本发明专利技术公开了一种水下镜头清洁装置，其包括：环形的固定座；多数量的换能器，间隔分布在所述固定座的内缘；相对的换能器组成换能器对；控制组件，分别与各所述换能器电性连接，被配置为控制各换能器对的换能器按照指定的频率相对发射超声波以形成驻波，并通过调节超声波相位以控制驻波的波腹位置；驻波的波腹的位置在驻波波腹候选位置中选取。相比于普通的超声波，驻波的波腹处声压更大，驻波的能量集中在波腹处，使得波腹在液体中可形成更强的空化作用、加速作用及直进流作用，通过上述作用可有效清除镜头表面的附着物。有效清除镜头表面的附着物。有效清除镜头表面的附着物。
【技术实现步骤摘要】
一种水下镜头清洁装置
[0001]本专利技术涉及图像设备领域，尤其涉及一种水下镜头清洁装置。
技术介绍
[0002]水下监控摄像机由于环境原因，镜头表面容易附着藻类、贝类等一些污染物。污染物的附着会导致镜头难以透光，导致摄像机失去功能。现有技术中会采用电动毛刷等装置清扫镜头，但是毛刷的清扫效果有限，难以扫除附着的生物，扫除过程中水中的泥沙还会在镜头表面摩擦造成划痕，造成镜头损坏。
技术实现思路
[0003]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种水下镜头清洁装置，以解决现有技术中水下镜头难以清洁的问题。
[0004]本专利技术的上述技术目的通过以下技术方案得以实现：
[0005]为实现上述目的本专利技术提供了一种水下镜头清洁装置，其包括：
[0006]环形的固定座；
[0007]多数量的换能器，间隔分布在所述固定座的内缘；相对的换能器组成换能器对；
[0008]控制组件，分别与各所述换能器电性连接，被配置为控制各换能器对的换能器按照指定的频率相对发射超声波以形成驻波，并通过调节超声波相位以控制驻波的波腹位置；驻波的波腹的位置在驻波波腹候选位置中选取。
[0009]本专利技术的进一步改进在于，每个换能器对中的两个换能器的辐射面平行。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述控制组件驱动所述换能器发出的超声波的频率为20kHz～40kHz；每个换能器对中两个换能器发出的超声波的频率相同。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，每个换能器对具有两个驻波波腹候选位置；各换能器对交替工作，在某个换能器对工作过程中，控制组件选取与该换能器对上次工作时不同的驻波波腹候选位置；其中：
[0012]对于第一个驻波波腹候选位置，两个换能器发出的超声波波形为：
[0013]s1＝Acos 2πft
[0014]s2＝Acos(2πft+kD
‑
π)
[0015]对于第二个驻波波腹候选位置，两个换能器发出的超声波波形为：
[0016]s1＝Acos 2πft
[0017]s2＝Acos(2πft+kD
‑
π)
[0018]其中：A为调制幅度；f为换能器中心频率；k为波数D为该换能器对中两个换能器(20)之间的间距；C为水中声速。
[0019]本专利技术的进一步改进在于，所述控制组件连接有水温传感器，用于根据水温调节换能器输出超声波的相位。
[0020]本专利技术的进一步改进在于，所述控制组件包括单片机、两个功放单元以及若干个
继电器；所述单片机分别与两个所述功放单元电性连接；各所述继电器具有两个通道，由所述单片机控制通断；两个所述功放单元的输出端分别与各所述继电器的两个通道输入端连接；所述继电器的两个通道的输出端分别与某个换能器对中的两个换能器电性连接。
[0021]本专利技术的进一步改进在于，所述固定座呈圆环形，其一侧设置有若干个锁紧装置。
[0022]本专利技术的进一步改进在于，所述换能器对的数目为3至6，各所述换能器等间距分布在所述固定座的内缘。
[0023]本专利技术的进一步改进在于，所述控制组件设置在所述固定座内部的密封腔体中。
[0024]本专利技术的进一步改进在于，所述控制组件控制各换能器对的换能器依次发出超声波。
[0025]本专利技术的有益技术效果为：相比于普通的超声波，驻波的波腹处声压更大，驻波的能量集中在波腹处，使得波腹在液体中可形成更强的空化作用、加速作用及直进流作用，通过上述作用可有效清除镜头表面的附着物。此外，通过调整相位，各换能器对生成的驻波在两个驻波波腹候选位置之间切换，使得两个候选位置对应的波腹波节互补，消除了固定相位的驻波所具有的清洗死角。
附图说明
[0026]图1是水下镜头清洁装置的立体视图；
[0027]图2是水下镜头清洁装置的局部剖视图；
[0028]图3是水下镜头清洁装置的电子系统的原理框图。
具体实施方式
[0029]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]如图1、2所示，本专利技术的实施例包括一种水下镜头清洁装置，其包括：环形的固定座10，其内缘间隔设置有多数量的换能器20。相对的换能器20组成换能器对。控制组件30设置在固定座10内部的密封腔体中。控制组件30分别与各换能器20电性连接，被配置为控制各换能器对的换能器20按照指定的频率相对发射超声波以形成驻波，并通过调节超声波相位以控制驻波的波腹位置；驻波的波腹位置在驻波波腹候选位置中选取。每个换能器对具有至少两个驻波波腹候选位置，各驻波波腹候选位置相互配合，以波腹覆盖彼此的波节，从而避免波节处的清理盲区。
[0031]在一个具体实施例中，每个换能器对中的两个换能器的辐射面平行。控制组件30驱动换能器20发出的超声波的频率为20kHz～40kHz；每个换能器对中两个换能器20发出的超声波的频率相同。在一个具体实施例中，超声波的频率为40kHz。
[0032]在一个具体实施例中，每个换能器对具有两个驻波波腹候选位置；清洗过程中，各换能器对对轮流工作；在某个换能器对工作过程中，控制组件30选取与该换能器对上次采用的驻波波腹候选位置不同的驻波波腹候选位置；其中：
[0033]对于第一个驻波波腹候选位置，两个换能器20发出的超声波波形为：
[0034]s1＝Acos 2πft
[0035]s2＝Acos(2πft+kD
‑
π)
[0036]对于第二个驻波波腹候选位置，两个换能器20发出的超声波波形为：
[0037]s1＝Acos 2πft
[0038]s2＝Acos(2πft+kD
‑
π)
[0039]其中：A为调制幅度；f为换能器中心频率；k为波数D为该换能器对中两个换能器(20)之间的间距；C为水中声速。
[0040]从上面的表达式可以看出，第一个驻波波腹候选位置中，生成的驻波的波腹的位置为λ/4+jλ/2，j为正整数。第二个驻波波腹候选位置中，生成的驻波的波腹的位置为jλ/2，j为正整数。由上可知，在两个驻波波腹候选位置的波腹和波节为互补关系。例如，第一个驻波波腹候选位置下，驻波的波节(振幅最小处)会被第二个驻波波腹候选位置下的波腹(振幅最大处)所覆盖。因此，换能器对生成的驻波波腹位置会在两个互补的驻波波腹候选位置之间切换，两个驻波波腹候选位置的波腹和波节互补，可消除不同波腹位置下波节处的清洗死角。
[0041]控制组件30连接有水温传感器40，用于根据水温实测值调节调节上述表达式中的水中声速，并以此调节换能本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下镜头清洁装置，其特征在于，包括：环形的固定座(10)；多数量的换能器(20)，间隔分布在所述固定座(10)的内缘；相对的换能器(20)组成换能器对；控制组件(30)，分别与各所述换能器(20)电性连接，被配置为控制各换能器对的换能器(20)按照指定的频率相对发射超声波以形成驻波，并通过调节超声波相位以控制驻波的波腹位置；驻波的波腹位置在驻波波腹候选位置中选取。2.根据权利要求1所述的一种水下镜头清洁装置，其特征在于，每个换能器对中的两个换能器的辐射面平行。3.根据权利要求1所述的一种水下镜头清洁装置，其特征在于，每个换能器对中两个换能器(20)发出的超声波的频率相同。4.根据权利要求1所述的一种水下镜头清洁装置，其特征在于，每个换能器对具有两个驻波波腹候选位置；各换能器对交替工作，在某个换能器对工作过程中，控制组件(30)选取与该换能器对上次工作时不同的驻波波腹候选位置；其中：对于第一个驻波波腹候选位置，两个换能器(20)发出的超声波波形为：s1＝A cos2πfts2＝A cos(2πft+kD
‑
π)对于第二个驻波波腹候选位置，两个换能器(20)发出的超声波波形为：s1＝A cos2πfts2＝A cos(2πft+kD
‑
π)其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤涛林，李国栋，杨育红，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，
类型：发明
国别省市：
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