单波束测深仪船用钢质分体固定装置的制作方法

本实用新型涉及一种单波束测深仪船用钢质分体固定装置。该装置主要用于固定单波束测深仪的换能器固定杆，进行走航式水深地形测量，其属于测深仪固定装置的技术领域。此外，该支架还可以辅助声学多普勒流速剖面仪（ADCP）进行定点海流观测工作。

背景技术：

目前，水域地形测量的技术方法主要包括单波束、多波束、侧扫声呐等。相对于其它测量方法来说，单波束测深具有方便、灵活、简单、易于操作等优势。单波束测深系统主要由主机系统、定位系统和声学系统三部分组成，通过搭载船只、皮筏等平台进行测量。在施测之前需要将换能器固定杆放入水中，且与海底呈垂直状态，调整换能器吃水深度，保证声波垂直海底发射和接收。若换能器固定杆与水面斜交，声波则为斜向发射和接收，这将对测深数据的精度产生很大影响。因此，如何保证换能器固定杆与海底保持垂直状态，是开展单波束测深工作的首要任务。

初始阶段，测量人员通过绳索将换能器固定杆捆绑至船舷外侧。该方法操作简单，但是，弊端尤为凸显。如在长时间水流的反复冲击下，绳索会逐渐松散，造成换能器固定杆倾斜甚至脱落。不仅对测量数据精度产生影响，而且存在极大的安全隐患。此外，由于换能器固定杆被捆绑至船舷外侧，在遇到突发状况下（如潜堤、沙脊、暗礁等）不能及时回收，造成换能器碰撞损毁。

改正阶段，在认识到绳索捆绑的种种弊端之后，测量人员发明了第一代简易固定支架。该固定支架由一个T型架和一个套管组成，套管通过横轴与T型架相连并可以90°后仰，套管侧面有两个旋转螺栓用于锁紧换能器固定杆，T型架上预留一些孔洞，在安装过程中通过铁钉与船舷固定到一起。该固定支架解决了绳索固定不牢、不能及时回收换能器、调整吃水不便等问题，在技术上取得一定进步。但是，在实际使用过程中，该固定支架还是存在一些问题：如通过铁钉与船舷固定到一起，装卸比较繁琐，费时费力，遇到铁质船体时无法用铁钉固定；为防止回声系统固定杆在水流冲击下后仰，需要在后方用长木方等物品进行斜支，占用船体空间，行走不便且存在安全隐患。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供单波束测深仪船用钢质分体固定装置。该装置便于安装和拆卸，在遇到紧急情况时，拆除套装架，可以向船舷内侧扳动换能器固定杆，使其抬离水面，保护设备安全。

本使用新型采用的技术方案为：单波束测深仪船用钢质分体固定装置，该结构中的套装架和螺旋夹板分别连接在折叠架上。所述套装架采用的上臂支架前端焊接固定套管，固定套管和上臂支架之间设置支撑横杆，固定套管的下端焊接固定圆环，上臂支架的下端通过支架螺栓固定在折叠架的T型支架上；T型支架的前端焊接有挡板，挡板作用在船舷的外侧，后仰套管可绕设置在T型支架上的横向滚轴转动，后仰套管的顶端与固定圆环相配合；所述T型支架的末端通过夹板螺栓和套臂连接螺旋夹板，所述螺旋夹板采用手轮带动传动轴末端的顶板旋进或旋出，顶板作用于船舷的内侧，传动轴的螺纹与固定在套臂内的螺纹套管相配合；所述固定套管和后仰套管上都设有用于锁紧换能器固定杆的旋转螺栓。

在第一代测深仪固定支架基础之上，测量人员在不断实践中对其进行了升级和改造，设计出目前使用的新型测深仪固定装置。与第一代固定支架相比，此次设计在T型架前段焊接一长方形挡板，增大支架与船舷接触面积，配合螺旋夹板进行固定，增强稳定性。 T型架挡板在船舷外侧，螺旋夹板在船舷内侧，通过旋转手轮使螺旋夹板旋进或旋出，可以迅速完成固定或拆卸工作。与第一代固定支架相比，此次设计省去用铁钉固定，拆卸自如，且对不同材质类型船舶均可适用。后仰套管用于固定换能器固定杆，防止固定杆前后（相对船体）摆动。套装架的固定套管用于支撑换能器固定杆，防止固定杆左右（相对船体）摆动。上下两个套管相互配合，再次增强该固定装置的稳定性。

本实用新型的有益效果为：该装置包括套装架、折叠架和螺旋夹板；套装架和折叠架通过末端的支架螺栓连接，并通过焊接在固定套管下方的固定圆环与后仰套管配合固定。套装架可以进行拆离，在浅水且存在暗礁、潜堤、沙脊等特殊地貌单元海域进行测量时，遇到紧急情况后，可以迅速拆离套装架，向船舷内侧扳动换能器固定杆，使其抬离水面，避免换能器碰撞损毁。折叠架的挡板作用在船舷的外侧，螺旋夹板的顶板作用在船舷的内侧，通过旋转手轮可将顶板旋进或旋出，便于在船舷上安装或拆卸。该固定装置可以满足不同水深海域测深仪换能器固定工作，方便、简单、快捷是其最大优点，并且还可以辅助声学多普勒流速剖面仪（ADCP）进行海流定点观测工作。

附图说明

图1是单波束测深仪船用钢质分体固定装置的结构图。

图2是单波束测深仪船用钢质分体固定装置的测试图。

图3是固定装置拆除套装架的结构图。

图4是图3的Ｎ向图。

图中：1、上臂支架，2、支撑横杆，3、固定套管，4、固定圆环，5、后仰套管，6、旋转螺栓，7、横向滚轴，8、T型支架，9、挡板，10、支架螺栓，11、夹板螺栓，12、套臂，13、手轮，14、螺纹套管，15、传动轴，16、顶板。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图1和图2示出了单波束测深仪船用钢质分体固定装置，它采用套装架和螺旋夹板分别连接在折叠架上，套装架采用的上臂支架1前端焊接固定套管3，固定套管3和上臂支架1之间设置支撑横杆2，固定套管3的下端焊接固定圆环4。上臂支架1的下端通过支架螺栓10固定在折叠架的T型支架8上，折叠架还包括挡板9、后仰套管5和横向滚轴7，T型支架8的前端焊接有挡板9，后仰套管5可绕设置在T型支架8上的横向滚轴7转动，后仰套管5的顶端与固定圆环4相配合。T型支架8的末端通过夹板螺栓11和套臂12连接螺旋夹板，螺旋夹板采用手轮13带动传动轴15末端的顶板16旋进或旋出，顶板16作用于船舷的内侧，挡板9作用在船舷的外侧，相互配合用于将固定装置的安装或拆卸。传动轴15的螺纹与固定在套臂12内的螺纹套管14相配合；固定套管3和后仰套管5上都设有用于锁紧换能器固定杆的旋转螺栓6。

套装架通过支架螺栓10与T型支架8相连，在特殊海域测量时可进行拆卸，拆除后的结构如图3和图4所示。

具体来说，上臂支架1主结构为三角钢，前段焊接固定套管3，套管侧面为两个旋转螺栓6，用于锁紧换能器固定杆，固定套管3下端焊接一略粗于套管的固定圆环4，防止固定套管3与下方后仰套管5之间横向错位。固定套管3和上臂支架1之间焊接一支撑横杆2，加强上臂支架的稳定性。

T型支架8主结构由两个三角钢焊接而成，前端焊接一长方形挡板9，后端预留出三个螺栓孔，用于固定螺旋夹板和上臂支架1。后仰套管5通过横向滚轴7与T型支架8相连，侧面同样为两个旋转螺栓6，用于锁紧换能器固定杆。

螺旋夹板为该设计一大亮点，极大地提高了该装置拆装效率。螺旋夹板主要由手轮13、套臂12、传动轴15和顶板16组成。其中，手轮13与传动轴15之间通过螺纹咬紧；套臂12内侧焊接一螺纹套管14，用于传动轴15旋进或旋出；顶板16用于支撑船舷，顶板16与传动轴15接触面焊接一短的钢柱，插入传动轴15前段套管内，侧面通过螺栓旋紧。

在现场实际固定过程中，首先，将该支架撘于船舷之上，T型支架8前端挡板置于船舷外侧，螺旋夹板的顶板16置于船舷内侧，微调T型支架8位置，使后仰套管5垂直水面；其次，旋转手轮13，使螺旋夹板向前旋进，直至固定装置稳定在船舷之上；最后，将测深仪换能器固定杆穿入固定套管3和后仰套管5内，调整好吃水深度，旋紧固定套管3和后仰套管5侧面的旋转螺栓6，完成固定工作。该测深仪固定支架均由钢质材料组成，材料易于选取；各部件之间主要通过焊接或螺栓连接，结构易于组装；各部件尺寸可根据常用仪器型号、船只类型自行设定，部件易于制作。