CN211123256U - 一种船用测深仪换能器的检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船用测深仪换能器的检测设备，包括底板、支撑机构、支撑板、测试支架、工作平台、检测机构、测试主机、电缆、换能器主体、吸波片、反射板、安装机构、支座、毛刷、安置槽、弹簧、抵触端头、环槽和滑槽。本实用新型的有益效果是：能够快速的判断换能器主体的关键指标中心频率值，以曲线的方式显示出来，使得可以快速判断换能器主体用于已知带宽的测深仪上是否有覆盖不到的风险，最终完整的测量出换能器的主要参数，提高工作效率；通过支座侧壁的滑槽同两个抵触端头相抵触卡合，从而令换能器主体固定安装的更加稳定；使用后，令换能器主体在支座内部滑动，从而毛刷对换能器主体进行清洁，使得便于清洁换能器主体上的灰尘。

Description

一种船用测深仪换能器的检测设备

技术领域

本实用新型涉及一种船用检测设备，具体为一种船用测深仪换能器的检测设备，属于船用导航设备的检测领域。

背景技术

现代航海中，经常需要用到多种船用测深仪，船用测深仪的系统性能与主机的增益、接收灵敏度，软件的算法等都有关系，换能器的优劣是决定系统性能好坏的重要因素。其中发射功率、接收灵敏度以及谐振频率三者的参数更是影响巨大，因而在实际工作中经常需要对船用测深仪换能器进行检测。

然而，传统的船用测深仪换能器检测设备在实际使用中，测试方式繁琐，操作不便，且无法完整的测出换能器的诸多主要参数，影响工作效率；同时，对换能器的安装固定不够牢固，不便对换能器进行清洁。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种船用测深仪换能器的检测设备，操作灵活，测试方法简单，并且能够完整的测量出换能器的主要参数，提高工作效率；同时对换能器安装的更加牢固，便于清洁换能器上的灰尘。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种船用测深仪换能器的检测设备，包括底板，所述底板的顶面固定有支撑机构，所述支撑机构包括支撑板、测试支架和工作平台，所述底板顶面一侧固定有所述支撑板，所述支撑板一侧的中部连接有所述测试支架，所述测试支架的另一端固定于所述工作平台，所述工作平台固定安装于所述底板顶面背离所述支撑板的一侧，所述底板和所述支撑机构上设有检测机构，所述检测机构包括测试主机、电缆、换能器主体、吸波片和反射板，所述底板顶面的一侧固定有所述反射板，所述反射板的四周设有所述吸波片，且“口”字形结构的所述吸波片固定于所述底板；所述工作平台的顶面安装有所述测试主机，所述测试主机和所述换能器主体之间通过所述电缆电性连接，所述换能器主体设于所述测试支架的顶部，所述测试支架的内部设有安装机构，所述安装机构包括支座、毛刷、安置槽、弹簧、抵触端头、环槽和滑槽，所述测试支架的顶部开设有所述滑槽，所述测试支架在设有所述滑槽部位相对的内壁上各自设有一个所述安置槽，所述测试支架在设有所述安置槽部位的内壁上固定有所述弹簧，所述弹簧的另一端固定有所述抵触端头，所述支座通过设于其上的所述环槽卡合于所述测试支架上的所述滑槽内，且所述支座的顶部两侧设有所述毛刷。

优选的，为了在使用过程中方便对整个装置进行移动，所述底板上设有活动机构，所述活动机构包括滚轮和止动板，所述底板的底部四周分别安装有一个所述滚轮，且所述底板一侧的中部转动连接有所述止动板。

优选的，为了在使用过程中方便安置测试所需的工具，所述支撑机构还包括支板，所述工作平台的中部固定有所述支板。

优选的，为了在使用过程中方便观测装置安置面是否水平，所述支撑板背离所述测试支架一侧的中部固定有安装板，所述安装板的另一侧设有水准泡。

优选的，为了在使用过程中方便使用者手动对所述支座进行控制，所述安装机构还包括把手，所述支座的底部贯通所述测试支架固定有所述把手，所述把手同所述测试支架内壁滑动连接。

优选的，为了在使用过程中方便对所述弹簧进行固定安装，所述安装机构还包括侧板，所述测试支架在设有所述安置槽部位的内壁上固定有所述侧板，所述侧板的另一端固定有所述弹簧。

本实用新型的有益效果是：能够快速的判断换能器主体的关键指标中心频率值，以曲线的方式显示出来，使得可以快速判断换能器主体用于已知带宽的测深上是否有覆盖不到的风险。同时可以快速同时判断出换能器主体的发射和接收性能是否满足要求，克服一般的电性能检测无法检测出发射性能的缺点，最终完整的测量出换能器的主要参数，提高工作效率；另一方面，通过支座侧壁的滑槽同两个抵触端头相抵触卡合，从而令换能器主体固定安装的更加稳定；使用后，令换能器主体在支座内部滑动，从而毛刷对换能器主体进行清洁，使得便于清洁换能器主体上的灰尘。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1所示的支撑机构与安装机构的连接结构示意图；

图3为图1所示的A部放大示意图；

图4为本实用新型的测试布局与相关计算示意图；

图5为本实用新型的测试主机的界面示意图。

图中：1、底板，2、活动机构，21、滚轮，22、止动板，3、支撑机构，31、支撑板，311、安装板，312、水准泡，32、测试支架，33、工作平台，34、支板，4、检测机构，41、测试主机，42、电缆，43、换能器主体，44、吸波片，45、反射板，5、安装机构，51、把手，52、支座，53、毛刷，54、安置槽，55、侧板，56、弹簧，57、抵触端头，58、环槽、59、滑槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5所示，一种船用测深仪换能器的检测设备，包括底板1，所述底板1的顶面固定有支撑机构3，所述支撑机构3包括支撑板31、测试支架32和工作平台33，所述底板1顶面一侧固定有所述支撑板31，所述支撑板31一侧的中部连接有所述测试支架32，所述测试支架32的另一端固定于所述工作平台33，所述工作平台33固定安装于所述底板1顶面背离所述支撑板31的一侧，所述底板1和所述支撑机构3上设有检测机构4，所述检测机构4包括测试主机41、电缆42、换能器主体43、吸波片44和反射板45，所述底板1顶面的一侧固定有所述反射板45，所述反射板45的四周设有所述吸波片44，且“口”字形结构的所述吸波片44固定于所述底板1；所述工作平台33的顶面安装有所述测试主机41，所述测试主机41和所述换能器主体43之间通过所述电缆42电性连接，所述换能器主体43设于所述测试支架32的顶部，所述测试支架32的内部设有安装机构5，所述安装机构5包括支座52、毛刷53、安置槽54、弹簧56、抵触端头57、环槽58和滑槽59，所述测试支架32的顶部开设有所述滑槽59，所述测试支架32在设有所述滑槽59部位相对的内壁上各自设有一个所述安置槽54，所述测试支架32在设有所述安置槽54部位的内壁上固定有所述弹簧56，所述弹簧56的另一端固定有所述抵触端头57，所述支座52通过设于其上的所述环槽58卡合于所述测试支架32上的所述滑槽59内，且所述支座52的顶部两侧设有所述毛刷53。

作为本实用新型的一种技术优化方案，所述底板1上设有活动机构2，所述活动机构2包括滚轮21和止动板22，所述底板1的底部四周分别安装有一个所述滚轮21，且所述底板1一侧的中部转动连接有所述止动板22。

作为本实用新型的一种技术优化方案，所述支撑机构3还包括支板34，所述工作平台33的中部固定有所述支板34。

作为本实用新型的一种技术优化方案，所述支撑板31背离所述测试支架32一侧的中部固定有安装板311，所述安装板311的另一侧设有水准泡312。

作为本实用新型的一种技术优化方案，所述安装机构5还包括把手51，所述支座52的底部贯通所述测试支架32固定有所述把手51，所述把手51同所述测试支架32内壁滑动连接。

作为本实用新型的一种技术优化方案，所述安装机构5还包括侧板55，所述测试支架32在设有所述安置槽54部位的内壁上固定有所述侧板55，所述侧板55的另一端固定有所述弹簧56。

本实用新型在使用时，首先，推动底板1，令滚轮21滚动，当装置整体到达合适的部位，停止推动底板1，然后转动止动板22，令止动板22抵触于地面，对装置进一步固定，从而完成本装置使用前的准备工作；使用时，将测试主机41接通电源，测试主机41发射超声波，反射板45可有效的将换能器本体43发出的超声波以镜象的方式反射回换能器本体43，反射板45要求表面光滑，且与换能器本体43的发射面平行，确保得到最大的回波反射率，吸波片44采用吸波材料的目的，是防止反射板45周围过多的反射杂波被换能器本体43拾取，干扰测试结果，也不利于测量精度的提高，吸波片43采用表面为蜂窝状的可吸声材料，并将换能器主体43接收到的回波进行处理，将回波信号储存在系统内。在设定的换能器本体43中心频率的一定频偏内，测试主机41以不同的频率发射和接收，将回波显示在画面的一侧中，并逐个比较接收到的回波信号强弱，从面判断出最佳的换能器谐振频率。并以曲线的方式显示在屏幕在另一侧。采用分屏显示模式，以横屏方式为例说明，将屏幕分成两部分，一侧显示测量的回波画面，画面信息中有深度刻度值，可以判断回波响应的画面是否正常，另有频率刻度，测试主机41根据换能器主体43的中心频率，在一定的带宽内，以固定的频率间隔发送和接收回波。画面可以直观的看出回波的强弱，测试主机41根据计算，将中心频率显示在这个分屏的下方。另一侧显示频率响应曲线，根据回波的强弱，通过计算后将回波强弱转换成对应的强度值，以曲线的形式显示在屏幕上，屏幕只有一个频率刻度。在曲线的下方显示中心频率F0，以及3db低端频率F1和3dB高端频率值F2。从而能够快速的判断换能器主体43的关键指标中心频率值，以曲线的方式显示出来，使得可以快速判断换能器主体43用于已知带宽的测深上是否有覆盖不到的风险。同时可以快速同时判断出换能器主体43的发射和接收性能是否满足要求，克服一般的电性能检测无法检测出发射性能的缺点，最终完整的测量出换能器的主要参数，提高工作效率。

另一方面，通过支座52侧壁的滑槽58同两个抵触端头57相抵触卡合，从而令换能器主体43固定安装的更加稳定；使用后，令换能器主体43在支座52内部滑动，从而毛刷53对换能器主体43进行清洁，使得便于清洁换能器主体43上的灰尘，最终完成本装置的整个使用过程。

具体的，换能器主体43与地面的高度设置。声波在水中传输的速度一般为1500m/s，在水中的传输速度为340m/s。即在测深仪显示回波位置相同的情况下，在水中的距离为空气中距离的4.4倍；考虑到换能器超声波在空气中传输的损耗远远大于水中的损耗，且为了操作方便，高度在1米左右较为合适，为方便后在计算，高度定为1米，以H表示；反射板45的大小选择。一方面反射板45的面各要足够大以得到稳定的回波，同时如果面积过大会导致超声波的多次漫反射，而产生的回波分辨不清的情况。根据经验，以换能器靶面3度的范围内，以β1表示。假设换能器的靶面直径为d，则反射板45的直径D1＝d+H*tan(β1)＝d+0.052。即反射板45的直径比换能器直径大50mm即可；吸波片44的大小选择。根据经验，换能器最大发射角为35度左右。为了尽尽量减少余振对回波的影响，可以将β2的取值大一些，当β2取值为40度时，D2＝d+H*tan(β2)＝d+0.84，根据计算结果，可以将D2取值为1米，计算出β2的角度为45度，满足要求。为方便实际使用，吸波片44可以选择面积为1平方米的材料，在其中心的位置放置反射板45。

具体的，测试主机用于发射超声波，并将换能器接收到的回波进行处理，将回波信号储存在系统内。在设定的换能器本体43中心频率的一定频偏内，测试主机以不同的频率发射和接收，将回波显示在画面的一侧中，并逐个比较接收到的回波信号强弱，从面判断出最佳的换能器谐振频率。并以曲线的方式显示在屏幕在另一侧；采用分屏显示模式，以横屏方式为例说明，将屏幕分成两部分，一侧显示测量的回波画面，画面信息中有深度刻度值，可以判断回波响应的画面是否正常，另有频率刻度，主机根据换能器的中心频率，在一定的带宽内，以固定的频率间隔发送和接收回波，本例中的参考中心频率为200KHz，选择的带宽为195-211KHz，采用0.5KHz的间隔扫描。画面可以直观的看出回波的强弱，测试主机根据计算，将中心频率显示在这个分屏的下方；另一侧显示频率响应曲线，根据回波的强弱，通过计算后将回波强弱转换成对应的强度值，以曲线的形式显示在屏幕上，屏幕只有一个频率刻度。在曲线的下方显示中心频率F0，以及3db低端频率F1和3dB高端频率值F2；使用曲线显示的有益效果是能够直观的，快速的判断换能器的关键指标中心频率值，以曲线的方式显示出来，可以快速判断被测换能器用于已知带宽的测深上是否有覆盖不到的风险。采用回波显示的效果，可以快速同时判断出换能器的发射和接收性能是否满足要求，克服一般的电性能检测无法检测出发射性能的缺点。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种船用测深仪换能器的检测设备，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的顶面固定有支撑机构(3)，所述支撑机构(3)包括支撑板(31)、测试支架(32)和工作平台(33)，所述底板(1)顶面一侧固定有所述支撑板(31)，所述支撑板(31)一侧的中部连接有所述测试支架(32)，所述测试支架(32)的另一端固定于所述工作平台(33)，所述工作平台(33)固定安装于所述底板(1)顶面背离所述支撑板(31)的一侧，所述底板(1)和所述支撑机构(3)上设有检测机构(4)，所述检测机构(4)包括测试主机(41)、电缆(42)、换能器主体(43)、吸波片(44)和反射板(45)，所述底板(1)顶面的一侧固定有所述反射板(45)，所述反射板(45)的四周设有所述吸波片(44)，且“口”字形结构的所述吸波片(44)固定于所述底板(1)；所述工作平台(33)的顶面安装有所述测试主机(41)，所述测试主机(41)和所述换能器主体(43)之间通过所述电缆(42)电性连接，所述换能器主体(43)设于所述测试支架(32)的顶部，所述测试支架(32)的内部设有安装机构(5)，所述安装机构(5)包括支座(52)、毛刷(53)、安置槽(54)、弹簧(56)、抵触端头(57)、环槽(58)和滑槽(59)，所述测试支架(32)的顶部开设有所述滑槽(59)，所述测试支架(32)在设有所述滑槽(59)部位相对的内壁上各自设有一个所述安置槽(54)，所述测试支架(32)在设有所述安置槽(54)部位的内壁上固定有所述弹簧(56)，所述弹簧(56)的另一端固定有所述抵触端头(57)，所述支座(52)通过设于其上的所述环槽(58)卡合于所述测试支架(32)上的所述滑槽(59)内，且所述支座(52)的顶部两侧设有所述毛刷(53)。

2.根据权利要求1所述的一种船用测深仪换能器的检测设备，其特征在于：所述底板(1)上设有活动机构(2)，所述活动机构(2)包括滚轮(21)和止动板(22)，所述底板(1)的底部四周分别安装有一个所述滚轮(21)，且所述底板(1)一侧的中部转动连接有所述止动板(22)。

3.根据权利要求1所述的一种船用测深仪换能器的检测设备，其特征在于：所述支撑机构(3)还包括支板(34)，所述工作平台(33)的中部固定有所述支板(34)。

4.根据权利要求1所述的一种船用测深仪换能器的检测设备，其特征在于：所述支撑板(31)背离所述测试支架(32)一侧的中部固定有安装板(311)，所述安装板(311)的另一侧设有水准泡(312)。

5.根据权利要求1所述的一种船用测深仪换能器的检测设备，其特征在于：所述安装机构(5)还包括把手(51)，所述支座(52)的底部贯通所述测试支架(32)固定有所述把手(51)，所述把手(51)同所述测试支架(32)内壁滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种船用测深仪换能器的检测设备，其特征在于：所述安装机构(5)还包括侧板(55)，所述测试支架(32)在设有所述安置槽(54)部位的内壁上固定有所述侧板(55)，所述侧板(55)的另一端固定有所述弹簧(56)。

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