一種基于阻抗分析的飛機(jī)黑匣子探測實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于阻抗分析的飛機(jī)黑匣子探測實驗裝置；本實用新型的實驗裝置由飛機(jī)黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)和飛機(jī)黑匣子信標(biāo)阻抗分析探測組件(302)組成。其針對飛機(jī)黑匣子的信標(biāo)落水后可發(fā)出超聲信號的特點，通過阻抗分析對對喇叭形接收器37.5KHz附近的頻率進(jìn)行掃描，利用掃頻信號與壓電阻抗對喇叭形接收器接收到的37.5KHz信號的共振原理，可完成對超聲信標(biāo)的搜索，短時間內(nèi)可發(fā)現(xiàn)超聲信標(biāo)，大大提高了搜索效率，該實驗裝置已完成實驗室試驗，實驗效果很好，實驗表明，該種實驗裝置，完全可以用于飛機(jī)墜落海水后的飛機(jī)黑匣子探測。
【專利說明】一種基于阻抗分析的飛機(jī)黑匣子探測實驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于阻抗分析的飛機(jī)黑匣子探測實驗裝置，尤其涉及飛機(jī)黑匣子探測【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]對水下目標(biāo)聲源進(jìn)行探測、搜尋和定位時，一般需設(shè)置聲基陣，根據(jù)系統(tǒng)定位基線的長度的不同，可分為長基線陣、短基線陣和超短基線陣。這些系統(tǒng)的共同特點是基線較長，超短基線的長度也接近10米，需要較大的操作平臺，且作用距離短，信號處理的接收設(shè)備復(fù)雜。
[0003]文獻(xiàn)《便攜式水下聲信標(biāo)探測定位設(shè)備技術(shù)》，介紹了便攜式聲信標(biāo)探測定位設(shè)備的組成及工作原理，采用混頻技術(shù)對37.5KHz的信號進(jìn)行放大與識別。
[0004]上述方法采用基本技術(shù)是對飛機(jī)黑匣子信標(biāo)落水后發(fā)出的37.5KHz超聲信號進(jìn)行直接或間接地放大，由于在放大37.5KHz信號的同時，也會將其它信號放大，導(dǎo)致經(jīng)常會出現(xiàn)誤判的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型根據(jù)實際應(yīng)用需求，針對海洋動物發(fā)聲的頻率均不在37.5KHz附近，而飛機(jī)黑匣子的信標(biāo)落水后會發(fā)出37.5KHz超聲信號的特點，設(shè)計了一種基于阻抗分析的飛機(jī)黑匣子探測實驗裝置及方法，通過阻抗分析對對喇叭形接收器37.5KHz附近的頻率進(jìn)行掃描，利用掃頻信號與壓電阻抗對喇叭形接收器接收到的37.5KHz信號的共振原理，可完成對超聲信標(biāo)的搜索，短時間內(nèi)可發(fā)現(xiàn)超聲信標(biāo)，完成對超聲信標(biāo)的定位，大大提高了搜索效率，該實驗裝置已完成實驗室試驗，得到了很好的實驗效果，實驗表明，該種實驗裝置及方法，完全可以用于飛機(jī)墜落海水后的飛機(jī)黑匣子探測。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種基于阻抗分析的飛機(jī)黑匣子探測實驗裝置由飛機(jī)黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)和飛機(jī)黑匣子信標(biāo)阻抗分析探測組件(302)組成。
[0008]飛機(jī)黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)由喇叭型信號發(fā)射載體(2)、信號發(fā)生器(4)、位置調(diào)節(jié)棒2 (6)、實驗容器中的介質(zhì)(7)、實驗容器(8)、導(dǎo)線a (91)、導(dǎo)線b (92)、壓電陶瓷片2 (11)、導(dǎo)電銀膠I (14)、徑向橡膠圈I (15)、支架I (16)、緊固螺釘I (17)、徑向橡膠圈3(22)組成。試驗時，打開信號發(fā)生器(4)，把信號發(fā)生器(4)的頻率調(diào)到37.5KHz，這樣，壓電陶瓷片2(11)在37.5KHz信號的激勵下，帶動喇叭型信號發(fā)射載體(2)振動，模擬飛機(jī)黑匣子信標(biāo)所發(fā)出的37.5KHz信號。
[0009]飛機(jī)黑匣子信標(biāo)阻抗分析探測組件(302)由喇叭型信號接收載體(I)、阻抗分析儀(3)、位置調(diào)節(jié)棒I (5)、實驗容器中的介質(zhì)(7)、實驗容器(8)、導(dǎo)線(:(93)、導(dǎo)線(1(94)、壓電陶瓷片I (10)、導(dǎo)電銀膠2 (18)、徑向橡膠圈2 (19)、支架2 (20)、緊固螺釘2 (21)、徑向橡膠圈4(24)組成。試驗時，打開阻抗分析儀(3)，用阻抗分析儀(3)對壓電陶瓷片1(10)進(jìn)行37.4KHz?37.6KHz頻段的掃頻，由于壓電陶瓷片I (10)是粘貼在喇叭型信號接收載體(I)上的，喇叭型信號接收載體(I)通過對水介質(zhì)傳過來的37.5KHz信號進(jìn)行放大，同時，利用阻抗分析儀實驗的壓電阻抗值有類似于同頻共振的特點，能及時發(fā)現(xiàn)壓電陶瓷片1(10)的阻抗值在37.5KHz處有明顯變化，從而發(fā)現(xiàn)模擬飛機(jī)黑匣子所發(fā)出的37.5KHz信號。
[0010]本實用新型與【背景技術(shù)】相比，具有的有益效果是:
[0011]飛機(jī)黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)模擬了飛機(jī)黑匣子信標(biāo)落水后發(fā)出的超聲37.5KHz信號。在試驗時，打開信號發(fā)生器(4)，把信號發(fā)生器(4)的頻率調(diào)到37.5KHz，這樣，壓電陶瓷片2(11)在37.5KHz信號的激勵下，帶動喇叭型信號發(fā)射載體(2)振動，模擬飛機(jī)黑匣子信標(biāo)落水后所發(fā)出的37.5KHz信號。
[0012]飛機(jī)黑匣子信標(biāo)阻抗分析探測組件(302)能發(fā)現(xiàn)飛機(jī)黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)發(fā)出的37.5KHZ信號。試驗時，打開阻抗分析儀(3)，用阻抗分析儀(3)對壓電陶瓷片I (10)進(jìn)行37.4KHz?37.6KHz頻段的掃頻，由于壓電陶瓷片I (10)是粘貼在喇叭型信號接收載體(I)上的，喇叭型信號接收載體(I)通過對水介質(zhì)傳過來的37.5KHz信號進(jìn)行放大，同時，利用阻抗分析儀實驗的壓電阻抗值有類似于同頻共振的特點，能及時發(fā)現(xiàn)壓電陶瓷片1(10)的阻抗值在37.5KHz處有明顯變化，從而發(fā)現(xiàn)模擬飛機(jī)黑匣子所發(fā)出的37.5KHz信號。
[0013]如圖4所示，60號曲線是黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)沒有工作時，阻抗分析探測組件(302)所測得的曲線；61號曲線是黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)在水中發(fā)射37.5kHz超聲波時，阻抗分析探測組件(302)所測得的曲線；由圖4可以看出，當(dāng)黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)在水中發(fā)射37.5kHz超聲波時，阻抗分析探測組件(302)所測得的曲線與黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)沒有工作時，阻抗分析探測組件(302)所測得的曲線有明顯的區(qū)別，由此可以判定黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)在搜索范圍內(nèi)。
[0014]故本實用新型既能模擬了飛機(jī)黑匣子信標(biāo)落水后發(fā)出的超聲37.5KHz信號，又能通過飛機(jī)黑匣子信標(biāo)阻抗分析探測組件(302)能發(fā)現(xiàn)飛機(jī)黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)發(fā)出的37.5KHz信號。本實用新型為飛機(jī)黑匣子探測儀的設(shè)計提供了實驗依據(jù)，同時也為用阻抗分析方法探測其它潛體提供了實驗裝置及方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實例對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本實用新型的工作原理圖。
[0017]圖2是本實用新型的飛機(jī)黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件的爆炸圖。
[0018]圖3是本實用新型的阻抗分析探測組件組件爆炸圖。
[0019]圖4是本實用新型的實驗結(jié)果圖。
[0020]在圖1、圖2、圖3、圖4、中，如圖所示:1.喇叭型信號接收載體、2.喇叭型信號發(fā)射載體、3.阻抗分析儀、4.信號發(fā)生器、5.位置調(diào)節(jié)棒1、6.位置調(diào)節(jié)棒2、7.實驗容器中的介質(zhì)、8.實驗容器、91.導(dǎo)線a、92.導(dǎo)線b、93.導(dǎo)線c、94.導(dǎo)線d、10、壓電陶瓷片1、11.壓電陶瓷片2、12.接收載體孔、13.發(fā)射載體孔、14.導(dǎo)電銀膠1、15.徑向橡膠圈1、16.支架
1、17.緊固螺釘1、18.導(dǎo)電銀膠2、19.徑向橡膠圈2、20.支架2、21.緊固螺釘2、22.徑向橡膠圈3、23.支架孔1(23)、24.徑向橡膠圈4、25.支架孔2、26.支架內(nèi)孔1、27.支架內(nèi)孔 2,28.徑向橡膠圈5、29.徑向橡膠圈6。

【具體實施方式】
[0021]如圖1、2、3、4所示，一種基于阻抗分析的飛機(jī)黑匣子探測實驗裝置由飛機(jī)黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)和飛機(jī)黑匣子信標(biāo)阻抗分析探測組件(302)組成。
[0022]所述的黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)由喇叭型信號發(fā)射載體(2)、信號發(fā)生器
(4)、位置調(diào)節(jié)棒2(6)、實驗容器中的水介質(zhì)(7)、實驗容器(8)、導(dǎo)線&(91)、導(dǎo)線13(92)、壓電陶瓷片2 (11)、導(dǎo)電銀膠I (14)、徑向橡膠圈I (15)、支架I (16)、緊固螺釘I (17)、徑向橡膠圈3(22)組成；喇叭型信號發(fā)射載體(2)上開有發(fā)射載體孔(13)，支架1(16)上開有支架孔I (23)和支架內(nèi)孔I (26);支架I (16)的下端卡在喇叭型信號發(fā)射載體(2)上，并通過緊固螺釘1(17)加以固定，支架1(16)的上端滑裝在位置調(diào)節(jié)棒1(5)上；徑向橡膠圈1(15)安裝在發(fā)射載體孔(13)上，徑向橡膠圈5(28)安裝在支架內(nèi)孔1(26)上，徑向橡膠圈3(22)安裝在支架孔1(23)上；導(dǎo)線a(91)的一端焊接在壓電陶瓷片2(11)的正極上，導(dǎo)線a(91)的另一端分別穿過徑向橡膠圈1(15)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈5(28)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈3(22)的內(nèi)孔，與信號發(fā)生器⑷的正極相連接；導(dǎo)線b(92)的一端焊接在壓電陶瓷片2(11)的負(fù)極上，導(dǎo)線b(92)的另一端分別穿過徑向橡膠圈1(15)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈5(28)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈3(22)的內(nèi)孔，與信號發(fā)生器(4)的負(fù)極相連接；
[0023]所述的阻抗分析探測組件(302)由喇叭型信號接收載體(I)、阻抗分析儀(3)、位置調(diào)節(jié)棒I (5)、實驗容器中的水介質(zhì)(7)、實驗容器(8)、導(dǎo)線c (93)、導(dǎo)線d (94)、壓電陶瓷片1(10)、導(dǎo)電銀膠2(18)、徑向橡膠圈2(19)、支架2(20)、緊固螺釘2(21)、徑向橡膠圈4(24)組成；喇叭型信號接收載體(I)上開有接收載體孔(12)，支架2(20)上開有支架孔2(25)和支架內(nèi)孔2(27);支架2 (20)的下端是卡在喇叭型信號接收載體(I)上，并通過緊固螺釘2(21)加以固定，支架2(20)的上端滑裝在位置調(diào)節(jié)棒2 (5)上；徑向橡膠圈2(19)安裝在接收載體孔(12)上，徑向橡膠圈4(24)安裝在支架孔2(25)上，徑向橡膠圈6(29)是安裝在支架內(nèi)孔2(27)上的；導(dǎo)線c(93)的一端焊接在壓電陶瓷片1(10)的正極上，導(dǎo)線c(93)的另一端穿過徑向橡膠圈2(19)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈6(29)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈4(24)的內(nèi)孔，與阻抗分析儀(3)的正極相連接；導(dǎo)線d(94)的一端，焊接在壓電陶瓷片1(10)的負(fù)極上，導(dǎo)線d(94)的另一端穿過徑向橡膠圈2(19)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈6(29)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈4(24)的內(nèi)孔，與阻抗分析儀(3)的負(fù)極相連接。
[0024]所述的實驗裝置的喇叭型信號發(fā)射載體(2)的材料為抗腐蝕材料鈮鉭合金。
[0025]所述的實驗裝置的喇叭型信號接收載體(I)的材料為抗腐蝕材料鈮鉭合金。
【權(quán)利要求】
1.一種基于阻抗分析的黑匣子探測實驗裝置，該實驗裝置由黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)和阻抗分析探測組件(302)組成，其特征在于:黑匣子信標(biāo)模擬發(fā)射組件(301)由喇叭型信號發(fā)射載體(2)、信號發(fā)生器(4)、位置調(diào)節(jié)棒2(6)、實驗容器中的水介質(zhì)(7)、實驗容器(8)、導(dǎo)線a(91)、導(dǎo)線b(92)、壓電陶瓷片2 (11)、導(dǎo)電銀膠I (14)、徑向橡膠圈I (15)、支架I (16)、緊固螺釘I (17)、徑向橡膠圈3 (22)組成；喇叭型信號發(fā)射載體(2)上開有發(fā)射載體孔(13)，支架I (16)上開有支架孔I (23)和支架內(nèi)孔I (26);支架I (16)的下端卡在喇叭型信號發(fā)射載體(2)上，并通過緊固螺釘1(17)加以固定，支架1(16)的上端滑裝在位置調(diào)節(jié)棒I (5)上；徑向橡膠圈1(15)安裝在發(fā)射載體孔(13)上，徑向橡膠圈5(28)安裝在支架內(nèi)孔1(26)上，徑向橡膠圈3(22)安裝在支架孔I (23)上；導(dǎo)線a(91)的一端焊接在壓電陶瓷片2(11)的正極上，導(dǎo)線a(91)的另一端分別穿過徑向橡膠圈1(15)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈5(28)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈3(22)的內(nèi)孔，與信號發(fā)生器(4)的正極相連接；導(dǎo)線b (92)的一端焊接在壓電陶瓷片2 (11)的負(fù)極上，導(dǎo)線b(92)的另一端分別穿過徑向橡膠圈I (15)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈5(28)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈3(22)的內(nèi)孔，與信號發(fā)生器(4)的負(fù)極相連接；阻抗分析探測組件(302)由喇叭型信號接收載體(I)、阻抗分析儀(3)、位置調(diào)節(jié)棒I (5)、實驗容器中的水介質(zhì)(7)、實驗容器(8)、導(dǎo)線c (93)、導(dǎo)線d (94)、壓電陶瓷片1(10)、導(dǎo)電銀膠2(18)、徑向橡膠圈2(19)、支架2(20)、緊固螺釘2(21)、徑向橡膠圈4(24)組成；喇叭型信號接收載體(I)上開有接收載體孔(12)，支架2(20)上開有支架孔2(25)和支架內(nèi)孔2(27);支架2 (20)的下端是卡在喇叭型信號接收載體(I)上，并通過緊固螺釘2 (21)加以固定，支架2(20)的上端滑裝在位置調(diào)節(jié)棒2 (5)上；徑向橡膠圈2(19)安裝在接收載體孔(12)上，徑向橡膠圈4(24)安裝在支架孔2(25)上，徑向橡膠圈6(29)是安裝在支架內(nèi)孔2(27)上的；導(dǎo)線c(93)的一端焊接在壓電陶瓷片1(10)的正極上，導(dǎo)線c(93)的另一端穿過徑向橡膠圈2(19)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈6(29)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈4(24)的內(nèi)孔，與阻抗分析儀(3)的正極相連接；導(dǎo)線d(94)的一端，焊接在壓電陶瓷片1(10)的負(fù)極上，導(dǎo)線d(94)的另一端穿過徑向橡膠圈2(19)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈6(29)的內(nèi)孔、徑向橡膠圈4(24)的內(nèi)孔，與阻抗分析儀(3)的負(fù)極相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于阻抗分析的黑匣子探測實驗裝置，其特征在于:喇叭型信號發(fā)射載體(2)的材料為抗腐蝕材料鈮鉭合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于阻抗分析的黑匣子探測實驗裝置，其特征在于:喇叭型信號接收載體(I)的材料為抗腐蝕材料鈮鉭合金。
【文檔編號】G01H11/08GK204086566SQ201420659233
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】張軍, 吳勇, 郭榜增, 黃杰, 湯紅梅, 李憲華, 張澤宇 申請人:安徽理工大學(xué)