[发明专利]超声波测深仪校准检测装置及其校准检测方法

权利要求书

1.一种超声波测深仪校准检测装置，其特征在于：由干端和湿端两部分组成，所述干端包括主机、显控软件和电子系统，电子系统包括模拟接收机、模拟发射机和数字处理板，其中，模拟接收机用于接收待测测深仪的发射信号，模拟发射机用于模拟发射测深仪的底回波信号，数字处理板完成信号的处理、检测并发送给显控软件；所述湿端包括换能器及固定架，该换能器与待测测深仪的换能器相对安装在固定架上，两换能器间的距离活动可调；所述固定架置于水槽内，水槽的水深淹没两换能器；所述固定架包括一长杆，长杆上设有滑轨，两换能器活动安装在长杆上，通过沿滑轨移动来调节换能器间的距离，具体包括以下步骤：

a、将待测测深仪换能器和校准检测装置的换能器安装于固定架上，固定架置于水槽中，由待测测深仪发射信号，校准检测装置的模拟接收机接收信号后，模拟发射机发射模拟底回波信号，待测测深仪检测该回波信号，给出测深结果，用以验证测深仪的功能；

b、通过滑轨调整两个换能器间的间距多次，得到多组测深结果，将测深结果与标尺刻度进行比较，计算误差，按照测深参数算法得到各个测深参数的修正值；用修正值对各参数进行调整，并重新进行测距的验证；

c、设置两个换能器的间距为 1m，调节校准检测装置的 DA 控压， 测量测深仪能检测到的最大作用距离；

d、缩短两个换能器的间距，调节校准检测装置的 DA 控压，测量测深仪能检测到的最小作用距离；

所述测深参数的具体计算步骤如下：

a、若测深仪的声源级为 SL，待测测深仪换能器和校准检测装置换能器间距 R，单程传播损失为 TL，目标强度为 TS，海水的吸收系数为 X，校准检测装置的换能器接收灵敏度为Mx，接收增益为 BL，发射响应为 SL0，发射机有效电压为 U；校准检测装置换能器端的信号级为 SL-TL，调整换能器间距使 R=1m，则校准检测装置换能器端信号级为 SL，校准检测装置的输出电压级为 SL+Mx+BL，对比实际接收的信号大小，通过显控软件得到待测测深仪的实测声源级 SL；

b、测深仪遵循声纳方程：SL-2*TL+TS-（NL-DI）DT，其中，DT 为检测阈，DI 为指向性指数，NL 为噪声级，根据不同的底的类型和噪声背景，根据声源级 SL 预测出测深仪的最大作用距离Rmax；

c、测深仪工作中的回波级为 SL-2*TL+TS，其中 TL=20*LOG（R）+X*R；校准检测装置的发射声源级 SL1=SL0+20*LOG（U），其中，电压U由DA控制；

d、通过调整 DA 改变 SL1，来模拟真实回波的大小SL-2*TL+TS，即 SL1=SL-2*TL+TS，建立一个DA和距离 R 的对应关系，减小DA值，当待测测深仪检测不到模拟回波信号时，记录 DA和R的变化，并与Rmax进行比较，得到待测测深仪的最大作用距离。

2.根据权利要求 1 所述的一种超声波测深仪校准检测装置，其特征在于：所述换能器通过设置在滑轨内的安装架与固定架连接，通过上下调节安装架使两换能器的声学中心连线与滑轨平行。

3.根据权利要求 2 所述的一种超声波测深仪校准检测装置，其特征在于：所述长杆上设有严格校准的刻度。

4.根据权利要求1所述的一种超声波测深仪校准检测装置，其特征在于：所述待测测深仪的待调整参数有Ｎ个时，则两个换能器间距的调整次数需大于Ｎ次，得到大于Ｎ组的测深结果，目的是留有一定的冗余度。