测深仪声速校正器制造技术

本实用新型专利技术的测深仪声速校正器，测深仪包括产生声波的换能器以及固定换能器用的换能器支架，其特征在于：所述校正器包括设置于换能器正下方的反射板和与反射板相固定的连接杆，连接杆与换能器支架通过至少两个固定杆相连接；所述连接杆上设置有刻度值。为了减小反射板在流水中的阻力，其上可设置多个减阻孔。本实用新型专利技术通过设置反射板、设有刻度值的连接杆，并将连接杆与换能器支架相固定；可有效地实现对现场环境下水中声速的标定，使得水深测量更加准确。本实用新型专利技术具有实用性强、易于加工、安装和操作简便的优点，具有很好的推广价值和良好的经济效益和社会效益。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种测深仪声速校正器，更具体地说，尤其涉及ー种对待测环境的水中声速进行现场标定的测深仪声速校正器。
技术介绍
长期以来，黄河下游河道观测和水文测验中，水深測量一直是人工打深，測深工具主要是测深杆和测深锤。测深杆一般由木、竹、玻璃钢等材质加工，在杆上分划刻度。根据不同需要测深杆可有多种长度规格，黄河下游各勘测局和水文站使用的測深杆最长一般为Sm。測深锤为铅制，铅锤上固定有伸縮性较小的测绳，每半米固定一彩色布条，半米和整米布条用不同顔色区分。当水深超过一定的深度，无法使用測深杆测量时即采用測深锤测深。测点定位方法主要是采用六分仪交会法。 传统测深方法的測量精度受客观因素影响很大，特别是在风浪和流速较大的条件下，容易造成读数不准和测深杆、測深锤测绳的不垂直读数问题；当水深和流速较大时，受水流影响，測深杆和测深锤测绳容易弯曲，会造成测得的水深偏大。此外，传统测深方法还可能包括人为因素造成的其他误差。为了实现水深测量的数字化，可采用市场上的单频数字测深仪或双频数字測深仪，数字測深仪通过水上导航软件与GPS连接，可实时、准确、自动记录任一测点的水深及相应坐标，避免了传统测深方法在人工操作、读数、记载、计算等环节可能出现的错误，大大提高了水道测量的精度、工作效率和数字化程度。经大量对比测量分析，数字测深仪在小于29AgZm3含沙量的水体中，可以达到仪器的标称测深精度，能满足黄河河道測量规范和河段冲淤计算的精度要求。测深仪的声波信号在水中的传播速度一般在1400 1550m/s之间，声速是随水的密度、盐度和温度的不同而变化的。由于海水密度大、盐度高，海水中的声速大于淡水。一般情况下，测深仪制造商在出厂随机资料中都提供了一份回声测深仪在不同温度和盐度的水下声速对照表，以便实时标定；但同时，也强调该数据仅作为用户设置水深的參考，用户还需要用其他方法来校准测深仪。因此，在实际测量中，不能仅靠“測量一下水温和盐度，输入一个在表中查算的对应声速”的办法来得到一个准确的水深，一般还要结合使用测深杆的測深数值来校准測深仪。一般通用做法是将测船锚定在流速较小、水深2 3m且河底较平缓的水域，保持测船稳定。启动导航测深软件进行測深，同时使用測深杆进行人工打深。然后，将两种測深结果相比较，如果超限，则要检查、调整测深仪的吃水、声速等设置。这种方法存在的主要问题有一是由于人工測深受环境、人为因素影响较大，存在一定误差，用其校正測深仪难以保证测量精度。ニ是人工測深与測深仪测深位置不能保证相同，而河底一般变化较大，很难找到平坦地形，因此带来一定误差。因此，亟需研制ー种适用于各种水域，不受水深变化、风浪、人为等因素影响，可保证比测位置相同、数值准确的方法，以保证測深仪设置正确、測深精确。
技术实现思路
本技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种对待测环境的声速进行现场标定的测深仪声速校正器。本技术的测深仪声速校正器，测深仪包括产生声波的换能器以及固定换能器用的换能器支架，其特别之处在于所述校正器包括设置于换能器正下方的反射板和与反射板相固定的连接杆，连接杆与换能器支架通过至少两个固定杆相连接；所述连接杆上设置有刻度值。换能器用于产生声波，并根据声波反射回来经历的时间间隔，计算出水深。反射板用于反射声波，连接杆与换能器支架通过固定杆相连接，保证了换能器与反射板之间具有稳定的位置关系，便于对现场作业条件下的声速进行校正。本技术的测深仪声速校正器，所述反射板上设置有安装孔，连接杆的下端设置有与安装孔相配合的螺杆部，螺杆部上设置有固定反射板用的垫圈和固定螺母。连接杆与反射板通过安装孔与螺杆部的配合，可实现有效的连接，并通过垫圈、固定螺母进行固定。本技术的测深仪声速校正器，所述反射板上设置有多个减阻孔。在測深校正和作业的过程中，一般是在流水的环境下作业，设置减阻孔有利于减小阻力，方便校正和测量。本技术的测深仪声速校正器，所述反射板为直径为320mm的圆形；反射板上的减阻孔分为内圈减阻孔和外圈减阻孔，所述内圈减阻孔为距离反射板中心为55mm、半径为25mm的均勻分布的5个圆形孔,外圈减阻孔为距离反射板中心为115mm、半径为25mm的均匀分布的10个圆形孔。减阻孔在反射板上采用这种分布形式，既能将换能器发出的声波有效地反射回去，也有效地减小在流水环境下受到的阻力。本技术的测深仪声速校正器，还包括用于加长连接杆长度的多个加长杆；连接杆、加长杆的顶部均设置有螺孔，加长杆的底部设置有与螺孔相配合的螺杆部。如果测量环境的水深较大，会造成连接杆淹没；设置加长杆，采用多节相连接的形式，可使整个声速測深仪满足水位多变的测量环境。本技术的测深仪声速校正器，所述固定杆的两端设置有分别与连接杆、换能器支架相固定的左卡头和右卡头。本技术的测深仪声速校正器，所述左卡头和右卡头均有固定弧形部、活动弧形部和起连接作用的两连接螺栓组成。本技术的有益效果是本技术的校正器通过设置反射声波的反射板、与反射板相固定的设置有刻度值的连接杆，并将连接杆与换能器支架相固定；在校正的过程中，通过人工标定已知距离，可有效地实现对现场环境下水中声速的标定，使得水深测量更加准确。本技术具有实用性强、易于加工、安装和操作简便的优点，具有很好的推广价值和良好的经济效益和社会效益。附图说明图I为本技术的测深仪声速校正器的结构示意图；图2为本技术中反射板的结构示意图；图3为本技术中连接杆、加长杆的结构示意图；图4为本技术中固定杆的结构示意图。图中1反射板，2连接杆，3减阻孔，4换能器支架，5换能器，6固定杆，7測量电缆，8安装孔，9加长杆，10垫圈，11固定螺母，12左卡头，13右卡头，14固定弧形部，15活动弧形部，16连接螺栓。具体实施方式以下结合附图与实施例对本技术作进ー步说明。 如图I所示，给出了本技术的测深仪声速校正器的结构示意图，其包括反射板I、连接杆2、减阻孔3、换能器支架4、换能器5、固定杆6、測量电缆7 ;测深仪包括用于发出声波并进行深度计算的换能器5、用于固定换能器5的换能器支架4。所示的发射板I整体为圆形，其上设置有多个减阻孔3，用于减小反射板I在流水中受到的阻力。连接杆2与与反射板I相固定，连接杆2上设置有标定水深的刻度值。连接杆2通过两个固定杆6与换能器支架4相连接，这样就使得连接杆2与换能器支架4处于相对固定的位置，同时反射板I与换能器也就处于相对固定的位置；换能器支架4上的測量电缆7用于输入、输出测量和控制信号。在使用的过程中，如果人工设定换能器5底部与反射板I相距已知距离，通过读出測深仪给出的距离，并进行声速的调节，可实现对现场环境下水中声速的准确标定，便于测量出准确的水深数据。尤其是对于水的密度、盐度、温度随时间变化较大的环境下測量，例如黄河水文测验和河道观测。图2给出了反射板I的结构示意图，反射板I整体上为圆形，其突出部分上设置有安装孔8，以便实现与连接杆2的固定连接。图3给出了连接杆2、加长杆9的结构示意图，连接板2的下部设置有与安装孔8相配合的螺杆部；连接板2上的螺杆部贯穿于安装孔8之后，再通过垫圈10和固定螺母11与螺杆部的配合，可有效实现反射板I与连接杆2的固定。在单个连接杆2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测深仪声速校正器，测深仪包括产生声波的换能器（5）以及固定换能器用的换能器支架（4），其特征在于：所述校正器包括设置于换能器正下方的反射板（1）和与反射板相固定的连接杆（2），连接杆与换能器支架（4）通过至少两个固定杆（6）相连接；所述连接杆（2）上设置有刻度值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凤栋，董学刚，扈仕娥，刘巧元，王学金，
申请(专利权)人：黄河水利委员会山东水文水资源局，
类型：实用新型
国别省市：