声呐及其制造方法与流程

本发明涉及水下测量装置，特别涉及一声呐及其制造方法。

背景技术：

1、声呐在渔业领域具有广泛的用途，其能够辅助养殖人员或科研人员快速且准确地找到并追踪鱼群。在公告号为cn111624611a的中国发明专利申请中公开了一种声呐，其具有声呐罩以及被收容于声呐罩的超声波振子和倾斜驱动机构，倾斜驱动机构用于驱动超声波振子的中心轴倾斜和旋转。具体地，声呐罩由上壳体、下壳体和盖体构成，上壳体是在下端开口的有底圆筒形的壳体，下壳体是在上端开口的有底圆筒形的壳体，盖体呈圆板状，用于封闭上壳体的下端开口和下壳体的上端开口，并且声呐罩在盖体和上壳体之间形成上侧收容空间，在盖体和下壳体之间形成下侧收容空间。倾斜旋转机构具有扫描用电机、倾斜用电机以及收容超声波振子的壳体，扫描用电机在上侧收容空间内被配置于盖体的中央部，并且扫描用电机的输出轴贯插在设置于盖体的中央部的通孔中且突出到下侧收容空间，输出轴的顶端连接于呈圆板状的支承板的中央部，在支承板的下表面安装有支承架，支承架具有一对臂部，壳体为一端开口的有底圆筒形，且被安装于连接支承架的两臂部之间的旋转轴。当扫描用电机的输出轴旋转时，支承板、支承架、壳体以及超声波振子以输出轴为中心旋转，伴随于此，从超声波振子输出的超声波w1的照射方向沿输出轴的轴向而变化。倾斜用电机安装在支承架的上端部，倾斜用电机的输出轴与旋转轴平行设置，在其顶端部安装有小齿轮，小齿轮与安装于壳体的大致半圆形的倾斜齿轮啮合，当倾斜用电机的输出轴转动时，伴随着小齿轮和倾斜齿轮进行转动，壳体和超声波振子以旋转轴为中心倾斜，伴随于此，从超声波振子输出的超声波w1的照射角度也随着超声波振子的旋转而变化。上述这种声呐存在诸多的缺陷。

2、首先，声呐罩由上壳体、下壳体和盖板构成，上壳体被安装于盖板的上侧，以在两者之间形成上侧收容空间，供容纳扫描用电机，下壳体被安装于盖板的下侧，以在两者之间形成下侧收容空间，供容纳支承板、支承架、壳体、超声波振子和倾斜用电机。由此可见，声呐罩具有两个结合位置，即，上壳体和盖板的上侧之间形成一个结合位置，下壳体和盖板的下侧之间形成一个结合位置，这两个结合位置均需要进行水密处理，以在水中使用声呐时避免进行问题出现。可以理解的是，声呐的声呐罩的结合位置越多，对声呐罩进行水密处理的难度越大、成本越高。

3、其次，声呐采用扫描用电机驱动支承板、支承架、壳体和超声波振子以扫描用电机的输出轴为中心旋转，采用倾斜用电机驱动壳体和超声波振子以倾斜用电机的输出轴为中心倾斜。由此可见，声呐需要被配置两个电机，这不仅增加声呐的成本，而且导致声呐的体积无法被缩小，并且电机在工作时的噪音难以被有效地控制。

4、再次，由于声呐需要通过倾斜用电机驱动壳体和超声波振子以倾斜用电机的输出轴为中心倾斜，因此倾斜用电机的输出轴需要被设置有小齿轮，壳体的与超声波振子相反的一侧需要被设计成半圆形且设置有倾斜齿轮，并将输出轴的小齿轮和壳体的倾斜齿轮啮合，这样，在倾斜用电机的输出轴转动时，倾斜用驱动电机驱动壳体带动超声波振子转动。由此可见，壳体只能被设置有一个超声波振动，导致声呐的探测效率低下。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一声呐及其制造方法，其中所述声呐具有良好的水密性，以提高所述声呐在水中被使用时的可靠性。

2、本发明的一个目的在于提供一声呐及其制造方法，其中所述声呐的外观仅由装配基座和透声罩壳形成，以使所述声呐仅在所述装配基座和所述透声罩壳的装配处具有一个结合位置，如此所述声呐的水密难度和成本均能够被降低，以提高所述声呐的水密性，从而提高所述声呐在水中被使用时的可靠性。

3、本发明的一个目的在于提供一声呐及其制造方法，其中所述声呐的旋转驱动机构基于电磁原理通过旋转驱动磁石和旋转驱动线圈相互配合的方式，驱动支承架电动安装平台和超声波振子在所述透声罩壳内转动，以有利于降低所述声呐的成本，并使得所述声呐能够被小型化。

4、本发明的一个目的在于提供一声呐及其制造方法，其中所述声呐的倾斜驱动机构基于电磁原理通过倾斜驱动磁石和倾斜驱动线圈相互配合的方式，驱动所述安装平台带动所述超声波振子在所述透声罩壳内转动，以有利于降低所述声呐的成本，并使得所述声呐能够被小型化。

5、本发明的一个目的在于提供一声呐及其制造方法，其中所述安装平台可以被设置有多个不同方向的所述超声波振子，通过这样的方式，所述声呐能够同时对不同方向进行探测，以大幅度地提高所述声呐的探测效率。

6、为实现上述至少一个目的，本发明采用的技术方案是：一种声呐，包括：

7、透声罩壳；

8、装配基座；

9、超声波振子；

10、安装平台，其中所述安装平台具有安装面，所述超声波振子被固定地安装于所述安装平台的所述安装面；

11、支承架，其中所述支承架包括支承板和两个支承臂，两个所述支承臂以对称和相互间隔的方式分别自所述支承板一体地向下延伸，所述支承板被悬持于所述装配基座的下方，所述安装平台的相对两侧分别被安装于所述支承架的两个所述支承臂的底部，其中所述透声罩壳被装配于所述装配基座，并且所述透声罩壳罩住所述支承架、所述安装平台和所述超声波振子；

12、旋转驱动机构，其中所述旋转驱动机构包括旋转驱动磁石和旋转驱动线圈，所述旋转驱动磁石和所述旋转驱动线圈中的一个被设置于所述装配基座，另一个被设置于所述支承板，并且所述旋转驱动磁石的位置和所述旋转驱动线圈的位置沿高度方向相对应，其中在所述旋转驱动线圈被供电时，所述旋转驱动线圈和所述旋转驱动磁石相互配合，供驱动所述支承架带动所述安装平台和所述超声波振子在所述透声罩壳内产生相对于所述装配基座的转动，以改变所述超声波振子的朝向。

13、根据本发明的一个实施例，所述旋转驱动磁石的数量是多个，这些所述旋转驱动磁石以绕着所述支承架和所述装配基座的旋转轴呈环形布置的方式被设置于所述装配基座，其中所述旋转驱动线圈的数量是多个，这些所述旋转驱动线圈以绕着所述支承架和所述装配基座的旋转轴呈环形布置的方式被设置于所述支承板。

14、根据本发明的一个实施例，所述超声波振子的数量是两个，所述安装平台的相对两侧分别具有一个所述安装面，其中每个所述超声波振子分别被固定地安装于所述安装平台的每个所述安装面，如此所述安装平台的相对两侧分别设置有一个所述超声波振子。

15、根据本发明的一个实施例，所述装配基座具有悬持槽，其自所述装配基座的底面向顶面方向延伸，所述装配基座的所述悬持槽的形状和所述支承架的所述支承板的形状一致，两者均为圆形，所述装配基座的悬持槽的内径尺寸稍大于所述支承板的外径尺寸，其中所述支承板的顶部伸入所述装配基座的所述悬持槽，并且所述支承板被允许在所述装配基座的所述悬持槽内转动。

16、根据本发明的一个实施例，所述声呐进一步包括旋转悬持机构，其中所述旋转悬持机构包括第一磁吸板和一组第一滚珠，所述第一磁吸板被设置于所述支承板，并且所述第一磁吸板的位置和所述旋转驱动磁石的位置沿高度方向相对应，所述第一滚珠被可滚动地设置于所述装配基座和所述支承板之间。

17、根据本发明的一个实施例，所述旋转驱动机构包括第一电路板，这些所述旋转驱动线圈分别被贴装于所述第一电路板的顶侧，所述第一磁吸板被贴装于所述第一电路板的底侧。

18、根据本发明的一个实施例，所述安装平台的相对两侧分别被可转动地安装于所述支承架的两个所述支承臂的底部，以改变所述超声波振子的倾斜角度。

19、根据本发明的一个实施例，所述声呐进一步包括倾斜驱动机构，所述倾斜驱动机构包括倾斜驱动磁石和倾斜驱动线圈，所述倾斜驱动磁石和所述倾斜驱动线圈中的一个被设置于所述支承臂，另一个被设置于所述安装平台，并且所述倾斜驱动磁石的位置和所述倾斜驱动线圈的位置沿水平方向相对应，其中在所述倾斜驱动线圈被通电时，所述倾斜驱动磁石和所述倾斜驱动线圈相互配合，供驱动所述安装平台带动所述超声波振子在所述透声罩壳内产生相对于所述支承臂的转动，以改变所述超声波振子的倾斜角度。

20、根据本发明的一个实施例，所述倾斜驱动磁石的数量是多个，这些所述倾斜驱动磁石以绕着所述支承臂和所述安装平台的旋转轴呈环形布置的方式被设置于所述安装平台，其中所述倾斜驱动线圈的数量是多个，这些所述倾斜驱动线圈以绕着所述支承臂和所述安装平台的旋转轴呈环形布置的方式被设置于所述支承臂。

21、根据本发明的一个实施例，所述声呐包括两个所述倾斜驱动机构，一个所述倾斜驱动机构的这些所述倾斜驱动磁石被设置于所述安装平台的一侧，和这些所述倾斜驱动线圈被设置于所述支承架的一个所述支承臂的底部，另一个所述倾斜驱动机构的这些所述倾斜驱动磁石被设置于所述安装平台的另一侧，和这些所述倾斜驱动线圈被设置于所述支承架的另一个所述支承臂的底部。

22、根据本发明的一个实施例，所述声呐包括两个倾斜悬持机构，其中所述倾斜悬持机构包括第二磁吸板和一组第二滚珠，所述第二磁吸板被设置于所述支承架的所述支承臂，并且所述第二磁吸板的位置和所述倾斜驱动磁石的位置沿水平方向相对应，所述第二滚珠被可滚动地设置于所述支承臂和所述安装平台之间。

23、根据本发明的一个实施例，所述倾斜驱动机构包括第二电路板，这些所述倾斜驱动线圈分别被贴装于所述第二电路板的一侧，所述第二磁吸板被贴装于所述第二电路板的另一侧。

24、依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一种声呐的制造方法，其中所述制造方法包括如下步骤：

25、（a）设置旋转驱动磁石于装配基座；

26、（b）设置旋转驱动线圈于支承架的支承板；

27、（c）装配被安装有超声波振子的安装平台于所述支承架的两个支承臂的底部；

28、（d）以所述旋转驱动磁石的位置和所述旋转驱动线圈的位置沿高度方向相对应的方式，悬持所述支承板于所述装配基座的下方；

29、（e）以透声罩壳罩住所述支承架、所述安装平台和所述超声波振子的方式，装配所述透声罩壳于所述装配基座，以制得所述声呐。

30、根据本发明的一个实施例，所述步骤（c）进一步包括步骤：

31、（c.1）设置倾斜驱动磁石于所述安装平台的一侧；

32、（c.2）设置倾斜驱动线圈于所述支承架的所述支承臂的底部；

33、（c.3）以所述倾斜驱动磁石的位置和所述倾斜驱动线圈的位置沿水平方向相对应的方式，悬持所述安装平台于所述支承架的两个所述支承臂的底部的内侧。

34、根据本发明的一个实施例，在所述步骤（d）中，允许一组第一滚珠被可滚动地保持在所述装配基座和所述支承架的所述支承板之间。

35、根据本发明的一个实施例，在所述步骤（c.3）中，允许一组第二滚珠被可滚动地保持在所述支承架的所述支承臂和所述安装平台之间。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

37、第1，与现有技术的声呐的声呐罩由上壳体、下壳体和盖板构成不同的是，本发明的所述声呐的外观仅由所述装配基座和所述透声罩壳形成，这使得本发明的所述声呐仅有一个结合位置需要被进行水密处理，如此本发明的所述声呐的水密难度和成本能够被大幅度地降低，并提高所述声呐在被水中使用时的可靠性。

38、第2，与现有技术的声呐采用扫描用电机驱动支承板、支承架、壳体和超声波振子转动的方式不同的是，在本发明的所述声呐中，所述旋转驱动机构的所述旋转驱动磁石和所述旋转驱动线圈相互配合，驱动所述支承架带动所述安装平台和所述超声波振子在所述透声罩壳内产生相对于所述装配基座的转动，以改变所述超声波振子的朝向，如此使得本发明的所述声呐具有至少以下优点：第一，所述声呐的成本能够被降低，第二，所述声呐能够被小型化，第三，所述声呐在被使用时的噪音能够被降低，第四，本发明的所述声呐取消了扫描用电机而不再存在输出轴，这使得本发明的所述声呐不再需要两个相互隔离的空间（即，现有技术的上侧收容空间和下侧收容空间），从而使得本发明的所述声呐的外观可以仅由所述装配基座和所述透声罩壳形成而减少结合位置。

39、第3，与现有技术的声呐采用倾斜用电机驱动壳体和超声波振子转动的方式不同的是，在本发明的所述声呐中，所述倾斜驱动机构的所述倾斜驱动磁石和倾斜驱动线圈相互配合，驱动所述安装平台和所述超声波振子在所述透声罩壳内产生相对于所述支承架的转动，以改变所述超声波振子的倾斜角度，如此使得本发明的所述声呐具有至少以下优点：第一，所述声呐的成本能够被降低，第二，所述声呐能够被小型化，第三，所述声呐在被使用时的噪音能够被降低，第四，所述安装平台不再需要被设计成半圆形来配合倾斜用电机的输出轴，从而使得本发明的所述声呐的所述安装平台的相对两侧均可以被固定地安装有所述超声波振子，进而使得本发明的所述声呐能够同时对不同方向进行探测，以大幅度地提高所述声呐的探测效率。

40、本发明的其他有益效果将在接下来的描述中被进一步说明。