水声换能器水下定位装置的制作方法

本实用新型属于水下声学探测技术领域，特别涉及一种水声换能器水下定位装置。

背景技术：

海洋自古以来就与人类的生产、生活及军事活动密切相关。海底蕴藏着丰富的油气资源和各种稀有矿产，众多的自然灾害，如台风、海啸、地震等也多发源于海洋，同时海洋也是人类军事活动的主要战场之一。随着人类海洋意识的提高，探索海洋已经成为时下最热门的话题，对探索技术与方法的研究也日益受到关注。

由于声波是迄今为止人类唯一已知的能在水下远距离传播的能量形式，因此利用水下声波传播中所携带的海洋信息进行水下探测的水声探测技术也已成为目前探索海洋，尤其是探索海洋深层信息最重要的方法。

水声探测利用水下声波所携带的海洋信息探索海洋，因此了解声波在水中的传播特点，有助于了解水下探测的基本原理，更好的发展水声探测技术。在对水下声波传播特性的研究中，最重要的一环是对理论研究结果的实验验证，而水声传播实验多在实验室水槽或水池中进行，如何准确定位水声换能器在水槽中的位置是保证实验质量的重要环节。

在目前水槽声传播实验中，对各类水声换能器的的定位多采用人工测量的方式确定，这种方式很容易引入系统误差。

技术实现要素：

针对现有技术中存的水声探测试验中通过人工定位水声换能器容易引入系统误差的技术问题，本实用新型提供一种能够精确定位水声换能器的水声换能器水下定位装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种水声换能器水下定位装置，包括：固定架、双向控制开关、水平前后移动机构、水平左右移动机构、升降机构和钢杆，所述钢杆连接于所述升降机构上，并用于固定所述水声换能器，所述升降机构、水平左右移动机构和水平前后移动机构依次连接，并通过所述双向控制开关对应控制所述钢杆的升降、水平左右移动和水平前后移动。

作为优选，所述固定架为矩形的框架。

作为进一步优选，所述水平前后移动机构包括平行设于所述框架相对的两侧的第一轨道、沿所述第一轨道的长度方向运动的第一移动台和用于驱动所述第一移动台运动的第一伺服电机、第二伺服电机，所述第一伺服电机和第二伺服电机分别设于所述第一移动台的两端，并通过联轴器相连接。

作为进一步优选，所述水平左右移动机构包括第二移动台、第三伺服电机和由其驱动的丝杠，所述第三伺服电机设于第二移动台上，所述第二移动台滑动连接于设于所述第一移动台并与所述第一轨道相垂直的第二轨道上。

作为进一步优选，所述升降机构包括用于驱动所述钢杆上下运动的螺旋升降机，所述螺旋升降机连接于所述第二移动台上。

作为进一步优选，所述钢杆为管状。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：本实用新型通过水平前后移动机构、水平左右移动机构和升降机构，分步骤实现对水声换能器的三维定位，可代替传统手工测量布放方式，实现在小型水槽声传播实验中对水下声学换能器的精确移动、定位、布放，可将水槽实验用水声换能器固定到水槽中预定位置，并保证其在整个测量过程中位置的稳定，保证设备精确定位于测量预想区域。

本设备的推广使用将大大减少布放中的人为误差，大幅度提高此类实验测量结果的准确性，并能节省人力，大大提高实验效率，对水下声波传播实验的展开以及水下声波传播特性的研究均具有极大的意义。

附图说明

图1为本实用新型中的水声换能器水下定位装置的主视局部剖视示意图；

图2为本实用新型中的水声换能器水下定位装置的俯视示意图。

图中：

1-固定架； 2-第一伺服电机；

3-联轴器； 4-第二伺服机电；

5-螺旋升降机； 6-丝杠；

7-钢杆； 8-第三伺服电机；

9-第一轨道； 10-第一移动台；

11-第二轨道； 12-第二移动台。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

本实用新型中的实施例公开了一种水声换能器水下定位装置，包括：固定架1、双向控制开关(图中未示出)、水平前后移动机构、水平左右移动机构、升降机构和钢杆7，钢杆7为管状，可以减轻重重，钢杆7连接于升降机构上，并用于固定水声换能器(图中未示出)，升降机构、水平左右移动机构和水平前后移动机构依次连接，并通过双向控制开关对应控制钢杆7的升降、水平左右移动和水平前后移动，以精确定位水声换能器在水中的位置。

本实施例中，固定架1为矩形的框架，框架之内形成水声换能器的移动空间。

更为具体地，结合图1和图2，水平前后移动机构包括平行设于框架1相对的两侧的第一轨道9、沿第一轨道9的长度方向运动的第一移动台10和用于驱动第一移动台10运动的第一伺服电机2、第二伺服电机4，第一伺服电机2和第二伺服电机4分别设于第一移动台10的两端，并通过联轴器3相连接，以实现水声换能器在实验水槽中的水平前后移动。

水平左右移动机构包括第二移动台12、第三伺服电机8和由第三伺服电机8驱动的丝杠6，第三伺服电机8设于第二移动台12上，第二移动台12滑动连接于第二轨道11上，以沿第二轨道11的长度方向运动，第二轨道11设于述第一移动台10上，并与第一轨道9相垂直。水平左右移动机构通过第三伺服电机8驱动丝杠6使第二移动台12沿第二轨道11运动，以实现水声换能器在实验水槽中的左右移动。

升降机构包括用于驱动钢杆7上下运动的螺旋升降机5，螺旋升降5机连接于第二移动台12上，实现水声换能器在实验水槽中的上下移动。

本实施例中的水声换能器水下定位装置的工作过程是：测试前将固定架1固定于实验水槽的上方，通过双向开关先控制第一移动台10前后移动至指定位置，再通过双向开关控制第二移动台12左右移动至指定位置，最后通过双向开关控制螺旋升降机实现对水声换能器的上下移动和最终定位。

本实用新型通过控制单元、电动单元、机械单元三者配合，实现了在实验测量中将水下换能器准确移动布放至水槽中的任一指定位置的目的，当测量位置需要改变时，通过控制开关仍然可以实现仪器在水池中精确移动到下一指定位置。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。