[實用新型]一種水聲換能器測量裝置

有效

• 申請號: 201720831742.8
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN207280582U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 周益明
• 申請（專利權）人: 蘇州聲之源電子科技有限公司
• 主分類號: G01H3/00
• 分類號: G01H3/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連平

技術領域

本實用新型屬于水聲探測技術領域，具體涉及換能器的測量。

背景技術

現有的水聲換能器測量裝置通常采用三軸運動平臺，即在三軸運動平臺的Z軸上安裝帶有微調功能的測量桿，在測量桿上安裝換能器，利用三軸運動平臺帶動換能器在水池內的三維空間內運動。例如，公告號為CN204575189U的中國實用新型專利，公開了“一種水聲聚焦換能器聲功率測量裝置”，其帶動換能器運動采用的就是兩套三軸運動機構，一套采用電機驅動，一套采用手動。此種運動平臺存在著缺陷，由于運動平臺上測量桿安裝位置只能在有限范圍內運動，因而采用這樣的結構存在測量桿或換能器安裝不方便的問題。又比如，有些換能器需要進行旋轉測量或俯仰測量，由于三軸運動平臺只能進行三軸平動而測量桿的微調范圍也有限，因而采用這樣的結構存在測量的參數有限、測量的換能器品種單一的問題。三軸運動平臺的機械零件尺寸根據水池的大小來設計，一旦水池不再使用或者水池需要升級增大，其上原有的運動平臺只能廢棄，并且三軸運動平臺占用的空間范圍也較大。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題：如何擴展水聲換能器測量裝置測量的參數和所測換能器的品種。

為解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案：一種水聲換能器測量裝置，包括位于水池中的聲源、與水聲換能器連接的信號處理系統，所述聲源安裝在聲源運動裝置上，所述水聲換能器安裝在換能器運動裝置上；所述聲源運動裝置為實現聲源三維運動及旋轉俯仰運動的第一工業機器人，所述換能器運動裝置為實現水聲換能器三維運動及旋轉俯仰運動的第二工業機器人。

按上述技術方案，本實用新型采用高精度的工業機器人取代傳統的三軸運動平臺，實現聲源和換能器的三維運動及旋轉俯仰運動，進而擴展水聲換能器測量裝置測量的參數和所測換能器的品種。其中，三維運動具體是指水平橫向運動、水平縱向運動和豎直向運動，三維運動中任一維度的運動可配合工業機器人的旋轉或俯仰運動以完成更為復雜的空間運動。

所述第一工業機器人安裝在第一底座上，第一底座位于水池的第一外側；所述第二工業機器人安裝在第二底座上，第二底座位于水池的第二外側。測量時，聲源和水聲換能器浸沒在水池的水中。所述第一外側和所述第二外側是水池多個外側中的兩個，設計者可根據實際需要放置第一工業機器人和第二工業機器人。第一底座與水池相互獨立，第一底座與水池相互獨立，當水池廢棄或者升級改造時，工業機器人可以重復利用，避免了資源浪費。

所述第一工業機器人安裝有第一測量桿，第一測量桿包括與第一工業機器人連接的第一固定組件、與第一固定組件鉸接的第一俯仰組件、安裝在第一固定組件上且與第一俯仰組件連接的第一升降組件，所述聲源安裝在第一俯仰組件上。第一升降組件的升降運動，驅動第一俯仰組件圍繞第一固定組件作俯仰運動，第一俯仰組件帶動其上的聲源作俯仰運動，以調整聲源的具體位置，擴展水聲換能器測量裝置測量的參數和所測換能器的品種。

所述第二工業機器人安裝有第二測量桿，第二測量桿包括與第二工業機器人連接的第二固定組件、與第二固定組件鉸接的第二俯仰組件、安裝在第二固定組件上且與第二俯仰組件連接的第二升降組件，所述水聲換能器安裝在第二俯仰組件上。第二測量桿驅動水聲換能器俯仰的工作原理相同于第一測量桿驅動聲源俯仰的工作原理。

所述第一升降組件包括底端與第一俯仰組件鉸接的第一調節桿、底端與第一調節桿頂端樞接的第一螺桿、與第一螺桿螺接的第一螺紋塊，第一螺紋塊鉸接在第一固定組件上，第一螺桿的頂端安裝有第一調節手輪。操作者旋轉第一調節手輪，第一螺桿旋轉，由于第一螺紋塊鉸接在第一固定組件上，因此，第一螺桿邊旋轉邊升降，第一螺桿帶動第一調節桿升降，第一調節桿驅動第一俯仰組件圍繞第一固定組件作俯仰運動。

所述第二升降組件包括底端與第二俯仰組件鉸接的第二調節桿、底端與第二調節桿頂端樞接的第二螺桿、與第二螺桿螺接的第二螺紋塊，第二螺紋塊鉸接在第二固定組件上，第二螺桿的頂端安裝有第二調節手輪。第二升降組件驅動第二俯仰組件作俯仰運動的工作原理相同于第一升降組件驅動第一俯仰組件作俯仰運動的工作原理。

聲源與功率放大器連接，功率放大器與信號發生器連接，信號發生器與計算機連接。計算機控制信號發生器產生脈沖信號，脈沖信號通過功率放大器后，激勵聲源向水中輻射聲波。