CN202661083U

CN202661083U - 测深仪声速校正器

Info

Publication number: CN202661083U
Application number: CN 201220346177
Authority: CN
Inventors: 杨凤栋; 董学刚; 扈仕娥; 刘巧元; 王学金
Original assignee: YELLOW RIVER CONSERVANCY COMISSION SHANDONG HYDROLOGY AND WATER RESOURCE BUREAU
Current assignee: YELLOW RIVER CONSERVANCY COMISSION SHANDONG HYDROLOGY AND WATER RESOURCE BUREAU
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2022-07-18

Abstract

本实用新型的测深仪声速校正器，测深仪包括产生声波的换能器以及固定换能器用的换能器支架，其特征在于：所述校正器包括设置于换能器正下方的反射板和与反射板相固定的连接杆，连接杆与换能器支架通过至少两个固定杆相连接；所述连接杆上设置有刻度值。为了减小反射板在流水中的阻力，其上可设置多个减阻孔。本实用新型通过设置反射板、设有刻度值的连接杆，并将连接杆与换能器支架相固定；可有效地实现对现场环境下水中声速的标定，使得水深测量更加准确。本实用新型具有实用性强、易于加工、安装和操作简便的优点，具有很好的推广价值和良好的经济效益和社会效益。

Description

测深仪声速校正器

技术领域

本实用新型涉及一种测深仪声速校正器，更具体地说，尤其涉及一种对待测环境的水中声速进行现场标定的测深仪声速校正器。

背景技术

长期以来，黄河下游河道观测和水文测验中，水深测量一直是人工打深，测深工具主要是测深杆和测深锤。测深杆一般由木、竹、玻璃钢等材质加工，在杆上分划刻度。根据不同需要测深杆可有多种长度规格，黄河下游各勘测局和水文站使用的测深杆最长一般为8m。测深锤为铅制，铅锤上固定有伸缩性较小的测绳，每半米固定一彩色布条，半米和整米布条用不同颜色区分。当水深超过一定的深度，无法使用测深杆测量时即采用测深锤测深。测点定位方法主要是采用六分仪交会法。

传统测深方法的测量精度受客观因素影响很大，特别是在风浪和流速较大的条件下，容易造成读数不准和测深杆、测深锤测绳的不垂直读数问题；当水深和流速较大时，受水流影响，测深杆和测深锤测绳容易弯曲，会造成测得的水深偏大。此外，传统测深方法还可能包括人为因素造成的其他误差。

为了实现水深测量的数字化，可采用市场上的单频数字测深仪或双频数字测深仪，数字测深仪通过水上导航软件与GPS连接，可实时、准确、自动记录任一测点的水深及相应坐标，避免了传统测深方法在人工操作、读数、记载、计算等环节可能出现的错误，大大提高了水道测量的精度、工作效率和数字化程度。经大量对比测量分析，数字测深仪在小于29

含沙量的水体中，可以达到仪器的标称测深精度，能满足黄河河道测量规范和河段冲淤计算的精度要求。

测深仪的声波信号在水中的传播速度一般在1400～1550m/s之间，声速是随水的密度、盐度和温度的不同而变化的。由于海水密度大、盐度高，海水中的声速大于淡水。一般情况下，测深仪制造商在出厂随机资料中都提供了一份回声测深仪在不同温度和盐度的水下声速对照表，以便实时标定；但同时，也强调该数据仅作为用户设置水深的参考，用户还需要用其他方法来校准测深仪。因此，在实际测量中，不能仅靠“测量一下水温和盐度，输入一个在表中查算的对应声速”的办法来得到一个准确的水深，一般还要结合使用测深杆的测深数值来校准测深仪。

一般通用做法是：将测船锚定在流速较小、水深2～3m且河底较平缓的水域，保持测船稳定。启动导航测深软件进行测深，同时使用测深杆进行人工打深。然后，将两种测深结果相比较，如果超限，则要检查、调整测深仪的吃水、声速等设置。

这种方法存在的主要问题有：一是由于人工测深受环境、人为因素影响较大，存在一定误差，用其校正测深仪难以保证测量精度。二是人工测深与测深仪测深位置不能保证相同，而河底一般变化较大，很难找到平坦地形，因此带来一定误差。因此，亟需研制一种适用于各种水域，不受水深变化、风浪、人为等因素影响，可保证比测位置相同、数值准确的方法，以保证测深仪设置正确、测深精确。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种对待测环境的声速进行现场标定的测深仪声速校正器。

本实用新型的测深仪声速校正器，测深仪包括产生声波的换能器以及固定换能器用的换能器支架，其特别之处在于：所述校正器包括设置于换能器正下方的反射板和与反射板相固定的连接杆，连接杆与换能器支架通过至少两个固定杆相连接；所述连接杆上设置有刻度值。

换能器用于产生声波，并根据声波反射回来经历的时间间隔，计算出水深。反射板用于反射声波，连接杆与换能器支架通过固定杆相连接，保证了换能器与反射板之间具有稳定的位置关系，便于对现场作业条件下的声速进行校正。

本实用新型的测深仪声速校正器，所述反射板上设置有安装孔，连接杆的下端设置有与安装孔相配合的螺杆部，螺杆部上设置有固定反射板用的垫圈和固定螺母。连接杆与反射板通过安装孔与螺杆部的配合，可实现有效的连接，并通过垫圈、固定螺母进行固定。

本实用新型的测深仪声速校正器，所述反射板上设置有多个减阻孔。在测深校正和作业的过程中，一般是在流水的环境下作业，设置减阻孔有利于减小阻力，方便校正和测量。

本实用新型的测深仪声速校正器，所述反射板为直径为320mm的圆形；反射板上的减阻孔分为内圈减阻孔和外圈减阻孔，所述内圈减阻孔为距离反射板中心为55mm、半径为25mm的均匀分布的5个圆形孔，外圈减阻孔为距离反射板中心为115mm、半径为25mm的均匀分布的10个圆形孔。

减阻孔在反射板上采用这种分布形式，既能将换能器发出的声波有效地反射回去，也有效地减小在流水环境下受到的阻力。

本实用新型的测深仪声速校正器，还包括用于加长连接杆长度的多个加长杆；连接杆、加长杆的顶部均设置有螺孔，加长杆的底部设置有与螺孔相配合的螺杆部。如果测量环境的水深较大，会造成连接杆淹没；设置加长杆，采用多节相连接的形式，可使整个声速测深仪满足水位多变的测量环境。

本实用新型的测深仪声速校正器，所述固定杆的两端设置有分别与连接杆、换能器支架相固定的左卡头和右卡头。

本实用新型的测深仪声速校正器，所述左卡头和右卡头均有固定弧形部、活动弧形部和起连接作用的两连接螺栓组成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的校正器通过设置反射声波的反射板、与反射板相固定的设置有刻度值的连接杆，并将连接杆与换能器支架相固定；在校正的过程中，通过人工标定已知距离，可有效地实现对现场环境下水中声速的标定，使得水深测量更加准确。本实用新型具有实用性强、易于加工、安装和操作简便的优点，具有很好的推广价值和良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的测深仪声速校正器的结构示意图；

图2为本实用新型中反射板的结构示意图；

图3为本实用新型中连接杆、加长杆的结构示意图；

图4为本实用新型中固定杆的结构示意图。

图中：1反射板，2连接杆，3减阻孔，4换能器支架，5换能器，6固定杆，7测量电缆，8安装孔，9加长杆，10垫圈，11固定螺母，12左卡头，13右卡头，14固定弧形部，15活动弧形部，16连接螺栓。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了本实用新型的测深仪声速校正器的结构示意图，其包括反射板1、连接杆2、减阻孔3、换能器支架4、换能器5、固定杆6、测量电缆7；测深仪包括用于发出声波并进行深度计算的换能器5、用于固定换能器5的换能器支架4。所示的发射板1整体为圆形，其上设置有多个减阻孔3，用于减小反射板1在流水中受到的阻力。连接杆2与与反射板1相固定，连接杆2上设置有标定水深的刻度值。连接杆2通过两个固定杆6与换能器支架4相连接，这样就使得连接杆2与换能器支架4处于相对固定的位置，同时反射板1与换能器也就处于相对固定的位置；换能器支架4上的测量电缆7用于输入、输出测量和控制信号。

在使用的过程中，如果人工设定换能器5底部与反射板1相距已知距离，通过读出测深仪给出的距离，并进行声速的调节，可实现对现场环境下水中声速的准确标定，便于测量出准确的水深数据。尤其是对于水的密度、盐度、温度随时间变化较大的环境下测量，例如黄河水文测验和河道观测。

图2给出了反射板1的结构示意图，反射板1整体上为圆形，其突出部分上设置有安装孔8，以便实现与连接杆2的固定连接。图3给出了连接杆2、加长杆9的结构示意图，连接板2的下部设置有与安装孔8相配合的螺杆部；连接板2上的螺杆部贯穿于安装孔8之后，再通过垫圈10和固定螺母11与螺杆部的配合，可有效实现反射板1与连接杆2的固定。

在单个连接杆2长度不够的情况下，可采用一个或多个加长杆9与连接杆2相配合；为了便于加长杆9与连接杆2之间、两个加长杆9之间的连接，连接杆2、加长杆9的顶部均设置有螺孔，加长杆9的底部设置有与螺孔相配合的螺杆部。

反射板1上的减阻孔3可采用以下布局形式：反射板1的直径可以设置为320mm的圆形；反射板1上的减阻孔3分为内圈减阻孔和外圈减阻孔，内圈减阻孔为距离反射板中心为55mm、半径为25mm的均匀分布的5个圆形孔，外圈减阻孔为距离反射板中心为115mm、半径为25mm的均匀分布的10个圆形孔。减阻孔在反射板上采用这种分布形式，既能将换能器发出的声波有效地反射回去，也有效地减小在流水环境下受到的阻力。

如图4所示，给出了固定杆6的结构示意图，其包括左卡头12、右卡头13、固定弧形部14、活动弧形部15和连接螺栓16；左卡头12和右卡头13分别与连接杆2和换能器支架4相配合，且均由固定弧形部14、活动弧形部15和连接螺栓16组成。在使用的过程中，通过拧动连接螺栓16，可有效地实现连接杆2与换能器支架4的有效固定连接。

本实用新型的测深仪声速校正器的使用方法：

（1）首先，通过固定杆6将连接杆2与换能器支架4相连接，保证连接杆2与换能器支架4相平行，并使换能器5与反射板1垂直对正。

（2）然后，根据校正器连接杆2上的刻度，将反射板1固定在换能器5正下方1m、2m或其他特定位置处。

（3）最后，打开测深仪测深，同时调整声速，直至测深仪显示的测深值与反射板1位置设定值相等为止。此时，测深仪声速设定及水深校准工作全部完成，即可开始正式水深测量。

本实用新型的测深仪声速校正器应用后，解决了传统人工校正方法因受客观因素影响较大容易造成系统误差的弊端，且由于易于加工、安装和操作，成本适中，受到测量人员的普遍欢迎。解决了传统人工校正方法因受客观因素影响较大容易造成系统误差的问题，改变了在测深仪应用上用落后测量方法校测先进测量技术的做法。其是一种科学的、能够准确把握和随时验正的校测方法，而且不受风浪、水域、人为等客观因素影响，确保测量精度。

本实用新型的测深仪声速校正器，具有实用性强，易于加工、安装和操作，具有很好的推广价值和良好的经济效益和社会效益。

Claims

1.一种测深仪声速校正器，测深仪包括产生声波的换能器（5）以及固定换能器用的换能器支架（4），其特征在于：所述校正器包括设置于换能器正下方的反射板（1）和与反射板相固定的连接杆（2），连接杆与换能器支架（4）通过至少两个固定杆（6）相连接；所述连接杆（2）上设置有刻度值。

2.根据权利要求1所述的测深仪声速校正器，其特征在于：所述反射板（1）上设置有安装孔（8），连接杆（2）的下端设置有与安装孔相配合的螺杆部，螺杆部上设置有固定反射板用的垫圈（10）和固定螺母（11）。

3.根据权利要求1或2所述的测深仪声速校正器，其特征在于：所述反射板（1）上设置有多个减阻孔（3）。

4.根据权利要求2所述的测深仪声速校正器，其特征在于：所述反射板（1）为直径为320mm的圆形；反射板上的减阻孔（3）分为内圈减阻孔和外圈减阻孔，所述内圈减阻孔为距离反射板中心为55mm、半径为25mm的均匀分布的5个圆形孔，外圈减阻孔为距离反射板中心为115mm、半径为25mm的均匀分布的10个圆形孔。

5.根据权利要求1或2所述的测深仪声速校正器，其特征在于：还包括用于加长连接杆（2）长度的多个加长杆（9）；连接杆、加长杆的顶部均设置有螺孔，加长杆的底部设置有与螺孔相配合的螺杆部。

6.根据权利要求1或2所述的测深仪声速校正器，其特征在于：所述固定杆（6）的两端设置有分别与连接杆（2）、换能器支架（4）相固定的左卡头（12）和右卡头（13）。

7.根据权利要求6所述的测深仪声速校正器，其特征在于：所述左卡头（12）和右卡头（13）均有固定弧形部（14）、活动弧形部（15）和起连接作用的两连接螺栓（16）组成。

8.根据权利要求1或2所述的测深仪声速校正器，其特征在于：所述反射板（1）为不锈钢材质。