專利名稱：超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量系統(tǒng)，尤其是一種超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在河川坡陡流急的地區(qū)，每逢遇到大雨，往往使水位大幅升高，并沖刷其河床、河道。水位高低變化及河床淤積等信息的長(zhǎng)期收集，將有助于水利人員了解及分析當(dāng)?shù)厮奶匦缘淖兓?，以便做各?xiàng)因急措施。因此，對(duì)于河床地形的探測(cè)，其及時(shí)性與準(zhǔn)確性的要求，應(yīng)該盡可能提高。過去河川測(cè)量是利用多點(diǎn)定位測(cè)量且以人工配合標(biāo)桿，易產(chǎn)生極大誤差。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型提供了一種超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)，包含一個(gè)三軸定位單元、一個(gè)超音波測(cè)量單元及一個(gè)處理單元。三軸定位單元包括一個(gè)固定于結(jié)構(gòu)物的第一支架、一個(gè)第一定位座、一個(gè)第二支架、若干第二定位座、若干第三支架、一個(gè)第一步進(jìn)馬達(dá)及若干第二步進(jìn)馬達(dá)。第一支架沿一個(gè)水平的第一方向延伸，第一定位座設(shè)置在第一支架上，且受第一步進(jìn)馬達(dá)控制而沿該第一支架位移。第二支架固定在第一定位座，且沿一個(gè)與第一方向正交的水平第二方向延伸。第二支架設(shè)置若干第二定位座，第二定位座彼此相間隔設(shè)置在第二支架上，各對(duì)應(yīng)固定有第三支架及超音波探頭。·第三支架朝下延伸，并可受第二步進(jìn)馬達(dá)控制而上、下位移。為確保第二支架的穩(wěn)定度，三軸定位單元還包括一個(gè)與第一支架平行間隔設(shè)置的輔助支架，供第二支架的遠(yuǎn)離第一定位座的一端架設(shè)在其上。超音波測(cè)量單元包括若干設(shè)置于第三支架下端的超音波探頭及連接該超音波探頭的傳輸線。為了確保超音波探頭朝下發(fā)射超音波信號(hào)，夾臂固定在第三支架下端，超音波探頭借由夾臂可確保其信號(hào)向下發(fā)射，且面朝下接收回波信號(hào)。處理單元包括脈波產(chǎn)生器、接收器及運(yùn)算模組，與第一、二步進(jìn)馬達(dá)連接，也與傳輸線連接，依據(jù)第一、二步進(jìn)馬達(dá)提供信息確認(rèn)超音波探頭所在位置，再依據(jù)發(fā)送、接收的超音波信號(hào)進(jìn)行超音波探頭與河床間的距離運(yùn)算。本實(shí)用新型的有益效果是:超音波探頭能夠被精準(zhǔn)定位且伸入水下，克服改變介質(zhì)導(dǎo)致反射、誤差等問題，大幅提高準(zhǔn)確度，且即便在河川泥沙濃度較高的情況下也能順利測(cè)量。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量水下地形示意圖。[0014]圖2是本實(shí)用新型的三軸定位單元示意圖。圖3是本實(shí)用新型的系統(tǒng)架設(shè)在河川結(jié)構(gòu)物上的示意圖。圖中1.三軸定位單元，2.超音波測(cè)量單元,3.處理單元,4.夾臂,5.第一支架,6.第一定位座，7.第二支架，8.第二定位座,9.第三支架,10.超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)，11.第一步進(jìn)馬達(dá)，12.第二步進(jìn)馬達(dá)，13.傳輸線，14.輔助支架，15.超音波探頭，A1.水平的第一方向，A2.水平第二方向。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)10，包含一個(gè)三軸定位單元1、一個(gè)超音波測(cè)量單元2及一個(gè)處理單元3。如圖3所示,三軸定位單元I架設(shè)在鄰近測(cè)量地點(diǎn)的結(jié)構(gòu)物,如橋面底下。如圖2所示，三軸定位單元I包括一個(gè)固定于結(jié)構(gòu)物的第一支架5、一個(gè)第一定位座6、一個(gè)第二支架7、若干第二定位座8、若干第三支架9、一個(gè)第一馬達(dá)11、及若干第二馬達(dá)12。如圖2所示，第一支架5沿一個(gè)水平的第一方向Al延伸，第一定位座6設(shè)置在第一支架5上，且受第一步進(jìn)馬達(dá)11控制而沿該第一支架5位移，也就是在第一方向Al上位移。第二支架7固定在第一定位座6，且沿一個(gè)與第一方向Al正交的水平第二方向A2延伸。第二支架7設(shè)置若干第二定位座8，第二定位座8彼此相間隔設(shè)置在第二支架7上，各對(duì)應(yīng)固定有第三支架9及超音波探頭15。第二定位座8上設(shè)有上、下貫穿的定位槽(圖中未顯示)，供第 三支架9設(shè)置。第三支架9朝下延伸，并可受第二步進(jìn)馬達(dá)12控制而上、下位移。為確保第二支架7的穩(wěn)定度，該三軸定位單元I還包括一個(gè)與第一支架5平行間隔設(shè)置的輔助支架14，供第二支架7的遠(yuǎn)離第一定位座6的一端架設(shè)在其上。超音波測(cè)量單元2包括若干設(shè)置于第三支架9下端的超音波探頭15及連接該超音波探頭15的傳輸線13。前述三軸定位單元I可精確控制超音波探頭15在空間中的位置，且借由第三支架9伸入水中，可確保超音波探頭15定位于水下。為了確保超音波探頭15朝下發(fā)射超音波信號(hào)，夾臂4固定在第三支架9下端，超音波探頭15借由夾臂4可確保其信號(hào)向下發(fā)射，且面朝下接收回波信號(hào)。處理單元3包括脈波產(chǎn)生器、接收器及運(yùn)算模組(圖中未顯示)，與第一、二步進(jìn)馬達(dá)11、12連接，也與傳輸線13連接，依據(jù)第一、二步進(jìn)馬達(dá)11、12提供信息確認(rèn)超音波探頭所在位置，再依據(jù)發(fā)送、接收的超音波信號(hào)進(jìn)行超音波探頭15與河床間的距離運(yùn)算。借由第一步進(jìn)馬達(dá)11對(duì)第一定位座6控制位移，處理單元3可取得第一方向Al與縱向構(gòu)成的二維地下資料；借由第二馬達(dá)對(duì)第二定位座8的位移，即計(jì)算出第二方向A2與縱向構(gòu)成的二維水下地形，進(jìn)而組合出河床的三維地形。由于第一、二步進(jìn)馬達(dá)11、12可精確控制超音波探頭15在空間中的位置，超音波探頭15能夠被精準(zhǔn)定位且伸入水下，克服改變介質(zhì)導(dǎo)致反射、誤差等問題，大幅提高準(zhǔn)確度，且即便在河川泥沙濃度較高的情況下也能順利測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)，包括一個(gè)三軸定位單元、一個(gè)超音波測(cè)量單元及一個(gè)處理單元，其特征是:所述三軸定位單元包括一個(gè)固定于結(jié)構(gòu)物的第一支架、一個(gè)第一定位座、一個(gè)第二支架、若干第二定位座、若干第三支架、一個(gè)第一步進(jìn)馬達(dá)及若干第二步進(jìn)馬達(dá)；超音波測(cè)量單元包括若干設(shè)置于第三支架下端的超音波探頭及連接該超音波探頭的傳輸線；處理單元包括脈波產(chǎn)生器、接收器及運(yùn)算模組，與第一、二步進(jìn)馬達(dá)連接，也與傳輸線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)，其特征是:所述第一支架沿一個(gè)水平的第一方向延伸，第一定位座設(shè)置在第一支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)，其特征是:第二支架固定在第一定位座，且沿一個(gè)與第一方向正交的水平第二方向延伸，第二支架設(shè)置若干第二定位座，第二定位座彼此相間隔設(shè)置在第二支架上，各對(duì)應(yīng)固定有第三支架及超音波探頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)，其特征是:三軸定位單元還包括一個(gè)與第一支架平行間隔 設(shè)置的輔助支架。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種超音波式水下定位測(cè)量系統(tǒng)，包含一個(gè)三軸定位單元、一個(gè)超音波測(cè)量單元及一個(gè)處理單元。三軸定位單元包括一個(gè)固定于結(jié)構(gòu)物的第一支架、一個(gè)第一定位座、一個(gè)第二支架、若干第二定位座、若干第三支架、一個(gè)第一步進(jìn)馬達(dá)及若干第二步進(jìn)馬達(dá)。超音波測(cè)量單元包括若干設(shè)置于第三支架下端的超音波探頭及連接該超音波探頭的傳輸線。處理單元包括脈波產(chǎn)生器、接收器及運(yùn)算模組，與第一、二步進(jìn)馬達(dá)連接，也與傳輸線連接，依據(jù)第一、二步進(jìn)馬達(dá)提供信息確認(rèn)超音波探頭所在位置，再依據(jù)發(fā)送、接收的超音波信號(hào)進(jìn)行超音波探頭與河床間的距離運(yùn)算，大幅提高準(zhǔn)確度，且即便在河川泥沙濃度較高的情況下也能順利測(cè)量。
文檔編號(hào)G01S15/88GK203133279SQ20132015819
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者薛振峰 申請(qǐng)人:薛振峰