[发明专利]水中探测装置及气泡检测方法

说明书

课题在于，提供能够更准确地检测气泡的状态的水中探测装置及气泡检测方法。解决手段在于，气泡检测装置(1)具备：发送波部(11)，向水中的发送波区域(11a)发送声波；接收波部(12)，接收声波被存在于发送波区域(11a)的气泡反射进而被存在于与发送波区域(11a)不同的接收波区域(12a)的气泡反射后的声波；以及气泡判定部，基于接收波部(12)所接收的接收信号，判定水中的气泡的状态。

技术领域

本发明涉及向水中发送声波并基于其回声检测水中的气泡的状态的水中探测装置及气泡检测方法。

背景技术

以往，已知船用的回声测深器或多普勒声呐，计测被对象物反射后的超声波，来检测距对象物的距离、船舶的速度等。在这种装置中，如果超声波被气泡遮蔽，则无法适当地计测距对象物的距离、船舶的速度等。为了避免这样的事态，在这种装置中，能够使用检测气泡的产生状态并对测定动作进行控制的构成。

作为用于检测气泡的产生状态的气泡检测装置，例如已知如下气泡检测装置，具备：振子，发送超声波并接收其反射波；信号处理部，对基于来自水中的反射波的接收信号进行信号处理，并计算接收信号的频率分布；以及存储部，存储反映了气泡的状态的基准频率分布。在该气泡检测装置中，针对取得的频率分布，计算与存储部中存储的基准频率分布的差量，在差量处于规定的范围以内的情况下，判定为气泡的大小、密度与基准频率分布的气泡的大小、密度相同。例如，在以下的专利文献1中，记载了与上述同样的构成的气泡检测装置。

在先技术文献

专利文献

[专利文献1]日本特开2015-102416号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在如上所述的装置中，如果来自气泡的反射波与来自水中存在的气泡以外的物体的反射波混合存在，则难以准确地检测气泡的状态。

鉴于该课题，本发明的目的在于，提供能够更准确地检测气泡的状态的水中探测装置及气泡检测方法。

用于解决课题的手段

本发明的第1方式涉及水中探测装置。本方式所涉及的水中探测装置具备：第1振子，向水中的第1区域发送声波；第2振子，接收所述声波被存在于所述第1区域的气泡反射进而被存在于与所述第1区域不同的第2区域的气泡反射后的声波；以及气泡判定部，基于所述接收的接收信号，判定水中的气泡的状态。

根据本方式所涉及的水中探测装置，第1区域与第2区域不同。因此，在水中不存在气泡的情况下，由第1振子发送的声波的反射波几乎不会被第2振子接收，即使在第1区域中存在气泡以外的物体，来自该物体的反射波也几乎不会向第2振子入射。另一方面，在水中存在气泡的情况下，由第1振子发送的声波碰到气泡并反复进行漫反射，从而向第2区域传播。由此，传播到第2区域的反射波向第2振子入射，并被第2振子接收。在该情况下，即使在第1区域中气泡以外的物体混合存在，来自该物体的反射波也几乎不会直接向第2振子入射。

因此，根据本方式所涉及的水中探测装置，基于从第1振子发送的声波被存在于第1区域的气泡反射后被存在于第2区域的气泡反射而由第2振子接收的接收信号，能够准确地判定水中的气泡的状态。

在本方式所涉及的水中探测装置中，能够构成为：所述第1振子的发送波束的中心轴与所述第2振子的接收波束的中心轴不平行。由此，即使第1振子与第2振子接近，也能够使第1区域与第2区域适当地分离。因此，能够将第1振子和第2振子一起设置在船底等。另外，在将第1振子和第2振子设置于单一的收发波器的情况下，能够将第1振子和第2振子紧凑地收纳于收发波器。

在该情况下，能够构成为：所述第1振子的发送波面与所述第2振子的接收波面从朝向相同方向的状态向相互面对的方向以规定的角度倾斜。