[實用新型]一維聲速剖面儀

有效

• 申請號: 201420608351.6
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN204228255U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 史先鵬;范磊;楊志國;高翔;王志毅
• 申請（專利權）人: 國家深海基地管理中心
• 主分類號: G01H5/00
• 分類號: G01H5/00
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術領域

本實用新型涉及一種聲速剖面儀，具體地說，是涉及一種能夠快速精確測量目標空間各點聲速的聲速剖面儀。

背景技術

各種水下測距、測流速、測流量、成像和導航等領域一般采用聲學原理進行測量，因此，必須準確獲知空間各點聲速是進行各種測量的前提，在海洋測量中更加復雜，由于海水的溫度、鹽度、深度直接影響聲速，現有采用溫鹽深儀（CTD）間接應用于聲速測量，把儀器所在點的溫度、鹽度、深度參數通過經驗公式換算求得儀器所在點聲速。由于經驗公式不適用于高溫（100℃以上）高壓液體以及海水以外組分流體的聲速計算，其計算精度不理想。

現有采用聲學原理直接測量方法進行聲速測量的聲學剖面儀，通過在已知距離內聲學換能器向反射裝置發射聲音信號，并接受反射信號，測量信號從聲學換能器發出到反射裝置反射回聲學換能器的時間，可以用距離-速度公式直接計算得到聲速值，但是目前的聲速剖面儀為單點式，若想測量目標空間一維聲速梯度場，需要每測量一個點，將反射裝置移動至下一位置，重復執行一次測量過程，直至測量完所有目標采樣點。這種測量方式測量效率低，而且在反射裝置移動過程中，無法保證每次移動距離的精確度，因此相應的測量精度較低。而進行三維空間聲速測量時，效率更低。

發明內容

本實用新型為了解決現有聲速剖面儀無法直接對測量目標一維空間各點聲速同時進行測量的問題，提出了一種一維聲速剖面儀，可以同時測量一維空間各點聲速值。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

一種一維聲速剖面儀，包括聲學換能器、若干個反射板、以及用于支撐所述反射板的支架，且反射板的反射面與所述聲學換能器的中軸線垂直，各反射板在所述聲學換能器表面上的投影不受所述支架和其他反射板的遮擋。

進一步的，為了方便測量，所述反射板的支架空間結構保證各反射板在所述換能器表面上的投影不受反射板支架和其他反射板的遮擋，所述支架為圓錐螺旋線結構，所述反射板固定于所述螺旋線上。

進一步的，為了防止位于后方的反射板的反射信號旁瓣被位于前方的反射板的背面反射回，造成回波干擾，所述的反射板的背面設有一層吸聲層。

又進一步的，為了能夠得到三維的聲速場，還包括驅動裝置，所述的聲學換能器與所述驅動裝置的動力輸出軸連接，所述驅動裝置驅動所述聲學換能器在與聲學換能器的表面平行的平面上運動。

優選的，所述的支架為形狀和性能受環境變化影響小的材質，如316鋼，海軍青銅等。

與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是：本實用新型的聲速剖面儀采用聲學原理直接測量方法進行聲速測量，適用于高溫（100℃以上）高壓液體以及海水以外組分流體的聲速計算，所設計的反射板支架，能夠同時支撐多個反射板而且各反射板之間在聲學換能器的投影方向上互不遮擋，也即能夠實現一個信號周期同時測量一維空間各點聲速值，克服了單點式聲速剖面儀只能逐點測量，測量效率低、不能進行一維空間各點聲速測量的問題。

結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優點將變得更加清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型所提出的一維聲速剖面儀一種實施例結構示意圖；

圖2是圖1中個反射板的投影圖；

圖3是圖1中聲速剖面儀的發射信號與接收信號的時-頻圖；

圖4是圖1中聲速剖面儀串接時空間結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

針對目前的聲速剖面儀為單點式，需要逐點測量聲速值，測量效率低，而且空間定位精度不高的問題，本實用新型提出了一種一維聲速剖面儀，在一個支架上設置多個反射板，所述支架與各反射板互不遮擋，可以實現每發一次聲音信號同時測量聲速梯度場中的多個區間段的聲速值。下面將結合具體實施方式詳細說明本實用新型的技術方案。