CN103033843B - 一种水下振动监测器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种水下振动监测器，包括壳体、伺服电机、反射板、轨道、振动传感器、ＡＤ转换器、微处理器和PLC控制器。反射板设置在壳体内，与壳体的一部分组成一个密封腔体，在密封腔体里装有流体，反射板安装在轨道上，并与伺服电机的输出端连接，由伺服电机带动在轨道上移动，改变密封腔体的体积；所述密封腔体上反射板相对一侧设置有振动传感器，振动传感器连接ＡＤ转换器７，ＡＤ转换器７连接微处理器，微处理器连接PLC控制器，PLC控制器连接伺服电机。本装置可以监测水下移动物体，具有结构简单，监测准确的优点。<!--1-->

Description

一种水下振动监测器

技术领域

本发明属于振动监测技术领域。

背景技术

水下的振动的监测在军事与生活中比较常见，如监测鱼群，监测水下的人造移动物体等。常见的水下监测是声纳，但是有时候不能对特定的目标进行监测。

发明内容

本发明提出一种可以监测水下移动物体的装置，结构简单，监测准确。

本发明的技术方案如下：

一种水下振动监测器，其包括壳体、伺服电机、反射板、轨道、振动传感器、ＡＤ转换器、微处理器和PLC控制器；所述反射板设置在壳体内，与壳体的一部分组成一个密封腔体，在密封腔体里装有流体，反射板安装在轨道上，并与伺服电机的输出端连接，由伺服电机带动在轨道上移动，改变密封腔体的体积；所述密封腔体上反射板相对一侧设置有振动传感器，振动传感器连接ＡＤ转换器，ＡＤ转换器连接微处理器，微处理器连接PLC控制器，PLC控制器连接伺服电机。

采用本装置，当振动传感器感应到振动小信号，经过ＡＤ转换器给微处理器，微处理器给PLC控制器，PLC控制器控制伺服电机工作，伺服电机带动反射板移动，反射板移动的目的是产生共振，壳体与反射板右边空间的作用是产生一个封闭的空间（含流体），此空间有一个固有振荡频率，当外界移动物体的的频率与固有振荡频率相同时候产生共振，此时振动幅度有最大值。振动传感器感应到振动信号变大，传给微处理器，微处理器输出信号到PLC控制器，PLC控制器控制伺服电机停止工作，同时PLC控制器传出发现移动物体的信号。

如果振动传感器感应到振动小信号，经过上述过程没有发生共振，则微处理器不发出发现移动物体的信号。

一些水下运动的人造物体如潜水艇等，由于它们的螺旋桨转动是连续的，可以在水中传递振动，因此采用本装置可以实现准确的监测。

本装置具有结构简单，监测准确的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图２是本发明的电路框图。

图中：壳体1，带网通入口2，伺服电机3，反射板4，轨道5，振动传感器6，ＡＤ转换器７，微处理器８，PLC控制器９，密封腔体10，电源11。

具体实施方式

参见图1，水下振动监测器包括壳体1、伺服电机3、反射板4、轨道5、振动传感器6、ＡＤ转换器７、微处理器８和PLC控制器９等。反射板4设置在壳体１内，将壳体隔断成左右两个空间，其与壳体１的右边组成的是一个密封腔体10，在密封腔体里装有流体。反射板4安装在轨道5上，可沿轨道左右滑动，伺服电机3的输出端连接反射板，由伺服电机3带动在轨道5上移动，从而改变密封腔体的体积大小。密封腔体10的作用是产生一个封闭的空间（含流体），此空间可以有一个固有振荡频率，当外界移动物体的的频率与固有振荡频率相同时候产生共振，此时振动幅度最大值。封闭的空间（含流体）不同，固有振荡频率不同。当此空间发生改变时，也就改变了在密封腔体上与反射板4内的固有振荡频率。反射板4外侧与壳体1左边之间形成的空间为与水底的连接通道，其上设有一个带网通入口2，作用是阻止水底生物进入，同时这个左边空间也使反射板4有移动的空间。密封腔体上与反射板4相对一侧设置有振动传感器6，在壳体外设置ＡＤ转换器７、微处理器８和PLC控制器９。

参见图2，振动传感器6通过信号线连接ＡＤ转换器７，将信号传递给ＡＤ转换器７，ＡＤ转换器７连接微处理器８，将处理后的信号传给微处理器８，微处理器８又与PLC控制器９连接，PLC控制器９连接伺服电机3，控制伺服电机3工作，反射板4就在伺服电机3的带动在下轨道5上移动。电源11给它们供电。

微处理器８对信号进行处理，如果振动传感器6把一个振动信号给微处理器８，微处理器８先判断这个振动信号，然后微处理器８给PLC控制器９指令，控制伺服电机3左右移动，使得壳体与反射板右边空间发生变化，此空间有一个固有振荡频率，封闭空间的体积不同，则固有振荡频率不同，通过反射板4的移动也就改变反射板4与壳体之间的封闭空间的体积，即改变了在密封腔体上与反射板4内的固有振荡频率。如果微处理器８的通过上述过程作用没有找到共振，通过反馈则微处理器８就停止发出信号给PLC控制器９，PLC控制器９停止控制伺服电机3，因为水下移动物体它的振动频率是连续的，微处理器８可以对信号通过上述过程进行判断，如果是单一或者是不连续的振动信号，微处理器８就可以判断它们，如果是连续的微处理器８通过上述过程就可以判断并且发出移动物体的信号。

本装置的微处理器可以采用msp430系列，PLC控制器可以采用西门子S7-200，振动传感器6可以采用SW2627。当然也可以采用其他现有的电子元器件。

Claims (3)

1.一种水下振动监测器，其特征在于，包括壳体（1）、伺服电机（3）、反射板（4）、轨道（5）、振动传感器（6）、ＡＤ转换器（７）、微处理器（８）和PLC控制器（９）；所述反射板（4）设置在壳体（１）内，与壳体（１）的一部分组成一个密封腔体（10），在密封腔体里装有流体，反射板（4）安装在轨道（5）上，并与伺服电机（3）的输出端连接，由伺服电机（3）带动在轨道（5）上移动，改变密封腔体的体积；所述密封腔体上反射板（4）相对一侧设置有振动传感器（6），振动传感器（6）连接ＡＤ转换器（７），ＡＤ转换器（７）连接微处理器（８），微处理器（８）连接PLC控制器（９），PLC控制器（９）连接伺服电机（3）。

2.根据权利要求1所述的水下振动监测器，其特征在于，所述ＡＤ转换器(７)、微处理器(８)和PLC控制器(９)设置在壳体外或壳体内。

3.根据权利要求1或2所述的水下振动监测器，其特征在于，所述反射板(4)外侧与壳体(1)之间形成的空间为与水底的连接通道，也使反射板(4)有移动空间，其上设有一个带网通入口(2)，阻止水底生物进入。