本發(fā)明涉及一種水下定位裝置及定位方法，尤其涉及一種用于水聲換能器的水下定位裝置及定位方法。

背景技術(shù)：

1、水聲探測利用水下聲波所攜帶的海洋信息探索海洋，因此了解聲波在水中的傳播特點，有助于了解水下探測的基本原理，更好的發(fā)展水聲探測技術(shù)。在對水下聲波傳播特性的研究中，最重要的一環(huán)是對理論研究結(jié)果的實驗驗證，而水聲傳播實驗多在實驗室水槽或水池中進行，如何準(zhǔn)確定位水聲換能器在水槽中的位置是保證實驗質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

2、在目前水槽聲傳播實驗中，一般采用三軸運動平臺對水聲換能器進行定位，但是機械零件的尺寸是根據(jù)水池的大小來設(shè)計，一旦水池不再使用或者水池需要升級增大，設(shè)備則無法使用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明目的是提出一種用于水聲換能器的水下定位裝置及定位方法，能夠安裝到多種大小的水槽表面，使水聲換能器可以得到精確定位。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明包括安裝在水槽相對兩側(cè)面頂部的定位機構(gòu)，兩側(cè)的定位機構(gòu)之間連接有活動機構(gòu)，活動機構(gòu)上滑動連接有升降機構(gòu)，升降機構(gòu)下部安裝有換能器；定位機構(gòu)兩側(cè)均設(shè)有固定框，兩側(cè)的固定框之間連接有皮尺；活動機構(gòu)兩側(cè)均設(shè)有固定架，通過兩側(cè)的固定架將活動機構(gòu)安裝在水槽兩側(cè)的定位機構(gòu)上。

3、所述固定框頂部固定有套殼，套殼內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸外側(cè)卷繞有皮尺，套殼底部的固定框一側(cè)設(shè)有導(dǎo)向架，導(dǎo)向架位于兩側(cè)固定框相對的一側(cè)，套殼內(nèi)的皮尺穿過導(dǎo)向架后與另一側(cè)的固定框固定。

4、所述固定框一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有第一絲桿，第一絲桿位于固定框內(nèi)部的末端設(shè)有第一卡塊，旋轉(zhuǎn)第一絲桿使第一卡塊貼合水槽表面并鎖緊，從而將定位機構(gòu)鎖緊在水槽表面。

5、所述固定架外側(cè)轉(zhuǎn)動連接有第二絲桿，第二絲桿伸入固定架內(nèi)部的末端固連有第二卡塊，第二卡塊另一側(cè)及固定架另一端對應(yīng)安裝有滾輪，將兩側(cè)固定架分別放置到水槽邊框頂部的兩側(cè)，并使一側(cè)滾輪與水槽內(nèi)壁貼合，之后旋轉(zhuǎn)第二絲桿，使第二卡塊帶動另一側(cè)滾輪與水槽表面貼合，使固定架可以在水槽表面自行活動。

6、所述固定架頂部設(shè)有凸板，兩側(cè)固定架頂部的凸板之間連接有可伸縮的安裝板和刻度板。

7、所述固定架頂部轉(zhuǎn)動連接有第三絲桿，旋轉(zhuǎn)第三絲桿，使第三絲桿底端與水槽頂部緊密貼合，從而通過摩擦力使固定架得到限位。

8、所述升降機構(gòu)包括滑塊，滑塊與安裝板滑動連接，所述滑塊一側(cè)固定有側(cè)板，側(cè)板頂部固定有活動套，活動套內(nèi)部貫穿有刻度桿。

9、所述刻度桿下部安裝有限位結(jié)構(gòu)，通過限位機構(gòu)對換能器進行固定。

10、所述限位機構(gòu)包括安裝架，安裝架安裝在刻度桿下部，安裝架表面螺紋貫穿有第五絲桿，第五絲桿一端轉(zhuǎn)動連接有第三卡塊，安裝架與第三卡塊之間安裝有換能器。

11、一種用于水聲換能器的水下定位裝置的定位方法，包括以下步驟：

12、s1、定位機構(gòu)通過兩側(cè)的固定框卡在水槽頂部的兩側(cè)，在此期間皮尺伸展并鋪設(shè)到水槽邊框頂部，在固定框的位置確定后，旋轉(zhuǎn)第一絲桿將定位機構(gòu)鎖緊在水槽表面；

13、s2、固定框安裝完成后，將兩側(cè)固定架分別放置到水槽邊框頂部的兩側(cè)，并將滾輪與水槽表面貼合，在固定架移動過程中，通過皮尺表面刻度確認(rèn)換能器x軸的安裝位置，固定架位置確定后，旋轉(zhuǎn)第三絲桿將固定架固定；

14、s3、將滑塊與安裝板滑動連接，通過觀察滑塊與刻度板表面刻度，確定換能器y軸的安裝位置，調(diào)節(jié)刻度桿，確定換能器z軸的固定位置。

15、有益效果：本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

16、(1)本發(fā)明通過使水槽頂部能夠鋪設(shè)皮尺，從而提高換能器后續(xù)x軸的安裝精度，多個固定框均能夠安裝到水槽頂部邊框處的兩側(cè)，此時可以通過水槽的長度，來調(diào)節(jié)兩側(cè)固定框之間的距離，在此期間皮尺會進行伸展，使皮尺可以鋪設(shè)到水槽邊框頂部，在固定框活動后的位置確定后，旋轉(zhuǎn)第一絲桿可以使第一卡塊貼合水槽表面，使固定框能夠完成與水槽表面的安裝固定；

17、(2)通過使本裝置能夠安裝到不同長度與寬度的水槽頂部，在固定框安裝完成后，將兩個固定架分別放置到水槽邊框頂部的兩側(cè)，使一側(cè)滾輪與水槽內(nèi)壁貼合，之后旋轉(zhuǎn)第二絲桿，使第二卡塊帶動另一側(cè)滾輪與水槽表面貼合，使固定架可以在水槽表面自行活動，在固定架移動過程中，可以通過皮尺表面刻度，來確認(rèn)換能器后續(xù)x軸的安裝位置，同時根據(jù)水槽寬度的不同，安裝板和刻度板均能夠在另一側(cè)凸板的表面滑動，使兩側(cè)固定架均能夠正常安裝到水槽頂部邊框處表面，以此實現(xiàn)適應(yīng)不同大小水槽，使換能器能夠得到精確定位效果；

18、(3)本發(fā)明通過使換能器可以進行y軸與z軸的自由調(diào)節(jié)與安裝固定，滑塊可以在安裝板表面進行移動，通過觀察滑塊與刻度板表面刻度位置，能夠確定換能器后續(xù)y軸的安裝位置，旋轉(zhuǎn)第四絲桿，可以使滑塊通過摩擦力得到限位，之后調(diào)節(jié)刻度桿位于活動套內(nèi)部位置，并觀察刻度桿表面刻度，可以確定后續(xù)換能器z軸的固定位置。

技術(shù)特征：

1.一種用于水聲換能器的水下定位裝置，其特征在于，包括安裝在水槽相對兩側(cè)面頂部的定位機構(gòu)，兩側(cè)的定位機構(gòu)之間連接有活動機構(gòu)，活動機構(gòu)上滑動連接有升降機構(gòu)，升降機構(gòu)下部安裝有換能器；定位機構(gòu)兩側(cè)均設(shè)有固定框，兩側(cè)的固定框之間連接有皮尺；活動機構(gòu)兩側(cè)均設(shè)有固定架，通過兩側(cè)的固定架將活動機構(gòu)安裝在水槽兩側(cè)的定位機構(gòu)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水聲換能器的水下定位裝置，其特征在于，所述固定框頂部固定有套殼，套殼內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸外側(cè)卷繞有皮尺，套殼底部的固定框一側(cè)設(shè)有導(dǎo)向架，導(dǎo)向架位于兩側(cè)固定框相對的一側(cè)，套殼內(nèi)的皮尺穿過導(dǎo)向架后與另一側(cè)的固定框固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于水聲換能器的水下定位裝置，其特征在于，所述固定框一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有第一絲桿，第一絲桿位于固定框內(nèi)部的末端設(shè)有第一卡塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水聲換能器的水下定位裝置，其特征在于，所述固定架外側(cè)轉(zhuǎn)動連接有第二絲桿，第二絲桿伸入固定架內(nèi)部的末端固連有第二卡塊，第二卡塊另一側(cè)及固定架另一端對應(yīng)安裝有滾輪。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于水聲換能器的水下定位裝置，其特征在于，所述固定架頂部設(shè)有凸板，兩側(cè)固定架頂部的凸板之間連接有可伸縮的安裝板和刻度板。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于水聲換能器的水下定位裝置，其特征在于，所述固定架頂部轉(zhuǎn)動連接有第三絲桿。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水聲換能器的水下定位裝置，其特征在于，所述升降機構(gòu)包括滑塊，滑塊與安裝板滑動連接，所述滑塊一側(cè)固定有側(cè)板，側(cè)板頂部固定有活動套，活動套內(nèi)部貫穿有刻度桿。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于水聲換能器的水下定位裝置，其特征在于，所述刻度桿下部安裝有限位結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于水聲換能器的水下定位裝置，其特征在于，所述限位機構(gòu)包括安裝架，安裝架安裝在刻度桿下部，安裝架表面螺紋貫穿有第五絲桿，第五絲桿一端轉(zhuǎn)動連接有第三卡塊，安裝架與第三卡塊之間安裝有換能器。

10.一種基于權(quán)利要求1～9任一項所述的用于水聲換能器的水下定位裝置的定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于水聲換能器的水下定位裝置及定位方法，包括安裝在水槽相對兩側(cè)面頂部的定位機構(gòu)，兩側(cè)的定位機構(gòu)之間連接有活動機構(gòu)，活動機構(gòu)上滑動連接有升降機構(gòu)，升降機構(gòu)下部安裝有換能器；定位機構(gòu)兩側(cè)均設(shè)有固定框，兩側(cè)的固定框之間連接有皮尺；活動機構(gòu)兩側(cè)均設(shè)有固定架，通過兩側(cè)的固定架將活動機構(gòu)安裝在水槽兩側(cè)的定位機構(gòu)上。本發(fā)明通過使水槽頂部能夠鋪設(shè)皮尺，從而提高換能器后續(xù)X軸的安裝精度，多個固定框均能夠安裝到水槽頂部邊框處的兩側(cè)，此時可以通過水槽的長度來調(diào)節(jié)兩側(cè)固定框之間的距離，在固定框活動后的位置確定后，旋轉(zhuǎn)第一絲桿可以使第一卡塊貼合水槽表面，使固定框能夠完成與水槽表面的安裝固定。

技術(shù)研發(fā)人員：金安軍,朱亞洲,薛開航,王莎,包振明
受保護的技術(shù)使用者：江蘇科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17