[发明专利]一种基于超声波的海底表层沉积物状态探测装置

说明书

本发明公开了一种基于超声波的海底表层沉积物状态探测装置，其包括呈尾端相对放置的一对探测器及其探测器中部内安装的声呐和蓄电池组，声呐包括发射器和接收器，探测器的前后端内分别设置有风力发电装置和动力装置，动力装置包括螺旋桨片和减速电机，探测器内还安装有红外遥控器的接收模块和船只上安装的红外遥控器的发射机。本发明通过设置的安装有声呐和红外遥控的一对探测器航行于海面上，并通过在其内部设置的风力发电装置给予探测器自身用电器补充电能，且通过在探测器尾端安装的动力装置，而驱动探测器在人们可控可见范围内航行探测，方便浅海区的快速探测，具有节约能源的效果。

技术领域

本发明涉及海洋工程装备技术领域，具体为一种基于超声波的海底表层沉积物状态探测装置。

背景技术

超声波是一种波长极短的机械波，在空气中波长一般短于2cm，且超声波的声音频次高于20000Hz，人耳无法听见。海水过深，无法直接测量，需要借助超声波测量；超声波是看不见、听不到、摸不着，但频率低、波长长、传播距离很远且穿透能力，既能穿透空气、海水、土壤，也能穿透飞机机体、舰艇壳件、坦克车体，以及坚固的钢筋混凝土构体，无法从海底反射回来；超声波的频率较高，超声波在定向传播时，在两种不同媒质的分界面上，会出现类似于光线一样的透射、反射和折射现象，因此超声波碰到海底硬物就反射。

船用水文探测中一般采用超声波仪器即声呐，将其装在漂浮设备上进行海底表层和海床等状态的探测；然而现有声呐探测器大多安装在大型船只上，其在浅海区航行探测时耗油耗电等资源严重，不利于养殖产业和海洋填埋工程的普遍投入使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于超声波的海底表层沉积物状态探测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于超声波的海底表层沉积物状态探测装置，包括呈尾端相对放置的一对探测器及其探测器中部内安装有发射端呈竖向朝下的声呐，所述探测器呈横截面为圆弧块的中空封装结构，所述声呐与探测器圆弧内壁之间均安装有蓄电池组，所述探测器的前端内设置有用于给蓄电池组充电的风力发电装置，所述风力发电装置包括安装于探测器内部的一对发电机和用于带动发电机工作的叶片转轮，所述叶片转轮置于探测器前端上方且其中心轴呈竖向设置，所述叶片转轮的中心环内紧密套接有向下延伸且贯穿至探测器内部的转轴，一对所述发电机的输出轴之间套设有齿槽皮带，所述转轴的底端紧密套接有用于带动齿槽皮带循环运动的主动锥形齿。

作为本技术方案的进一步改进，所述主动锥形齿的径向一侧啮合有传动锥形齿，所述传动锥形齿的中心轴方向与发电机的中心轴方向平行，所述传动锥形齿的中心轴外侧且朝向发电机端紧密套设有齿轮柱，所述齿轮柱置于齿槽皮带中部内且接触处彼此啮合。

作为本技术方案的进一步改进，所述传动锥形齿中心轴的另一端紧密套设有轴承且轴承嵌设于探测器的前端内衬板中，所述叶片转轮由中心环及其外侧面径向辐射呈长方形的若干叶片，所述叶片转轮的每个叶片两侧均设有呈凸起状的加强筋。

作为本技术方案的进一步改进，所述探测器的前端顶面上连通设有与转轴插接的套管，所述套管的内侧粘接有橡胶圈，所述探测器的中部底面开设有发射窗口，所述探测器的底部内且位于发射窗口正上方焊接有发射台。

作为本技术方案的进一步改进，所述探测器的尾端设置有动力装置，所述动力装置包括中心轴与探测器中心轴呈平行设置的螺旋桨片和用于驱动螺旋桨片旋转的减速电机。

作为本技术方案的进一步改进，所述减速电机的输出轴贯穿探测器的尾端面，所述减速电机的输出轴上紧密套设有与探测器尾端贯穿孔卡接的密封圈，所述密封圈的横截面呈工字型结构，所述减速电机的中部外侧套设有固定环座。