[发明专利]一种冰下水深测量方法

摘要

本发明公开了一种冰下水深测量方法，本发明属于水声领域。本发明先通过敲击铅球产生振动信号，首先经过冰表面到达冰层检波器为第一个触发信号，其次信号一部分经冰下表面反射，进入检波器为第二个冰层反射信号，另一部分信号通过冰层下表面的折射到达海水中，经过海底反射和冰层下表面的折射，进入冰层中传播，最后到达冰层检波器为第三个海底反射信号。采回的数据经过分析确定海底界面反射与冰面反射信号的时间间隔，从而根据水中声速来确定水深。与现有凿穿冰层测水深的方法相比，在恶劣的极地环境下，该种方式可以大幅度缩小在室外测量的时间，大量减小了工作人员长时间在室外工作所导致的意外事故率。

主权项

1.一种冰下水深测量方法，敲冰装置，其结构包含圆台(1)、转轴(2)、摇柄(3)、弹簧挡板(4)、弹簧伸缩板(5)、凸轮及敲击球(6)；其中摇柄(3)、凸轮及敲击球(6)通过转轴(2)固定连接，转轴(2)与圆台(1)为转动连接；弹簧挡板(4)中包含一个L型的挡板和一个拉伸的弹簧，凸轮卡住L型挡板，防止其侧滑；弹簧伸缩板(5)内部含有一个压缩的弹簧和与之相连的卡板，弹簧挡板(4)和弹簧伸缩板(5)与圆台(1)通过弹簧连接；其特征在于，包含以下步骤：步骤一将敲冰装置放在冰面上，在其旁边放置冰层检波器，并与冰面紧密接触；步骤二抬起摇柄，使带有铅球的长臂从圆盘轨道内顶端落下，敲击冰面后，连接铅球的连杆在下面弹簧的作用下反弹，弹簧及其伸缩板也随之向上拉伸，到达轮盘的缺口时，伸缩板内压缩的弹簧弹出固定卡板，卡住轮盘，以防止铅球在冰面的二次反弹；步骤三再次敲击时，抬起摇柄的同时带动凸轮转动，凸轮向外推出弹簧拉伸的挡板，将伸缩板内的卡板顶回，伸缩板返回原位，以备下一次使用；步骤四敲击信号产生后，首先一部分信号经过冰面传播给旁边的冰层检波器作为触发信号，另一部分信号经冰层传播后，由冰层下表面折射进入海水，海底反射后，经过冰层下表面的折射，进入冰层进行传播，到达冰层检波器后被检波器接收；步骤五敲击一次，检波器接收到时域信号后，进行存储；存储后，经由无线发射模块传至DSP信号处理模块；步骤六DSP信号处理模块接收到的时域信号应分为三段，第一段为触发信号，第二段为冰层反射的信号，第三段为海底反射的信号；由于冰层反射信号和海底反射的信号同时包含回波在冰中传播的时间，两段时间相减即为信号在水中传播的时间；DSP处理单元计算出第二段和第三段信号的相邻时间间隔，然后由水中声速可以得到水深数据；步骤七处理器得到水深数据后，将其显示到TFT显示屏。