一种单波束测深仪换能器状态测定仪的制作方法

本实用新型涉及海洋测绘水深测量技术领域，尤其涉及一种单波束测深仪换能器状态测定仪。

背景技术：

目前水深测量主要采用单波束测深仪，换能器作为单波束测深声波接收和发射的装置。单波束测深仪是以一定波束开角向水底发射声波，以最早接收声波信号最为测量水深值，即单波束水深是以声波投射至水底的圆斑(称为“脚印”)区域内最浅点作为水深值。即使换能器倾斜安装，其脚印仍与垂直安装有大部分重合，尤其是对于平坦区域，对测深影响较小，因此很多作业并为关注换能器的垂直度。但在地形陡峭区域，换能器垂直度对水深影响较大，且波束开角越大、地形越陡峭、水深越大，对水深测量影响越大，因此对于深水、陡峭水域作业，换能器安装及作业时垂直偏差对水深测量至关重要，其影响如图1所示。

水深测量公式：h＝d+h，h：换能器底面到水底的距离；d：换能器吃水。由上式可知，换能器吃水误差将直接引入到水深测量中。目前静吃水，多采用钢尺丈量，由于换能器底面到水线距离不易丈量，目前主要采用在换能器入水前丈量换能器底面到测深杆顶部距离，待换能器入水时，再丈量水线至顶面距离。间接测量不仅精度损失，且难度大。对于动吃水，采用水准法进行动吃水测定时，需要将水准尺立于测深杆旁，动态作业时，水准尺易晃动，且对水准尺损伤较大。

水深测量是在动态环境下作业，换能器作为发射和接收声波装置，其初始安装状态及作业时的动态状态对水深测量质量控制至关重要。鉴于此，提出一种水深测量换能器状态测定工艺及制造方法，实现换能器初始安装状态良好且便于监控换能器实时动态精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种单波束测深仪换能器状态测定仪，能便捷、可靠的测定换能器状态。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型提供了一种单波束测深仪换能器状态测定仪，包括测深杆，所述测深杆的一端套接有水平气泡固定座，所述水平气泡固定座与所述测深杆相离的一端通过压簧与水平气泡相连接，所述测深杆的另一端安装有测深杆端头法兰盘，所述测深杆的一侧通过测深杆固定座与安装基座相固定，所述测深杆的另一侧加注有吃水刻划值。

进一步，所述测深杆与所述水平气泡同轴，且间隔设置，所述测深杆和所述水平气泡直径相同，所述测深杆与所述水平气泡间通过调节螺钉相固定。

进一步，所述压簧有三个，三个所述压簧同圆心且等间隔设置。

进一步，所述测深杆端头法兰盘与所述测深杆相离的一端连接有换能器导流罩，所述换能器导流罩与所述测深杆端头法兰盘通过锁紧螺钉相固定。

进一步，所述测深杆与所述水平气泡相邻的一侧设有换能器线缆孔。

进一步，所述测深杆为中空状。

进一步，所述测深杆固定座为t字状，所述测深杆固定座的横部与所述安装基座相套接，所述测深杆固定座的竖部通过测深杆压紧板与所述测深杆相抱接。

本实用新型的有益效果为：本发明在测深杆顶部加装带有角度分划的水平气泡，在侧壁加注吃水刻划值，即可实现换能器初始安装的垂直、静吃水值的准备测定，并可实时监控测深仪动态作业时换能器垂直度、动吃水值。换能器作为接收和发射声波装置，其初始安装姿态及动态作业时的状态对水深测量质量控制尤为重要，通过本方法，可有效保证换能器初始安装姿态良好，且可有效监控换能器实时动态及精度。本发明具有很好的经济效益和社会效益，适合推广使用。

附图说明

图1为换能器深测量示意图；

图2为本实用新型的一种单波束测深仪换能器状态测定仪的结构示意图；

图3为图1中a处的放大示意图；

图4为图1中b处的放大示意图；

图5为吃水刻划值的放大示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图4，一种单波束测深仪换能器状态测定仪，包括测深杆1，所述测深杆1的一端套接有水平气泡固定座7，所述水平气泡固定座7与所述测深杆1相离的一端通过压簧8与水平气泡2相连接，所述测深杆1的另一端安装有测深杆端头法兰盘3，所述测深杆1的一侧通过测深杆固定座4与安装基座5相固定，所述测深杆1的另一侧加注有吃水刻划值6。

其中，在测深杆1的顶面加装水平气泡2，在测深杆1侧壁加注吃水刻划值6，从而确保测深仪换能器初始安装姿态良好，并可有效监控动态。

所述测深杆1与所述水平气泡2同轴，且间隔设置，所述测深杆1和所述水平气泡2直径相同，所述测深杆1与所述水平气泡2间通过调节螺钉201相固定。

所述压簧1有三个，三个所述压簧1同圆心且等间隔设置。

应先将换能器置于水平平台，调节水平气泡2调节螺钉，使其居中，气泡可作为换能器垂直安装的依据。测深杆1安装完毕后，水平气泡2的刻划读数，即为换能器动态测量的垂直倾斜度，以此作为测深数据采集质量和精度控制因素之一。

以水平气泡2为依据，调节安装测深杆1使换能器垂直安装，可利用安装基座调节。沿着船体艏艉方向受水冲击力较大，利用安装基座艏艉方向8个螺钉调节，垂直于艏艉方向受力较小，利用安装基座与测深杆固定座间隙进行调节。通过调节操作，实现换能器的垂直安装。

其中，水平气泡2加装中，其选型应根据换能器测深杆1的直径，加装与之大小匹配的水平气泡2，水平气泡2与测深杆1间用螺钉固定，水平气泡2下底面与测深杆1上顶面间加装弹力较好的压簧1，便于水平调节，且螺钉不松动。

通过加装水平气泡2实现换能器垂直安装。将换能器底面置于水平平台，此时换能器状态垂直向下，调节水平气泡2，使气泡居中

水平平台可为平整大理石或铸铁板，利用水平尺或全站仪横丝不同方向反复校准，利用白纸依次调节各支撑点高度使平台水平。

以水平气泡2为依据，将测深杆1与安装基座固定，利用安装调节螺钉调整前后左右，使测深杆在静水中水平居中，即实现换能器垂直安装。

所述测深杆端头法兰盘3与所述测深杆1相离的一端连接有换能器导流罩9，所述换能器导流罩9与所述测深杆端头法兰盘3通过锁紧螺钉301相固定。

吃水刻划值6参照行业的水准尺刻划。吃水刻划值6的确定通过游标卡尺测量换能器底面至测深杆1底部距离，该距离加杆长即为吃水刻划值6。吃水刻划值6采用激光打标机打标，其吃水刻划值6可只在吃水常用值区间加注。

吃水刻划值6每隔10cm变黑、红色，便于读数。在测深杆侧1壁加注吃水刻划值6，可作为换能器静吃水值测定依据，避免钢尺测量精度低、难度大的不足；侧壁吃水刻划，便于动吃水值测定，传统方法为将水准尺立于测深杆，动态测量易晃动，且对水准尺损伤较大。

所述测深杆1与所述水平气泡2相邻的一侧设有换能器线缆孔101。

所述测深杆1为中空状。

所述测深杆固定座4为t字状，所述测深杆固定座4的横部与所述安装基座5相套接，所述测深杆固定座4的竖部通过测深杆压紧板102与所述测深杆1相抱接。

测深杆1加工时，利用全站仪竖丝或垂球校准，使测深杆铅直无弯曲变形且能垂直于换能器安装。

利用岸上水准仪观测测深杆1上的吃水刻划值6，可直接测定静吃水值；观测不同船速下测深杆1上的吃水刻划值6，可测定动吃水值，免除了传统的将水准尺立于测深杆边的方法，稳固且便于读数。

该单波束测深仪换能器状态测定仪，在测深杆1的顶部加装水平气泡2，实现换能器初始安装的垂直及水深测量实时动态监控。在测深侧壁加注吃水刻划值6，实现换能器动静吃水值的便捷测定。

换能器应置于水平平台上，在换能器测深杆1的顶部加装水平气泡2，并调节前后左右螺丝使水平气泡居中，此时换能器垂直，以此作为换能器垂直安装的依据，水平气泡刻度值即为换能器动态倾斜角度值。

将测深杆1与换能器安装基准固定，通过调节安装基准固定螺钉，使水平气泡居中，可实现换能器垂直安装。

请参阅图5，换能器吃水刻划值6应为换能器高度加上测深杆1杆长即为换能器实际吃水刻划值，刻划值利用激光打标机打标，并喷漆，便于读数。刻划参照行业的水准尺刻划值。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。