[其他]水文纜道無線超聲波測深儀

無效

• 申請號: 86208853
• 申請日: 1986-11-08
• 公開（公告）號: CN86208853U
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發明（設計）人: 楊子成;李剛峰;李嘉宏;劉詠曉;劉瑞臻
• 申請（專利權）人: 山東省水文總站
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00;G01S15/00
• 代理公司: 水利電力部專利事務所
• 代理人: 陳祚齡,李穎渱

本實用新型是一種水文纜道無線超聲波測深儀。

它屬于水文測量領域。

現有水文測量信號傳輸使用的所謂“無線測流”法，其實是有線傳輸；而以窄脈沖基帶傳輸水下超聲波測量信號，其缺點是易受外界影響，發生測量誤差；水下超聲波測深和流速儀測速都需人工控制切換。

針對上述缺點，特提出本實用新型：

圖1是本實用新型結構框圖：圖1上為水下超聲波測深裝置，圖1下為岸上接收顯示裝置。茲分述如下：

水下超聲波測深裝置是由流速儀信號產生電路〔1〕，調制門〔2〕，載波振蕩器〔3〕，高頻放大器〔4〕，超聲波脈沖形成電路〔5〕，超聲振蕩器〔6〕，鍵控調制門〔7〕，超聲功率放大器〔8〕，時控衰減器〔9〕，超聲波接收放大器〔10〕整形撿波電路〔11〕，窄－寬脈沖轉換電路〔12〕，壓電換能器〔13〕和流速儀〔14〕所組成。

岸上接收顯示裝置是由磁性天線接收回路〔15〕，選頻放大器〔16〕，整形撿波電路〔17〕，音頻放大器〔18〕，喇叭〔19〕超聲波脈沖分離電路〔20〕，起始脈沖識別電路〔21〕，回波脈沖識別電路〔22〕，主控雙穩〔23〕，閉鎖雙穩〔24〕，延時清零電路〔25〕，時標振蕩器〔26〕，主控門〔27〕和計數顯示器〔28〕所組成。

本實用新型優點如下：

1.用本法傳輸的高頻載波測量信號，不受使用環境和天氣的影響，工作可靠。

2.纜道工作鋼索、絞車都可良好接地，對于纜道架設和維護對于防雷和設備安全用電有利。

3.接收顯示裝置采用磁性天線，移動使用方便。

4.超聲波測深裝置采用寬脈沖方式傳輸信號，增強了抗干擾能力。

5.自動延時衰減器可抑制近區水聲噪音干擾，增強了抗干擾能力。

6.測深和測速可同時進行，毋需人工控制切換，使用方便。

圖2、圖3分別是上述二個裝置的實施例。圖中所示：與非門（YF），或非門（HF），雙D觸發器和四雙向模擬開關的型號分別為C036、C039、C043和C544。均采用CMOS集成電路。

水下超聲波測深裝置如圖2所示：

〔1〕為流速儀信號產生電路，〔14〕為流速儀觸點。當流速儀觸點閉合，YF17輸出高電位，使YF16、YF13組成的800HZ音頻振蕩器起振，產生流速儀音頻信號。當流速儀觸點斷開，YF17輸出低電位，振蕩器停振；同時YF9輸出高電位，經控制線〔30〕至超聲波脈沖形成電路〔5〕，使其在無流速儀信號時工作。由〔1〕輸出的800HZ流速儀信號和窄－寬脈沖轉換電路〔12〕輸出的超聲波測深信號，分時加到調制門〔2〕的輸入端，將載波振蕩器〔3〕產生的290KHZ載波調制后，經放大器〔4〕放大，由高頻匹配變壓器B2輸出到作為天線的鋼索，向空中發射。

超聲波脈沖形成電路〔5〕中，由YF1、YF2、YF3、R1和C1組成周期為1秒的環形振蕩器，在控制線〔30〕為高電位時（無流速儀信號）起振。YF4輸出端產生的周期為1秒、寬為10毫秒的超聲波發射起始脈沖，經由窄－寬脈沖變換電路〔12〕和信號線〔31〕送至調制門〔2〕。同時在10毫秒起始脈沖后沿，由YF6輸出一個寬為0.2毫秒的超聲波發射脈沖至鍵控調制門〔7〕調制由超聲振蕩器〔6〕產生的200KHZ超聲波測深發射信號，經由超聲波功率放大器〔8〕放大后，由匹配變壓器B1輸出至超聲波換能器〔13〕。其中收發開關〔29〕是由兩只開關二極管反向并聯組成，用以減小功率放大器〔8〕對于超聲波換能器〔13〕回波信號的損耗。

超聲波接收放大器〔10〕是一個200KHZ的寬帶放大器，回波信號經放大后，由整形撿波電路〔11〕變為回波脈沖，再經YF12輸出至窄－寬脈沖轉換電路〔12〕，轉換成寬脈沖，再輸出至調制門〔2〕。

時控衰減器〔9〕是由雙向模擬開關K1、K2和延時電路組成，用以提高超聲波回波信噪比。窄－寬脈沖轉換電路〔12〕通過同步線〔32〕對延時電路施加控制，使發射脈沖從產生前到結束后的1毫秒時間內，K1、K2都導通，由R29～R33組成的衰減網絡在最大衰減狀態。1毫秒后（相當于水深0.74米）K1關斷，衰減量減少一級；又經1毫秒后（相當于水深1.48米）K2關斷，衰減量又減少一級，起到自動控制放大器增益的作用。〔33〕是電源穩壓電路。

岸上接收顯示裝置如圖3所示。