[发明专利]用于水下声速测量的装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于水下声速测量的装置，其特征在于，包括一声速测定装置、一增压泵和一控制装置；所述声速测定装置包括一声速测定容器、以及连接于所述声速测定容器的一声波发射换能器、一水听器、一温度控制器、一盐度指示器和一激光测距装置；所述控制装置连接所述声波发射换能器、所述水听器、所述温度控制器、所述盐度指示器和所述激光测距装置。

2.根据权利要求1所述的用于水下声速测量的装置，其特征在于，所述声速测定容器采用透明亚力克材料制成且内部形成一倒T形管道，所述倒T形管道包括一水平管道和一竖直管道，所述竖直管道的底部连通所述水平管道的中部顶面；所述竖直管道的顶部可拆卸地连接一管道转接头，所述管道转接头可拆卸地连接一增压软管并通过所述增压软管连接所述增压泵；所述水平管道的两端分别连接所述声波发射换能器和所述水听器；所述激光测距装置固定于所述声波发射换能器的一侧；所述温度控制器和所述盐度指示器固定于所述竖直管道的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的用于水下声速测量的装置，其特征在于，还包括安装于所述增压软管的一第一压力显示器和一第二压力显示器；所述第一压力显示器邻近所述增压泵设置；所述第二压力显示器邻近所述管道转接头设置；所述控制装置连接所述第一压力显示器和所述第二压力显示器。

4.根据权利要求3所述的用于水下声速测量的装置，其特征在于，所述控制装置包括一显示器和多个控制按钮。

5.一种基于权利要求4所述的用于水下声速测量的装置的使用方法，包括步骤：

S1：将所述管道转接头自所述竖直管道顶部拆下并向所述倒T形管道内注入流体样本，所述流体样本的液面高于所述温度控制器和所述盐度指示器；

S2：在所述竖直管道顶部密封安装上所述管道转接头并通过所述管道转接头依次连接所述增压软管和所述增压泵；打开所述控制装置，所述控制装置接收盐度指示器测量的所述流体样本的盐度并显示；若所述盐度不符合所需实验条件，通过卸下所述管道转接头自所述竖直管道顶部加注淡水或盐水进行调节，直至所述盐度符合所需实验条件，再在所述竖直管道顶部密封安装上所述管道转接头并通过所述管道转接头依次连接所述增压软管和所述增压泵；

S3：启动所述增压泵并通过所述控制装置查看所述倒T形管道内的压力和温度，通过调节所述温度控制器和增放压的方式调节所述倒T形管道内的压力和温度直至满足所需实验条件；

S4：通过所述激光测距装置实时测量并纠正所述换能器和所述水听器之间的距离L；

S5：启动所述水听器，确定所述水听器工作正常；然后启动声波发射换能器发射声波，记录下发射声波的声波发射时间与所述水听器采集到声波的声波采集时间，实时测量并计算所述声波采集时间与所述声波发射时间的时间差T；

S6：对所述倒T形管道进行释压，然后等温度降低至预设温度后，排出所述流体样本；

S7：所述控制装置根据公式(1)计算所述流体样本的声速V并显示：

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述流体样本包括待测区域采集或自行配置的不同盐度和酸碱度的模拟水样或其他流体样本。

7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，还包括步骤：改变所述倒T形管道内的压力、温度和盐度，实时显示不同状态下所述流体样本的声速。