一种超声波船舶壳体异物清洗装置的制作方法

本实用新型涉及船舶清洗领域，具体涉及一种超声波船舶壳体异物清洗装置。

背景技术：

船舶长期在强腐蚀性海水和强附着力的海洋生物环境中航行，壳体表面易附着海洋微生物残害与大量金属离子，给舰船、航运及海洋开发带来巨大的经济损失。美国M.C.Cann通过对舰船作的实验发现，船壳上每形成1毫米厚的黏膜，航行阻力就增加80％，航速降低15％。传统的船底祛污方式是在船底表面涂抹防污涂料，但由于防污涂料中所含的重金属一直是海洋重要污染源之一，在海洋的可持续发展战略日渐被强调下，这种化学材料防污、除污的应用开始受到限制，而人工水上清洗成本较高，因此需要一种超声波船舶壳体异物清洗装置来解决船舶壳体附着物的清理问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种超声波船舶壳体异物清洗装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种超声波船舶壳体异物清洗装置，包括水下仿生鱼、超声波换能器和主控制系统，所述水下仿生鱼上安装有摄像机、所述超声波换能器和声呐探测仪，所述超声波换能器包括聚能器和发生器，所述水下仿生鱼内部设置有控制模块和通讯模块，所述控制模块通过导线连接设置在水上的高频变压器，所述高频变压器一侧连接有逆变器，所述逆变器一侧连接有整流滤波器，所述整流滤波器一侧连接有电路保护器，所述通讯模块的一端与所述主控制系统连接，所述主控制系统为内部安装有微处理器的监控器，所述微处理器内部设置有数字频率合成模块、频率自动跟踪模块、稳定控制模块和串口通信模块。

上述结构中，所述声呐探测仪将所探测的所述水下仿生鱼到船舶壳体的距离通过所述通讯模块发送至所述主控制系统，所述主控制系统根据清洗需要控制所述水下仿生鱼移动，使其处于合适的清洗位置，所述超声波换能器开启，有所述发生器将所述高频变压器所传送的高频电源转换为机械振动，并在所述聚能器的作用下提高超声波的位移振幅，对船舶壳体进行清洗，在清洗过程中，所述数字频率合成模块和所述频率自动跟踪模块可对超声波频率进行跟踪，避免超声波清洗时频率漂移，从而提高清洗效果。

为了进一步提高船舶壳体异物清洗装置的使用功能，所述摄像机为水下摄像机。

为了进一步提高船舶壳体异物清洗装置的使用功能，所述通讯模块为无线网络或卫星信号。

为了进一步提高船舶壳体异物清洗装置的使用功能，所述电路保护器包括熔断器、过压保护器和过流保护器。

为了进一步提高船舶壳体异物清洗装置的使用功能，所述微处理器的Mega-8架构的AVR单片机。

有益效果在于：通过超声波对船舶壳体进行清洁，工作效率高，清洁效果好，对环境无污染，且所花费的成本较低。

附图说明

图1是本实用新型所述一种超声波船舶壳体异物清洗装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述一种超声波船舶壳体异物清洗装置的主控制系统结构图。

附图标记说明如下：

1、聚能器；2、发生器；3、声呐探测仪；4、超声波换能器；5、摄像机；6、水下仿生鱼；7、控制模块；8、通讯模块；9、主控制系统；10、高频变压器；11、逆变器；12、整流滤波器；13、电路保护器；14、微处理器；15、数字频率合成模块；16、频率自动跟踪模块；17、稳定控制模块；18、串口通讯模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-图2所示，一种超声波船舶壳体异物清洗装置，包括水下仿生鱼6、超声波换能器4和主控制系统9，水下仿生鱼6上安装有摄像机5、超声波换能器4和声呐探测仪3，摄像机5用于对水下仿生鱼6所处的水域进行拍摄，便于监控端更加直观的查看水下情况以及水下仿生鱼6所处位置，超声波换能器4包括聚能器1和发生器2，水下仿生鱼6内部设置有控制模块7和通讯模块8，控制模块7用于接收主控制系统9的控制指令，并控制水下仿生鱼6移动及对船舶壳体进行清洗，控制模块7通过导线连接设置在水上的高频变压器10，高频变压器10用于产生高频电源，高频变压器10一侧连接有逆变器11，逆变器11用于产生频率可调的交流信号来驱动超声波换能器4工作，逆变器11一侧连接有整流滤波器12，整流滤波器12用于调节电源输出功率，整流滤波器12一侧连接有电路保护器13，电路保护器13用于保护超声波换能器4的输入电路，通讯模块8的一端与主控制系统9连接，主控制系统9为内部安装有微处理器14的监控器，微处理器14内部设置有数字频率合成模块15、频率自动跟踪模块16、稳定控制模块17和串口通信模块18，数字频率合成模块15用于采用电流法和相位控制法相结合方式对频率进行自动跟踪，频率自动跟踪模块16用于对超声波换能器4的谐振频率进行自动搜索，使得电源能自动适配具有不同谐振频率的超声波换能器4进行工作，还能对超声波换能器4在工作过程中发生的谐振频率漂移进行精确跟踪，稳定控制模块17用于稳定超声波换能器4所发出的超声波振幅的恒定控制，串口通信模块18用于连接高频变压器10、逆变器11、整流滤波器12和电路保护器13。

上述结构中，声呐探测仪3将所探测的水下仿生鱼6到船舶壳体的距离通过通讯模块8发送至主控制系统9，主控制系统9根据清洗需要控制水下仿生鱼6移动，使其处于合适的清洗位置，超声波换能器4开启，有发生器2将高频变压器10所传送的高频电源转换为机械振动，并在聚能器1的作用下提高超声波的位移振幅，对船舶壳体进行清洗，在清洗过程中，数字频率合成模块15和频率自动跟踪模块16可对超声波频率进行跟踪，避免超声波清洗时频率漂移，从而提高清洗效果。

为了进一步提高船舶壳体异物清洗装置的使用功能，摄像机5为水下摄像机，通讯模块8为无线网络或卫星信号，电路保护器13包括熔断器、过压保护器和过流保护器，微处理器14的Mega-8架构的AVR单片机。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。