一种测深探头及包含该探头的超声波垂直测深仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种测深探头，该探头包括密闭壳体和换能器，所述换能器铰接于密闭壳体的内壁上；所述密闭壳体内部充满粘性液体。本实用新型进一步公开了一种超声波垂直测深仪，该测深仪包括测深探头和处理单元，所述测深探头和处理单元通过电缆连接。本实用新型所述技术方案能够针对不同流速水流的河流进行测深，楔形的测深探头在水流的冲击下，探头底面斜面与水面自动平行或保持稳定，内置换能器在重力作用下自动与水面保持垂直，适用于测量不同水流的河流深度，进而可用于分析桥墩的冲刷，该仪器结构轻巧携带方便、实时性好、工作稳定可靠。
【专利说明】一种测深探头及包含该探头的超声波垂直测深仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种探头。更具体地，涉及一种测深探头及包含该探头的超声波垂直测深仪。
【背景技术】
[0002]我国地质条件复杂，许多公路、铁路桥梁处于深山沟谷中，地势险恶，雨季易于形成急流。急流对桥梁的安全造成巨大威胁，且我国早年修建的大部分桥梁一般采用重力式墩台和明挖浅基础，受水流冲刷影响尤为严重。桥墩基础冲刷将给桥梁的安全造成很大的潜在威胁。如2010年8月汛期期间发生暴雨，宝成线广汉石亭江大桥受洪水冲刷，曾导致2个桥墩被冲毁，险些酿成重大事故。
[0003]汛期部分河流流速大，船只无法航行，此时对桥墩冲刷的检测难以实现。水深测量是检测桥墩冲刷的关键参数，通过水深可以判断桥梁基础冲刷情况。目前对桥梁冲刷病害的检测主要依靠蛙人摸探以及测绳、超声探测的方法，实践证明以上方法在汛期、水流湍急的河流基本不适用。然而，在汛期如何对桥墩冲刷情况进行准确检测，是目前急需解决的难题。
[0004]目前，现有超声探测的方法只能针对流速不大的河流，主要是因为现有超声探测法的测量探头一般为圆柱形，测量时需通过绳索或通信电缆把探头沉入水中，在水流的冲击下探头很难保持垂直，影响测量数据的准确性。其次，水流湍急的河流河中位置很难到达。这两点造成部分位于急流河流桥梁基础的检测难度很大。
[0005]因此，需要针对上述存在的问题，设计一种既保证测量准确度，又不受水流冲击影响的测量水深的装置。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种测深探头及包含该探头的超声波垂直测深仪，以克服急速水流对准确测量河流深的影响。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型提供
[0008]一种测深探头，该探头包括
[0009]密闭壳体和换能器，所述换能器铰接于密闭壳体的内壁上；
[0010]所述密闭壳体内部充满粘性液体。
[0011]优选的，所述粘性液体为油介质。
[0012]优选的，所述密闭壳体为楔形；所述密闭壳体内部与换能器相对的侧壁为斜面。
[0013]优选的，所述密闭壳体为带有抗腐蚀镀层的金属。
[0014]一种超声波垂直测深仪，该测深仪包括测深探头和主机，所述测深探头和主机通过电缆连接；
[0015]所述测深探头包括
[0016]密闭壳体和换能器，所述换能器铰接于密闭壳体的内壁上；
[0017]所述密闭壳体内部充满粘性液体；
[0018]所述主机包括
[0019]信号输入端；
[0020]处理处理模块，用于对测深探头探测得到的超声波信息进行分析和处理，获得待测水域深度；
[0021]供电模块，用于给处理单元供电。
[0022]优选的，该测深仪还包括连接在信号输出端和数据处理模块之间的数据储存模块。
[0023]优选的，该测深仪还包括与数据储存模块连接的USB端口。
[0024]本实用新型的有益效果如下:
[0025]本实用新型所述技术方案，能够针对不同流速水流的河流进行测深，楔形的测深探头在水流的冲击下，探头底面斜面与水面自动平行或保持稳定，内置换能器在重力作用下自动与水面保持垂直，适用于测量不同水流的河流深度，进而可用于分析桥墩的冲刷，该仪器结构轻巧携带方便、实时性好、工作稳定可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0027]图1示出本实用新型所述一种测深探头的示意图；
[0028]图2示出本实用新型所述一种超声波垂直测深仪的示意图；
[0029]图3示出本实用新型所述一种超声波垂直测深仪主机的示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0031]如图1所示，本实用新型提供一种测深探头，该探头包括密闭壳体5和换能器4，换能器4至于密封壳体5内部,并且通过铰链7悬挂在密闭壳体5的内壁上；密闭壳体5内部充满油介质6 ;密闭壳体5内部与换能器4相对的侧壁为斜面,使密封壳体成为一个楔形体结构；密封壳体采用带有抗腐蚀镀层的金属。
[0032]图2所示，本实用新型提供一种超声波垂直测深仪，该测深仪包括主机1、测深探头3和通讯电缆2，测深探头3和主机I分别连接到通讯电缆2的两端，所述测深探头3包括换能器4、密闭壳体5、油介质6和铰链7，测深探头3的底部斜面整体为楔形，内置换能器4，换能器4与密闭壳体5通过铰链连接，由于重力换能器4可自动始终保持垂直，从而避免水流冲击的影响。通讯电缆2具有耐磨防水功能。如图3所示，主机I包括带有电池的供电模块、含微处理器的数据处理模块和数据库模块。数据库模块用于储存探头采集得到超声波数据和处理分析后得到的河流深度数据；数据处理模块用于对采集到的超声波数据进行处理分析后得到河流深度数据。该主机还包括用于显示和输入的人机交互按钮和界面。
[0033]本实用新型在检测河流水深时，根据现场情况在河岸或桥上通过绳索或通讯电缆把测深探头3置于测点处水面，楔形的测深探头3在自身重力和水流的冲击下，测深探头3底面斜面与水面自动平行或保持稳定，内置换能器4在重力作用下自动与水面保持垂直，换能器4向水底垂直发射声波脉冲，声波传播到水底就会发生反射，滤除油介质和金属外壳的反射波，进而回到换能器，测定换能器从发射声波至接收到水底反射回波所用的时间，就可以计算出水深，进而可用于分析桥墩的冲刷。
[0034]主机3可显示测量数据并存储检测过程的数据，完成检测及相关数据处理后采用USB接口可与电脑连接传输数据。
[0035]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
【权利要求】
1.一种测深探头，其特征在于，该探头包括 密闭壳体和换能器，所述换能器铰接于密闭壳体的内壁上； 所述密闭壳体内部充满粘性液体； 所述密闭壳体为楔形； 所述密闭壳体内部与换能器相对的侧壁为斜面。
2.根据权利要求1所述的一种测深探头，其特征在于，所述粘性液体为油介质。
3.根据权利要求1所述的一种测深探头，其特征在于，所述密闭壳体为带有抗腐蚀镀层的金属。
4.一种超声波垂直测深仪，其特征在于，该测深仪包括测深探头和主机，所述测深探头和主机通过电缆连接； 所述测深探头包括 密闭壳体和换能器，所述换能器铰接于密闭壳体的内壁上； 所述密闭壳体内部充满粘性液体； 所述主机包括 信号输入端； 处理处理模块，用于对测深探头探测得到的超声波信息进行分析和处理，获得待测水域深度； 供电模块，用于给处理单元供电。
5.根据权利要求4所述的一种超声波垂直测深仪，其特征在于，该测深仪还包括连接在信号输出端和数据处理模块之间的数据储存模块。
6.根据权利要求4所述的一种超声波垂直测深仪，其特征在于，该测深仪还包括与数据储存模块连接的USB端口。
【文档编号】G01C13/00GK204007615SQ201420356713
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】王英杰, 胡安庆, 时瑾 申请人:北京交通大学