一种科教水声演示平台制造技术

本实用新型专利技术适用于水声工程技术领域，提供了一种科教水声演示平台，包括：水池本体、分别设置在所述水池本体的相对两侧壁上的两组第一移动机构、设置在两组所述第一移动机构之间的两组第二移动机构、设置在其中一组所述第二移动机构上的目标物衔接件、设置在另一组所述第二移动机构上的换能器、控制机构以及显示单元。本实用新型专利技术通过控制机构控制设置在水池本体上的两组第一移动机构以及在两组第一移动机构上设置两组第二移动机构，从而改变换能器与目标物的相对位置，且控制换能器工作；并将解析后的反射电信号显示在显示器中，该设备结构简单，所需成本低；提高了学生的实操机会，且便于操作演示。便于操作演示。便于操作演示。

【技术实现步骤摘要】
一种科教水声演示平台


[0001]本技术属于水声工程
，尤其涉及一种科教水声演示平台。

技术介绍

[0002]声波是进行水下远距离传输的有效能量方式。水声技术则是指利用水下声学技术进行水下探测、定位、导航和通讯等应用的技术手段。随着海洋开发进程的不断扩大和深化，以及相关电子技术的不断进步，水声技术的应用场景以及从业人员也在快速的增加。由此而来，在高等人才培养、高校及科研院所的科学研究、军工或者船舶领域的专业技术培训以及海洋科普等领域产生了大量的水声科教需求。水声相关技术复杂性、抽象性以及系统性的特点要求科教过程直观、可实践以及可分解。因此，一个面向水声技术原理展示和实操训练的科教演示平台具有重要的经济、教育价值。
[0003]目前国内水声科教演示或实验平台主要有两类。一类是大型的测量或科研用水池。这种水池设施大型，实验条件优良。但是购置和维护费用高昂；且设备管理、运行和维护复杂。另一类是小型的换能器性能测试测量用水池，如《海洋测深声纳检测平台》(CN202886701 U)、《一种用于实验教学的水下声源系统》(CN106747435A)、《一种适用于有限空间的低频消声水池》(CN109994096A)。该类水池主要用于声呐系统或者组件的性能测试，相关用户交互不适用科教或者科普演示；且系统主要由多设备组装而成，功能单一且不易扩展。
[0004]以上现状造成现有水声技术相关的科普、教学、技术培训以及科研工作受限：如实操机会少；演示系统不够生动直观；教学与科研的想法也由于经费和场地原因未能有效开展实现。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种科教水声演示平台，可以有效解决上述问题。
[0006]本技术是这样实现的：
[0007]一种科教水声演示平台，包括：
[0008]水池本体；
[0009]第一移动机构，其有两组，分别设置在所述水池本体的相对两侧壁上；
[0010]第二移动机构，其有两组，均设置在两组所述第一移动机构之间；
[0011]第三移动机构，其有两组，分别垂直设置在两组所述第二移动机构上，且均位于所述水池本体内；
[0012]目标物衔接件，设置在其中一组所述第三移动机构上，用于衔接目标物；
[0013]换能器，设置在另一组所述第三移动机构上，用于电信号和声信号的转换；
[0014]控制机构，用于控制所述第一移动机构以及所述第二移动机构移动；且用于控制所述换能器工作，以将电信号转换为声信号发出；并控制所述换能器接收所述目标物的反射声信号或其他水下声信号，且由所述换能器将其转换为反射电信号；且所述控制机构进
一步用于解析反射电信号；
[0015]显示单元，用于将解析后的反射电信号显示于显示器上，其中，所述解析后的反射电信号包括波形、频谱以及距离。
[0016]作为进一步改进的，所述控制机构进一步用于控制所述第一移动机构、第二移动机构和/或第三移动机构按照预定路线,以不同或相同速度移动。
[0017]作为进一步改进的，所述目标物为各种仿生鱼类，且所述控制机构进一步用于控制所述第一移动机构、设置有所述目标物衔接件的第二移动机构和/或设置在所述第二移动机构上的第三移动机构按照预定路线,以不同种类的鱼类的极限速度移动。
[0018]作为进一步改进的，所述目标物为各种水上或水下船只，且所述控制机构进一步用于控制所述第一移动机构、设置有所述目标物衔接件的第二移动机构和/或设置在所述第二移动机构上的第三移动机构按照预定路线,以不同种类的水上或水下船只的极限速度移动。
[0019]作为进一步改进的，所述第一移动机构、第二移动机构和第三移动机构上均设有刻度值。
[0020]作为进一步改进的，该科教水声演示平台还包括机箱，所述控制机构设置在所述机箱内，所述控制机构包括计算机和信号输送机构，所述信号输送机构包括：
[0021]数据采集卡，其设置在所述机箱内，用于实现所述计算机的数字信号与电信号的相互转化；
[0022]功率放大模块，其用于提升所述数据采集卡输出的所述电信号的能量，并通过收发转换模块加载至所述换能器；其中，所述收发转换模块用于控制发射端和接收端电路的转换；以及
[0023]滤波放大模块，其用于接收端中对所述收发转换模块接收到的模拟电信号进行前端的放大与滤波处理，并输送至所述数据采集卡。
[0024]作为进一步改进的，所述换能器为活塞式收发合置换能器。
[0025]作为进一步改进的，所述水池本体包括支撑框架以及设置在所述支撑框架内的蓄水池，所述支撑框架底部设有多个滚轮。
[0026]作为进一步改进的，所述蓄水池由透明材质制成。
[0027]作为进一步改进的，所述蓄水池内侧设有吸声尖劈。
[0028]本技术的有益效果是：本技术通过控制机构控制设置在水池本体上的两组第一移动机构以及在两组第一移动机构上设置两组第二移动机构，从而改变换能器与目标物的相对位置，且控制换能器工作；并将解析后的反射电信号显示在显示器中，该设备结构简单，所需成本低；提高了学生的实操机会，且便于操作演示。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0030]图1是本技术实施例提供的科教水声演示平台的结构示意图；
[0031]图2是本技术实施例提供的科教水声演示平台的主动声呐原理示意图；
[0032]图3是本技术实施例提供的科教水声演示平台的被动声呐原理示意图。
[0033]附图标记：
[0034]10
‑
水池本体；20
‑
第一移动机构；30
‑
第二移动机构；40
‑
目标物衔接件；41
‑
目标物；50
‑
换能器；60
‑
控制机构；70
‑
信号输送机构；80
‑
机箱；71
‑
数据采集卡；72
‑
功率放大模块；73
‑
收发转换模块；74
‑
滤波放大模块；11
‑
支撑框架；12
‑
蓄水池；13
‑
滚轮；90
‑
尖劈；100
‑
水面。
具体实施方式
[0035]为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种科教水声演示平台，其特征在于，包括：水池本体(10)；第一移动机构(20)，其有两组，分别设置在所述水池本体(10)的相对两侧壁上；第二移动机构(30)，其有两组，均设置在两组所述第一移动机构(20)之间；第三移动机构，其有两组，分别垂直设置在两组所述第二移动机构(30)上，且均位于所述水池本体(10)内；目标物衔接件(40)，设置在其中一组所述第三移动机构上，用于衔接目标物；换能器(50)，设置在另一组所述第三移动机构上，用于电信号和声信号的转换；控制机构(60)，用于控制所述第一移动机构以及所述第二移动机构移动；且用于控制所述换能器(50)工作，以将电信号转换为声信号发出；并控制所述换能器(50)接收所述目标物的反射声信号或其他水下声信号，且由所述换能器(50)将其转换为反射电信号；且所述控制机构(60)进一步用于解析反射电信号；显示单元，用于将解析后的反射电信号显示于显示器上，其中，所述解析后的反射电信号包括波形、频谱以及距离。2.根据权利要求1所述的科教水声演示平台，其特征在于，所述控制机构(60)进一步用于控制所述第一移动机构(20)、第二移动机构(30)和/或第三移动机构按照预定路线,以不同或相同速度移动。3.根据权利要求1所述的科教水声演示平台，其特征在于，所述目标物为各种仿生鱼类，且所述控制机构(60)进一步用于控制所述第一移动机构(20)、设置有所述目标物衔接件(40)的第二移动机构(30)和/或设置在所述第二移动机构(30)上的第三移动机构按照预定路线,以不同种类的鱼类的极限速度移动。4.根据权利要求1所述的科教水声演示平台，其特征在于，所述目标物为各种水上或水下船只，且所述控制机构(60)进一步用于控制所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓辉，张宇，傅伟杰，杨晨，肖朕，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：新型
国别省市：