【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量装置，尤其是涉及一种声速测量装置及方法。
技术介绍
1、储油罐在长期储存油品的过程中，油品中的杂质因密度差与水一同沉降积聚在油罐底部，形成黏稠的黑色胶状油泥。该油泥含有多种有毒物质，不能直接排放；并且，储油罐的罐底和内壁随着使用时间的增加会附着许多污垢，若不及时清楚，将加速油罐底部和内壁的被腐蚀速率，降低储油罐的使用寿命，因此需要对储油罐的内部进行定期冲洗。
2、为了在不排空原油的情况下对储油罐进行清洗，常使用移动清洗机器人对储油罐进行清洗。储油罐易燃易爆炸，为了保障清洗机器能安全工作，需要实时检测清洗机器人的位置，进而保证清洗机器人按照指定路线对储油罐进行清洗。
3、传统的对清洗机器人进行定位的方法包括：用于地上立式储油罐清洗机器人的防爆定位方法和储罐底板在线检测机器人定位方法。其中用于地上立式储油罐清洗机器人的防爆定位方法是通过两点测距法和图像法相结合的定位技术，克服了地上立式储油罐的特殊环境结构要求下无法多点定位的问题，通过两点测距法得到两个预估位置，然后采用图像法对两个预估位置进行筛选，得到精确定位；但该方法容易受到外部环境的影响，如光线、遮挡等因素都会影响定位精度，而且两点测距法只能得到预估位置，而不是实际位置，其精度存在一定限制；同时，图像法也容易受到机器视觉技术的限制，如低对比度、图像模糊等因素都会降低定位精度。储罐底板在线检测机器人定位方法是在线检测机器人的机身上设置有声波发射换能器，在储罐内液面以下设置至少6个声波接收换能器，且声波接收换能器位于声波发射换能器上方，使声
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种声速测量装置及方法，以缓解现有技术中存在的储油罐的定位装置定位精度低或不适用于易燃易爆炸的储油罐的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供的技术方案在于：
3、第一方面，本专利技术提供的声速测量装置包括数据信号处理单元、显控单元、支架和两个防爆换能器模块；
4、所述支架包括竖杆组件和横杆组件，所述横杆组件与所述竖杆组件的底端活动连接，包括与所述竖杆组件垂直的测量状态和与所述竖杆组件平行的初始状态；
5、两个所述防爆换能器模块均与所述数据信号处理单元连接，分别安装于所述横杆组件的两端，外设有防爆壳体，且均包括发射部和接收部，数据信号处理单元控制两个防爆换能器模块的发射部发射声波，且两个防爆换能器模块的接收部分别接受对方发射部发出的声波；
6、所述显控单元与所述数据信号处理单元连接。
7、更进一步地，所述防爆换能器模块包括防爆换能器和防爆电缆，所述防爆换能器固定于所述横杆组件的端部，且外设有防爆壳体，所述防爆电缆的一端与所述防爆换能器连接，另一端与所述数据信号处理单元连接。
8、更进一步地，所述防爆电缆包括电缆本体和套设于电缆本体上的填料函，所述电缆本体与所述防爆换能器连接，所述填料函的端部与防爆壳体抵接。
9、更进一步地，所述横杆组件包括多个横杆，相邻的两个横杆可拆卸式连接；
10、所述竖杆组件与多个所述横杆中位于中间的所述横杆活动连接。
11、更进一步地，所述竖杆组件包括多个竖杆，相邻的两个竖杆可拆卸式连接；
12、所述横杆组件与多个竖杆中位于底端的所述竖杆活动连接。
13、更进一步地，所述支架还包括固定杆和牵引绳；
14、所述固定杆与所述竖杆组件背离所述横杆组件的一端呈夹角连接；
15、所述牵引绳与所述横杆组件连接，以使所述横杆组件在所述初始状态和所述测量状态之间切换。
16、更进一步地，所述支架还包括转接件、旋转轴和两个连接条；
17、所述转接件的一端与所述横杆组件连接，另一端套设所述旋转轴；
18、所述旋转轴的两端分别与两个所述连接条连接，所述连接条与所述竖杆组件连接。
19、更进一步地，所述转接件设有限位结构，以限制所述横杆组件相对所述竖杆组件的旋转角度。
20、更进一步地，所述数据信号处理单元包括信号放大电路、信号处理电路、网络传输模块和换能器驱动电路；
21、所述信号放大电路、所述信号处理电路、所述网络传输模块、所述换能器驱动电路均与所述显控单元连接。
22、第二方面，本专利技术提供的声速测量方法使用如上述任一项所述的声速测量装置，包括步骤：
23、将横杆组件置于初始状态并伸入储油罐内；
24、将横杆组件调整为测量状态；
25、数据信号处理单元控制两个防爆换能器模块的发射部发射声波，且两个防爆换能器模块的接收部分别接受对方发射部发出的声波；
26、数据信号处理单元计算声速且通过显控单元显示。
27、综合上述技术方案，本专利技术所能实现的技术效果分析如下：
28、本专利技术提供的声速测量装置包括数据信号处理单元、显控单元、支架和两个防爆换能器模块；支架包括竖杆组件和横杆组件，横杆组件与竖杆组件的底端活动连接，包括与竖杆组件垂直的测量状态和与竖杆组件平行的初始状态；两个防爆换能器模块均与数据信号处理单元连接，分别安装于横杆组件的两端，外设有防爆壳体，且均包括发射部和接收部，数据信号处理单元控制两个防爆换能器模块的发射部发射声波，且两个防爆换能器模块的接收部分别接受对方发射部发出的声波；显控单元与数据信号处理单元连接。
29、该声速测量装置用于对储油罐内的声速进行测量，以使定位装置可以根据储油罐内的实际声速计算出清洗机器人的实际位置，提高定位精度。
30、该声速测量装置中包括两个防爆换能器模块，且两个防爆换能器模块均包括发射部和接收部，两个防爆换能器模块相互接收另一个防爆换能器模块的发射信号，实现每个周期计算两个声速数值，用于进行校验，提高声速测量的精度。并且，防爆换能器模块设有防爆壳体，使之可以用于易燃易爆炸的储油罐内。
31、该声速测量装置包括支架，用于固定两个防爆换能器模块；并且，支架包括活动连接的横杆组件和竖杆组件，在横杆组件处于初始状态时方便将横杆组件伸入储油罐内，在横杆组件处于测量状态时，方便进行声速测量。
32、数据信号处理单元用于对两个防爆换能器模块的发射和接收的控制、数据收集及处理，显控单元用于呈现数据信号处理单元的计算结果及统计数据。
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1.一种声速测量装置，其特征在于，包括：数据信号处理单元、显控单元、支架(100)和两个防爆换能器模块(200)；
2.根据权利要求1所述的声速测量装置，其特征在于，所述防爆换能器模块(200)包括防爆换能器和防爆电缆，所述防爆换能器固定于所述横杆组件(120)的端部，且外设有防爆壳体，所述防爆电缆的一端与所述防爆换能器连接，另一端与所述数据信号处理单元连接。
3.根据权利要求2所述的声速测量装置，其特征在于，所述防爆电缆包括电缆本体和套设于电缆本体上的填料函，所述电缆本体与所述防爆换能器连接，所述填料函的端部与防爆壳体抵接。
4.根据权利要求1所述的声速测量装置，其特征在于，所述横杆组件(120)包括多个横杆(121)，相邻的两个横杆(121)可拆卸式连接；
5.根据权利要求1所述的声速测量装置，其特征在于，所述竖杆组件(110)包括多个竖杆(111)，相邻的两个竖杆(111)可拆卸式连接；
6.根据权利要求1所述的声速测量装置，其特征在于，所述支架(100)还包括固定杆(130)和牵引绳(140)；
7.
8.根据权利要求7所述的声速测量装置，其特征在于，所述转接件(150)设有限位结构(151)，以限制所述横杆组件(120)相对所述竖杆组件(110)的旋转角度。
9.根据权利要求1-8任一项所述的声速测量装置，其特征在于，所述数据信号处理单元包括信号放大电路、信号处理电路、网络传输模块和换能器驱动电路；
10.一种声速测量方法，其特征在于，使用如权利要求1-9任一项所述的声速测量装置，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种声速测量装置，其特征在于，包括：数据信号处理单元、显控单元、支架(100)和两个防爆换能器模块(200)；
2.根据权利要求1所述的声速测量装置，其特征在于，所述防爆换能器模块(200)包括防爆换能器和防爆电缆，所述防爆换能器固定于所述横杆组件(120)的端部，且外设有防爆壳体，所述防爆电缆的一端与所述防爆换能器连接，另一端与所述数据信号处理单元连接。
3.根据权利要求2所述的声速测量装置，其特征在于，所述防爆电缆包括电缆本体和套设于电缆本体上的填料函，所述电缆本体与所述防爆换能器连接，所述填料函的端部与防爆壳体抵接。
4.根据权利要求1所述的声速测量装置，其特征在于，所述横杆组件(120)包括多个横杆(121)，相邻的两个横杆(121)可拆卸式连接；
5.根据权利要求1所述的声速测量装置，其特征在于，所述竖杆组...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏燕，黄松华，王力，黄琼如，史淼奇，于龙晶，
申请(专利权)人：嘉兴中科声学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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