[發(fā)明專利]一種水深測試儀用超聲波探頭穩(wěn)定裝置及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810253286.2
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108225485A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 王蘇玉;潘風偉;王衛(wèi)東;李繼成;梁德友;汪立東;許青松;余大慶
• 申請（專利權(quán)）人: 信陽市浉河區(qū)瀅海電子科技有限公司;河南省信陽水文水資源勘測局
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳勇

本發(fā)明公開了一種水深測試儀用超聲波探頭穩(wěn)定裝置，包括超聲波探頭本體、測速螺旋槳、密封腔和尾翼；所述測速螺旋槳布設在密封腔的前端，密封腔內(nèi)布設有超聲波探頭本體、旋轉(zhuǎn)編碼器、驅(qū)動電機和控制盒；控制盒內(nèi)布設有控制器；驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸穿出密封腔后與轉(zhuǎn)動套傳動連接；轉(zhuǎn)動套遠離密封腔的外壁上固定有驅(qū)動螺旋槳。本發(fā)明還提供了一種水深測試儀用超聲波探頭穩(wěn)定方法，包括：測速螺旋槳轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)編碼器將測速螺旋槳的轉(zhuǎn)動信息轉(zhuǎn)換為Z相信號發(fā)送至控制器；控制器對其處理得到水的流速及水流的作用力；判斷水銀開關(guān)SK1及SK2的通斷；運行驅(qū)動電機，調(diào)節(jié)驅(qū)動電機的運行速度。本發(fā)明提高了水深測試儀對水深測試的精確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水深測試儀用超聲波探頭穩(wěn)定裝置及方法。

背景技術(shù)

水深波測深儀是一種適用于江河湖泊、水庫航道、港口碼頭、沿海、深海的水下斷面和水下地形測量以及導航、水下物探等諸多水域的水深測量儀器。水深測深儀是根據(jù)其本身的超聲波探頭發(fā)出超聲波，超聲波能在均勻介質(zhì)中勻速直線傳播，遇不同介質(zhì)面產(chǎn)生反射的原理設計而成的；測深時將超聲波換能器放置于水下一定位置，換能器到水底的深度可以根據(jù)超聲波在水中的傳播速度和超聲波信號發(fā)射出去到接收回來的時間間隔計算出來。

超聲波探頭是水深測試儀的重要部件，其位置對水深檢測的準確性起到重要作用；通常超聲波探頭置于水下，以保證超聲波在均勻介質(zhì)中勻速直線傳播。對于測靜止水深的超聲波探頭，其探頭位置是固定不變的，但是當測流動水深時，其超聲波探頭的位置隨水的流速不同而出現(xiàn)不同的位置偏移，在超聲波探頭信號線固定不變的情況下，探測的數(shù)值會出現(xiàn)偏差。為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種水深測試儀用超聲波探頭穩(wěn)定裝置及方法，通過該裝置實現(xiàn)了對超聲波探頭位置的調(diào)整，使超聲波探頭的位置保持穩(wěn)定，從而提高水深測試儀對水深測試的精確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，提供一種水深測試儀用超聲波探頭穩(wěn)定裝置及方法，通過該裝置實現(xiàn)了對超聲波探頭位置的調(diào)整，使超聲波探頭的位置保持穩(wěn)定，從而提高水深測試儀對水深測試的精確性。

為實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種水深測試儀用超聲波探頭穩(wěn)定裝置，包括超聲波探頭本體、測速螺旋槳、密封腔和尾翼；所述密封腔為橫向中空的圓柱形，所述測速螺旋槳布設在密封腔的前端，所述密封腔內(nèi)分別布設有超聲波探頭本體、旋轉(zhuǎn)編碼器、驅(qū)動電機和控制盒，所述測速螺旋槳通過聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)動連接；所述密封腔內(nèi)一端上部布設有控制盒，所述控制盒內(nèi)布設有控制器；所述旋轉(zhuǎn)編碼器與控制器電連接；所述密封腔底部嵌設有超聲波探頭本體，所述超聲波探頭本體的下端布設在密封腔的外部；所述密封腔后端的中心橫向固定布設有固定軸，所述密封腔內(nèi)部另一端布設有驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸穿出密封腔后與轉(zhuǎn)動套傳動連接；所述轉(zhuǎn)動套為中空的圓柱形，轉(zhuǎn)動套中心套設在固定軸上，所述轉(zhuǎn)動套靠近密封腔的外部布設有齒輪，所述齒輪與驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸傳動連接；所述轉(zhuǎn)動套遠離密封腔的外壁上對稱固定有驅(qū)動螺旋槳；所述固定軸的另一端固定連接有尾翼，所述尾翼呈平行四邊形；所述尾翼為六個，尾翼之間均呈等角度布設。

進一步地，所述超聲波探頭本體上部布設有信號線和24V電源線。

進一步地，所述控制器分別連接驅(qū)動電機和旋轉(zhuǎn)編碼器；所述驅(qū)動電機為24V直流電機。

進一步地，所述控制器采用P I C16F688型控制器；所述旋轉(zhuǎn)編碼器為E6B2-CWZ5B增量型旋轉(zhuǎn)編碼；

所述控制器的RA0端口連接旋轉(zhuǎn)編碼器的Z相接口；

所述控制器的RC3端口與光耦合器G1連接，所述光耦合器G1的輸出端連接電阻R4，所述電阻R4連接N型場效應管Q2的柵極，電阻R4的阻值為13Ω，N型場效應管Q2的漏極連接驅(qū)動電機的負極；所述驅(qū)動電機的正極與24V電源線連接；