本发明专利技术提供的一种单波束测深仪精度检测方法及装置，装置包括水槽、消声水池、水声应答器和水听器，水槽一端设有消声水池，消声水池开口端设有行车检测机构，行车检测机构上部设有激光测距仪，行车检测机构下部设有检测单元单波束卡槽，消声水池上设有激光反射靶，消声水池中部设有水听器，消声水池远离开口端的一侧设有发射换能器，水听器和发射换能器均与水声应答器电性连接。本发明专利技术装置，基于声信号等效反射界面的构建，实现了单波束测深仪在水槽有限尺寸范围内全量程精度指标的检定校准，形成了可靠的量值溯源体系，为国内声学仪器的检定校准提供了参考，在实现单波束测深仪精度检校等领域具有广泛的适用性。校等领域具有广泛的适用性。校等领域具有广泛的适用性。
【技术实现步骤摘要】
一种单波束测深仪精度检测方法及装置
[0001]本专利技术涉及单波束测深仪检测
，具体说，本专利技术具体涉及一种单波束测深仪检测的
技术介绍
[0002]单波束测深仪等声纳仪器是当前最为有效的水声探测设备。为保证成果质量，定期计量检测其探测性能具有重大的研究与应用价值。其中声源级、频率和波束角属于重要的声学检测指标，其检测通常需要在消声水池中进行，以避免因池壁反射所产生的反射波和直达波的叠加而影响测试精度。早在1940年和1941年，Maclean和Cook各自独立地提出了互易原理校准电声换能器的方法，是水下电声换能器测量技术的重大突破和奠基石。
[0003]缺乏可靠的量值溯源系统，目前单波束测深仪的检定主要采用水槽内横向测距代替纵向测深的方法，通过单波束测深仪实测读数与水槽的标准距离对比评定其精度。受限于水槽的尺寸及声信号的多途传播等原因，该种方法的精度检校可靠性较差，更无法实现单波束测深仪全量程范围内的精度校准。故用户只能认可单波束测深仪生产厂家“标称”的各项指标和探测能力，缺乏对单波束测深仪性能指标的科学认识。同时也缺乏对仪器装备可靠性、准确性和稳定性的准确判定，大大增加了成果的模糊度。
[0004]山东科技大学阳凡林等人在《海洋测绘》2015年11月第35卷第6期公布了单波束测深仪声学指标的检测方法且在2012年公开了专利单波束测深仪检测方法(专利号CN201210424830.8)分别提出了利用消声水池和精密回旋装置对单波束测深仪声学指标进行检测，利用导航用的GPS天线与水槽、超大型消声水池等对内符合精度静态稳定性测试、内符合精度动态航行测试、外符合精度静态稳定性测试、外符合精度动态航行测试。但是这种测试结构复杂、测试过程繁琐，要求水槽和消声水池的体积很大，而且对精度的测量不够直接准确。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中测试结构复杂、测试过程繁琐，要求水槽和消声水池的体积很大，而且对精度的测量不够直接准确的技术问题，本专利技术提供了一种单波束测深仪精度检测装置，基于单波束测深仪测深原理，提出了声信号等效反射界面的概念，即在有限的深度范围内通过一定的技术手段实现全海深的测量。具体的，单波束测深仪在实际测量中发射脉冲声波遇到安装有声信号响应设备的界面(等效反射界面)，响应设备接收端将该信号完全接收且不产生反射，通过响应电路对该信号进行延时和衰减处理，并由响应设备发射端将信号发回单波束测深仪。整个过程中，水声应答装置对不同深度的信号延时和衰减幅度进行精确计算，通过设定响应电路能够模拟脉冲声波全海深范围内的声波旅行时间及衰减幅度(等效深度)，最终实现单波束测深仪的全海深测量。待测单波束测深仪接收到等效界面的回波信号并显示水深观测值，通过与标准的等效模拟距离对比分析，从而实现其精度检定，在单波束测深仪精度检测领域具有广泛的适用性。
[0006]本专利技术提供了一种单波束测深仪精度检测方法，所述检测方法包括如下步骤：
[0007]①
待测单波束开机后，选择单一频率开始工作，发射脉冲信号。
[0008]②
接收的标准水听器接收到单波束的发射的脉冲波后输入到水声应答器中，通过水声应答器进行处理，并由换能器进行信号转换，输出延时、衰减后的脉冲信号。
[0009]③
水声应答器实现触发方式、接收增益、延时时间、衰减大小的控制，并对输入信号进行处理，相应的处理结果由换能器发射。
[0010]④
待测单波束测深仪接收到回波信号，界面显示出测量深度，重复多次并记录计算精度。
[0011]本专利技术所用的频率是高频信号。
[0012]本专利技术所用的水声应答器显示有接收波形。
[0013]本专利技术提供的一种单波束测深仪精度检测装置，包括水槽、消声水池、水声应答器和水听器，所述水槽一端设有消声水池，消声水池开口端设有行车检测机构，行车检测机构上设有激光测距和检测单元单波束卡槽，消声水池上设有激光反射靶，消声水池中部设有水听器，消声水池远离开口端的一侧设有发射换能器，水听器和发射换能器均与水声应答器电性连接，激光反射靶到激光测距仪的距离等于检测单元单波束卡槽到发射换能器的距离。
[0014]本专利技术中，行车检测机构上部设有横向变频伺服电机，横向变频伺服电机的丝杆上套接有滑块，滑块下固定连接有支撑杆，支撑杆与横向变频伺服电机的丝杆垂直，横向支撑杆上部设有激光测距仪，支撑杆下部设有检测单元单波束卡槽，支撑杆上设有垂直角度传感器。
[0015]本专利技术中，消声水池上设有两组激光反射靶，一组激光反射靶位于发射换能器正上部，另外一组激光反射靶位于水听器正上部，水听器采用标准水听器。
[0016]本专利技术中，消声水池远离开口端的一端设有四棱锥体，四棱锥体每个面及消声水池底面和侧面均有三层，四棱锥体每个面及消声水池底面和侧面最外层外为方钢框架，四棱锥体每个面及消声水池底面和侧面最内层为消声材料层，方钢框架和消声材料层之间设有钢板层。
[0017]本专利技术中，水声应答器包括信号接收模块、信号处理模块和信号输出模块，信号接收模块采用水听器；信号处理模块通过水声应答器实现，增益调整范围为0～100dB，输出衰减调整范围为0～63dB，时延调整范围为0～10s；信号输出模块采用换能器。
[0018]本专利技术中，消声水池的上表面下面设有消声材料层，表面上面设有塑料板。
[0019]本专利技术中，支撑杆为丝杆，支撑杆和滑块之间设有纵向变频伺服电机。
[0020]本专利技术中，四棱锥体每个面都为两块拼接而成，四棱锥体每个面中间均采用铰链连接。
[0021]本专利技术中，消声水池的内消声材料层采用吸声尖劈。
[0022]本专利技术中，横向变频伺服电机的丝杆或者支撑杆上设有限位开关。
[0023]本专利技术的有益效果:
[0024]本专利技术提供的一种单波束测深仪精度检测装置，基于声信号等效反射界面的构建，实现了单波束测深仪在水槽有限尺寸范围内全量程精度指标的检定校准，形成了可靠的量值溯源体系，为国内声学仪器的检定校准提供了参考，在实现单波束测深仪精度检校
等领域具有广泛的适用性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术结构示意图一。
[0026]图2为本专利技术测量设计示意图。
[0027]图3为本专利技术消声水池结构示意图。
[0028]图4为水声应答器工作原理框图。
[0029]图5为消声材料层结构示意图。
[0030]图6为本专利技术结构示意图二。
[0031]图7为本专利技术测量原理示意图
[0032]图1
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7中，1为待测单波束测深仪；2为激光测距仪；3为丝杆；4为滑块；5为换能器；6为消声材料层；7为激光反射靶；8为水听器；9为水声应答器；10为水槽；11为支撑杆。
具体实施方式
[0033]下面结合附图1
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7和实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述，但本专利技术的方法不限于下述实施例。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单波束测深仪精度检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：
①
待测单波束开机后，选择单一频率开始工作，发射脉冲信号；
②
接收的标准水听器接收到单波束的发射的脉冲波后输入到水声应答器中，通过水声应答器进行处理，并由换能器进行信号转换，输出延时、衰减后的脉冲信号；
③
水声应答器实现触发方式、接收增益、延时时间、衰减大小的控制，并对输入信号进行处理，相应的处理结果由换能器发射；
④
待测单波束测深仪接收到回波信号，界面显示出测量深度，重复多次并记录计算精度。2.如权利要求1所述的单波束测深仪精度检测方法，其特征在于，所述频率是高频。3.如权利要求1所述的单波束测深仪精度检测方法，其特征在于，所述水声应答器显示有接收波形。4.一种单波束测深仪精度检测装置，包括水槽、消声水池、水声应答器和水听器，其特征在于，所述水槽一端设有消声水池，消声水池开口端设有行车检测机构，行车检测机构上设有激光测距仪和检测单元单波束卡槽，消声水池上设有激光反射靶，消声水池中部设有水听器，消声水池远离开口端的一侧设有发射换能器，水听器和发射换能器均与水声应答器电性连接，激光反射靶到激光测距仪的距离等于检测单元单波束卡槽到发射换能器的距离。5.如权利要求4所述的单波束测深仪精度检测装置，其特征在于，所述行车检测机构上部设有横向变频伺服电机，横向变频伺服电机的丝杆上套接有滑块，滑块下固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑红，陈超，张政，
申请(专利权)人：苏州昇析海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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