[发明专利]超声波测深仪校准检测装置及其校准检测方法

说明书

本发明公开了一种新型超声波测深仪的校准检测装置及其校准检测方法，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；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。简单易于操作，可靠有效，可对大部分的测深仪进行校准检测；对测深仪在出厂时就可实现校准和性能的检测，取代了测深仪需在江、湖等区域进行复杂测试，降低了成本；并利用测深参数计算方程结合实际距离对测深参数进行求解，有效提高了校准检测的精度。

技术领域

本发明属于海洋探测技术领域，涉及超声波测深仪的校准检测技术，具体指一种超声波测深仪校准检测装置及其校准检测方法。

背景技术

超声波测深仪是一种适用于江河湖泊、水库航道、港口码头、沿海、深海的水下断面和水下地形测量及导航、水下物探等诸多水域的水深测量仪器。超声波测深仪的主要性能取决于以下几个技术指标：测量精度、盲区、作用距离等。超声波测深仪用途十分广泛，市场上产品也很多，但是目前并没有一套完整的方法和设备对其进行校准和性能的检测。

超声波测深仪由声学元件、电子元件、机电元件组成，精度由上述元件的精度和使用方法决定，例如不同批次间的换能器参数、电路的噪声、发射声源级均不同，以及对应不同设备的测深参数也不相同，因此使用之前对其进行校准和检测是非常必要的。

目前，超声波测深仪的校准装置一般都是单纯的机械装置，此种装置通过螺杆准确测定水深，用游标卡尺测定记录水深，选用高精度温、盐、深计算水中声速，然后用上述直接测量值，间接校准测深仪的稳定性和声速值。因此，现有校准装置的操作和计算均相对复杂，且只能校准部分测深所用的参数，对测深仪的其他指标并没有检测和评估能力，使用局限性较大。

发明内容

针对上述技术问题，本发明利用水声学技术研制了一种新型超声波测深仪的校准检测装置及其校准检测方法，有效解决了现有测深仪的机械式校准检测装置操作、计算复杂，校准检测精度低，以及使用受限的技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种超声波测深仪校准检测装置，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。

作为本装置的优化方案，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。

作为本装置的优化方案，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。

作为本装置的优化方案，所述长杆上设有严格校准的刻度。

一种超声波测深仪校准检测装置的校准检测方法，其特征在于，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；