孔(58)。
3. 按照权利要求1所述的一种测量水听器加速度相移灵敏度的专用振动架，其特征在 于所述架体(5)的空心圆柱体(57)上开有两个同轴的消音孔(53)。
4. 按照权利要求1所述的一种测量水听器加速度相移灵敏度的专用振动架，其特征在 于所述螺盖(1)上设有两个安装加速度计的小螺孔(11)。
专利摘要本实用新型涉及光纤传感测量技术领域。所要解决的技术问题是提供一种测量水听器加速度相移灵敏度的专用振动架，使内耳式光纤水听器所固有的加速度相移灵敏度这一性能指标的正确测试成为可能。其特征在于所述振动架主要由架体(5)，从下到上依次装配在架体(5)内孔中的下锥套(4)、用于夹持光纤水听器的弹性夹头(3)、上锥套(2)以及装配在架体(5)外壁上的螺盖(1)组成。使用本实用新型的振动架夹持光纤水听器，能够确保其在测试过程被轻柔夹紧时不但不发生形变，而且与振动台的安装平面始终保持垂直状态。以该振动架夹持光纤水听器后在振动台上测量水听器的加速度相移灵敏度，能够获得理想的测试结果。
文档编号G01H9/00GK201522328SQ20092021178
公开日2010年7月7日 申请日期2009年11月3日 优先权日2009年11月3日
发明者盛广权, 魏一兵 申请人:中国电子科技集团公司第二十三研究所