【技术实现步骤摘要】
本公开属于激光探测，尤其涉及一种基于声波震荡的单波束液体声速测量装置。
技术介绍
1、随着社会工业化的发展，人类对海洋资源的开发利用问题逐渐重视，水下工作设备的发展也日益先进。对于海底工程施工、海洋资源探索以及海船图绘制等科研领域来说，探测海底地形是不可缺少的。实际探测过程中，一般需要先获取海底的高程信息，因此，高精声速测量仪是海洋开发所必需的技术。
2、传统的液体声速测量方法有两种，一种是通过测量水体温度、压强、盐度等数据通过经验公式反推出声速数据的ctd方法，一种是直接测量待求声波有关速度数据的直接测量法。前者由于经验公式准确度不高存在误差，后者由于反射板等设备的损耗也会带来误差。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本公开提供一种液体声速测量装置，该装置通过超声光栅衍射原理实现声波测量，将高速移动的声波以驻波衍射形成的光学影像的形式记录下来，达到高精度测量的效果。
2、为了实现上述技术目的，本公开采用如下技术方案：
3、一种基于声波震荡的单波束液体声速测量装置。包括光学系统、声学系统、外壳、电路板、单片机、供电装置，所述光学系统包括三块棱镜、光学传感器和激光器，所述声学系统包括声波发射器和反射板，外壳采用中间镂空的形状，液体可从中穿过，内侧两端分别固定声波发射器和反射板以及部分二者的供电装置，单片机内预设声波发射控制程序和光学信号处理程序，使得装置启动后单片机控制激光发射器和声波发射器，通过ccd相机接收的光学信号排布，依据预设程序推
4、所述声波发射器与对侧的反射板平行，发出高频脉冲声波信号，由于在设计原理中，将声波信号视作移动质点，所述声波信号必须为不连续的短波；
5、所述棱镜共有三个，均在外壳外侧，棱镜一与激光发射器位于同一侧，棱镜二、棱镜三位于激光发射器对侧。棱镜一与棱镜二相对，棱镜一与棱镜二连线与外壳壁垂直。
6、所述激光发射器位于外壳外侧表面，与声波发射器位于同一端，发出的激光信号与声波信号方向一致，经棱镜一反射后垂直射入液体，射出液体后经棱镜二反射再次平行，经棱镜三反射后恢复垂直信号被光学传感器接收；
7、所述声波发射器与对侧的反射板平行，发出高频脉冲声波信号，当声波信号经过第一束激光信号，声波对液体的扰动会使激光信号发生偏折干扰，光学传感器收到第一次干扰信号，同理，声波经过第二束激光信号时光学传感器也会收到干扰信号，通过两次信号的时间差可以间接求声速，测量开始时，先用一束已知速度v0的标准脉冲通过装置，得到通过两束激光时间差t0，反演法得到两束激光距离s＝v0t0，再用同样方法测量待测脉冲，时间差为t，可知测量速度v＝s/t；
8、所述供电装置位于声波发射器一段，为所有的元件供能，外层套有防水有机外壳，防止设备浸水；
9、所述单片机与供电装置相连，控制声波的发射、激光的发射和光学信号的接收。
10、本公开是适用于声速测量的，可以实现利用激光来测量声速，为声速测量技术提供了一种全新的高精度的方法作为基础，与现有技术相比，本公开采用了激光器和光学传感器，利用光学原理对声速进行精确测量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于声波震荡的单波束液体声速测量装置，包括光学系统、声学系统、外壳、电路板、单片机、供电装置和防水垫片，其特征在于，所述声学系统包括声波发射器和反射板，所述声波发射器为压电陶瓷换能器，所述声波发射器位于所述外壳的夹槽之中并通过螺丝固定，所述反射板放置所述外壳的夹槽中与所述声波发生器相对的一侧并与所述声波发射器平行放置。
2.根据权利要求1所述的一种基于声波震荡的单波束液体声速测量装置，其特征在于，所述光学系统包括三块棱镜、光学传感器和激光器，所述激光器固定于所述外壳的凹槽中，所述光学传感器通过螺丝孔位与所述外壳通过螺丝栓接，所述外壳再与所述防水垫片栓接并以防水胶进一步防水加固。
【技术特征摘要】
1.一种基于声波震荡的单波束液体声速测量装置，包括光学系统、声学系统、外壳、电路板、单片机、供电装置和防水垫片，其特征在于，所述声学系统包括声波发射器和反射板，所述声波发射器为压电陶瓷换能器，所述声波发射器位于所述外壳的夹槽之中并通过螺丝固定，所述反射板放置所述外壳的夹槽中与所述声波发生器相对的一侧并...
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