一種測深探頭及包含該探頭的超聲波垂直測深儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種測深探頭，該探頭包括密閉殼體和換能器，所述換能器鉸接于密閉殼體的內壁上；所述密閉殼體內部充滿粘性液體。本實用新型進一步公開了一種超聲波垂直測深儀，該測深儀包括測深探頭和處理單元，所述測深探頭和處理單元通過電纜連接。本實用新型所述技術方案能夠針對不同流速水流的河流進行測深，楔形的測深探頭在水流的沖擊下，探頭底面斜面與水面自動平行或保持穩定，內置換能器在重力作用下自動與水面保持垂直，適用于測量不同水流的河流深度，進而可用于分析橋墩的沖刷，該儀器結構輕巧攜帶方便、實時性好、工作穩定可靠。
【專利說明】一種測深探頭及包含該探頭的超聲波垂直測深儀

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種探頭。更具體地，涉及一種測深探頭及包含該探頭的超聲波垂直測深儀。

【背景技術】
[0002]我國地質條件復雜，許多公路、鐵路橋梁處于深山溝谷中，地勢險惡，雨季易于形成急流。急流對橋梁的安全造成巨大威脅，且我國早年修建的大部分橋梁一般采用重力式墩臺和明挖淺基礎，受水流沖刷影響尤為嚴重。橋墩基礎沖刷將給橋梁的安全造成很大的潛在威脅。如2010年8月汛期期間發生暴雨，寶成線廣漢石亭江大橋受洪水沖刷，曾導致2個橋墩被沖毀，險些釀成重大事故。
[0003]汛期部分河流流速大，船只無法航行，此時對橋墩沖刷的檢測難以實現。水深測量是檢測橋墩沖刷的關鍵參數，通過水深可以判斷橋梁基礎沖刷情況。目前對橋梁沖刷病害的檢測主要依靠蛙人摸探以及測繩、超聲探測的方法，實踐證明以上方法在汛期、水流湍急的河流基本不適用。然而，在汛期如何對橋墩沖刷情況進行準確檢測，是目前急需解決的難題。
[0004]目前，現有超聲探測的方法只能針對流速不大的河流，主要是因為現有超聲探測法的測量探頭一般為圓柱形，測量時需通過繩索或通信電纜把探頭沉入水中，在水流的沖擊下探頭很難保持垂直，影響測量數據的準確性。其次，水流湍急的河流河中位置很難到達。這兩點造成部分位于急流河流橋梁基礎的檢測難度很大。
[0005]因此，需要針對上述存在的問題，設計一種既保證測量準確度，又不受水流沖擊影響的測量水深的裝置。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于提供一種測深探頭及包含該探頭的超聲波垂直測深儀，以克服急速水流對準確測量河流深的影響。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供
[0008]一種測深探頭，該探頭包括
[0009]密閉殼體和換能器，所述換能器鉸接于密閉殼體的內壁上；
[0010]所述密閉殼體內部充滿粘性液體。
[0011]優選的，所述粘性液體為油介質。
[0012]優選的，所述密閉殼體為楔形；所述密閉殼體內部與換能器相對的側壁為斜面。
[0013]優選的，所述密閉殼體為帶有抗腐蝕鍍層的金屬。
[0014]一種超聲波垂直測深儀，該測深儀包括測深探頭和主機，所述測深探頭和主機通過電纜連接；
[0015]所述測深探頭包括
[0016]密閉殼體和換能器，所述換能器鉸接于密閉殼體的內壁上；
[0017]所述密閉殼體內部充滿粘性液體；
[0018]所述主機包括
[0019]信號輸入端；
[0020]處理處理模塊，用于對測深探頭探測得到的超聲波信息進行分析和處理，獲得待測水域深度；
[0021]供電模塊，用于給處理單元供電。
[0022]優選的，該測深儀還包括連接在信號輸出端和數據處理模塊之間的數據儲存模塊。
[0023]優選的，該測深儀還包括與數據儲存模塊連接的USB端口。
[0024]本實用新型的有益效果如下:
[0025]本實用新型所述技術方案，能夠針對不同流速水流的河流進行測深，楔形的測深探頭在水流的沖擊下，探頭底面斜面與水面自動平行或保持穩定，內置換能器在重力作用下自動與水面保持垂直，適用于測量不同水流的河流深度，進而可用于分析橋墩的沖刷，該儀器結構輕巧攜帶方便、實時性好、工作穩定可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0027]圖1示出本實用新型所述一種測深探頭的示意圖；
[0028]圖2示出本實用新型所述一種超聲波垂直測深儀的示意圖；
[0029]圖3示出本實用新型所述一種超聲波垂直測深儀主機的示意圖。

【具體實施方式】
[0030]為了更清楚地說明本實用新型，下面結合優選實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本實用新型的保護范圍。
[0031]如圖1所示，本實用新型提供一種測深探頭，該探頭包括密閉殼體5和換能器4，換能器4至于密封殼體5內部,并且通過鉸鏈7懸掛在密閉殼體5的內壁上；密閉殼體5內部充滿油介質6 ;密閉殼體5內部與換能器4相對的側壁為斜面,使密封殼體成為一個楔形體結構；密封殼體采用帶有抗腐蝕鍍層的金屬。
[0032]圖2所示，本實用新型提供一種超聲波垂直測深儀，該測深儀包括主機1、測深探頭3和通訊電纜2，測深探頭3和主機I分別連接到通訊電纜2的兩端，所述測深探頭3包括換能器4、密閉殼體5、油介質6和鉸鏈7，測深探頭3的底部斜面整體為楔形，內置換能器4，換能器4與密閉殼體5通過鉸鏈連接，由于重力換能器4可自動始終保持垂直，從而避免水流沖擊的影響。通訊電纜2具有耐磨防水功能。如圖3所示，主機I包括帶有電池的供電模塊、含微處理器的數據處理模塊和數據庫模塊。數據庫模塊用于儲存探頭采集得到超聲波數據和處理分析后得到的河流深度數據；數據處理模塊用于對采集到的超聲波數據進行處理分析后得到河流深度數據。該主機還包括用于顯示和輸入的人機交互按鈕和界面。
[0033]本實用新型在檢測河流水深時，根據現場情況在河岸或橋上通過繩索或通訊電纜把測深探頭3置于測點處水面，楔形的測深探頭3在自身重力和水流的沖擊下，測深探頭3底面斜面與水面自動平行或保持穩定，內置換能器4在重力作用下自動與水面保持垂直，換能器4向水底垂直發射聲波脈沖，聲波傳播到水底就會發生反射，濾除油介質和金屬外殼的反射波，進而回到換能器，測定換能器從發射聲波至接收到水底反射回波所用的時間，就可以計算出水深，進而可用于分析橋墩的沖刷。
[0034]主機3可顯示測量數據并存儲檢測過程的數據，完成檢測及相關數據處理后采用USB接口可與電腦連接傳輸數據。
[0035]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本實用新型的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
【權利要求】
1.一種測深探頭，其特征在于，該探頭包括 密閉殼體和換能器，所述換能器鉸接于密閉殼體的內壁上； 所述密閉殼體內部充滿粘性液體； 所述密閉殼體為楔形； 所述密閉殼體內部與換能器相對的側壁為斜面。
2.根據權利要求1所述的一種測深探頭，其特征在于，所述粘性液體為油介質。
3.根據權利要求1所述的一種測深探頭，其特征在于，所述密閉殼體為帶有抗腐蝕鍍層的金屬。
4.一種超聲波垂直測深儀，其特征在于，該測深儀包括測深探頭和主機，所述測深探頭和主機通過電纜連接； 所述測深探頭包括 密閉殼體和換能器，所述換能器鉸接于密閉殼體的內壁上； 所述密閉殼體內部充滿粘性液體； 所述主機包括 信號輸入端； 處理處理模塊，用于對測深探頭探測得到的超聲波信息進行分析和處理，獲得待測水域深度； 供電模塊，用于給處理單元供電。
5.根據權利要求4所述的一種超聲波垂直測深儀，其特征在于，該測深儀還包括連接在信號輸出端和數據處理模塊之間的數據儲存模塊。
6.根據權利要求4所述的一種超聲波垂直測深儀，其特征在于，該測深儀還包括與數據儲存模塊連接的USB端口。
【文檔編號】G01C13/00GK204007615SQ201420356713
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】王英杰, 胡安慶, 時瑾 申請人:北京交通大學