一种水下声波测温平衡调节系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水下声波测温平衡调节系统及方法，包括核心计算单元、声波发射单元、声波接收单元和温度测算单元；核心计算单元，接收温度测算单元测算的温度数据，根据周围温度变化调节自身平衡；声波发射单元，包括多个声波发射器，设置在同一水平高度，发射声波；声波接收单元，接收声波发射单元的声波，转换成声波信号；温度测算单元，通过计算水中声波速度来测算出水温。本发明专利技术通过声波检测水温的温差，得到一个水平面的温度场数据，排除接触式测温的影响，降低环境因素干扰，在水深温差不同的基础上判断设备是否处于水平。

【技术实现步骤摘要】
一种水下声波测温平衡调节系统及方法
本专利技术涉及水下声波测温平衡调节系统及方法，属于声波探测领域。
技术介绍
传统水下平衡控制方法主要是通过浮力调节系统、重力调节系统实现平衡测量。浮力调节系统和重力调节系统的基本原理主要是保持物体在静止时，重力与浮力相等，同时浮力与重力处于同一铅垂线。一般浮力调节系统和重力调节系统应用于水下机器人工作或者水下探测器行驶。然而水下机器人与水下探测器大多不能长时间处于静止状态，使用时必然要运动，但水下浮力变化快，对浮力调节系统、重力调节系统的精度要求太高，如果一味追求精度调整可能带来成本增长的问题。如果采用精密的温度检测，从水下机器人与水下探测器的周围温差来判断是否水平时，使用接触式测温无法得到温度场分布数据，且容易被周围环境因素干扰检查结果，导致平衡判断不够精准。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种水下声波测温平衡调节系统及方法，以解决上述问题。技术方案：一种水下声波测温平衡调节系统，包括核心计算单元、声波发射单元、声波接收单元和温度测算单元；核心计算单元，接收温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下声波测温平衡调节系统，其特征在于，包括核心计算单元、声波发射单元、声波接收单元和温度测算单元；/n核心计算单元，接收温度测算单元测算的温度数据，根据周围温度变化调节自身平衡；/n声波发射单元，包括多个声波发射器，设置在同一水平高度，发射声波；/n声波接收单元，接收声波发射单元的声波，转换成声波信号；/n温度测算单元，通过计算水中声波速度来测算出水温。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下声波测温平衡调节系统，其特征在于，包括核心计算单元、声波发射单元、声波接收单元和温度测算单元；
核心计算单元，接收温度测算单元测算的温度数据，根据周围温度变化调节自身平衡；
声波发射单元，包括多个声波发射器，设置在同一水平高度，发射声波；
声波接收单元，接收声波发射单元的声波，转换成声波信号；
温度测算单元，通过计算水中声波速度来测算出水温。


2.根据权利要求1所述的一种水下声波测温平衡调节系统，其特征在于，所述核心计算单元，还包括网络模块，联网接受信息，了解当前系统入水深度以及此海域的海水盐度数据。


3.根据权利要求1所述的一种水下声波测温平衡调节系统，其特征在于，所述声波发射单元还包括声波发射电路，包括基准电源模块、信号发射模块；
所述基准电源模块，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1和运算放大器U1；
所述电阻R1的一端接电源电压，所述电阻R1的另一端分别与所述运算放大器U1的同相输入端、所述电阻R2的一端和所述电容C1的一端连接，所述电阻R2的另一端接地，所述运算放大器U1的反相输入端与所述电容C1的另一端连接；
所述信号发射模块，包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C2、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、电感L1和声波换能器X1；
所述电阻R4的一端分别与所述运算放大器U1的输出端、所述二极管D1的负极、所述电阻R5的一端、所述电阻R6的一端、所述电感L1的一端和所述电阻R7的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述二极管D1的正极分别与所述电阻R5的另一端、所述电容C2的一端和所述二极管D2的正极连接，所述电容C2的另一端与所述三极管Q1的发射极、所述三极管Q2的发射极、所述三极管Q3的发射极和所述二极管D3的负极均接地，所述二极管D2的负极与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极分别与所述电阻R6的另一端、所述三极管Q2的基极和所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q2的集电极分别与所述电感L1的另一端、所述声波换能器X1的一端连接，所述三极管Q3的基极分别与所述电阻R7的一端、所述声波换能器X1的另一端和所述二极管D3的正极连接。


4.根据权利要求1所述的一种水下声波测温平衡调节系统，其特征在于，所述声波接收单元还包括声波接收电路，包括信号接收模块、信号处理模块；
所述信号接收模块，包括声波换能器X2、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、二极管D4和二极管D5；
所述声波换能器X2的一端分别与所述电阻R8的一端、所述三极管Q4的基极连接，所述声波换能器X2的另一端与所述三极管Q4的发射极、所述电容C4的一端、所述电阻R11的一端、所述电容C6的一端、所述三极管Q6的发射极、所述电阻R14的一端、所述电容C8的一端和所述二极管D5的负极均接地，所述三极管Q4的集电极分别与所述电阻R9的一端、所述三极管Q5的基极连接，所述电阻R9的另一端分别与所述电容C3的一端、所述电阻R10的一端、所述电阻R13的一端、所述二极管D4的负极和所述三极管Q7的发射极均接电源电压，所述电容C3的另一端接地，所述三极管Q5的发射极分别与所述电阻R8的另一端、所述电容C4的另一端和所述电阻R11的另一端连接，所述三极管Q5的集电极分别与所述电阻R10的另一端、所述电容C5的一端连接，所述电容C5的一端分别与所述电阻R12的一端、所述三极管Q6的基极和所述电容C6的另一端连接，所述三极管Q6的集电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵安东，
申请(专利权)人：南京雷石电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32