测深仪的安装检修

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1、船用测深仪的安装和检修 黄剑 南通中远船务工程有限公司 摘要：文中介绍了船用回声式测深仪的工作原理、安装要求，并针对测深仪的安装检修中碰到的问题，结合多年对测深仪的安装、维护、修理的经验，进行总结归纳，以便今后工作的查询。 关键词：测深仪；回声式；换能器；型号；安装注意事项；常见故障；水深模拟器；  一、测深仪的概述 1. 测深仪在航海上的作用 测深仪（echo sounder ）是测量超声波信号自反射经水底反射至接受的时间间隔,用以确定水深的一种仪器.在航海上,测深仪的用途是: (1) 船舶在情况不明的海域或狭窄水道航行时,测量水深以确保航行安全; (2) 在能见度不

2、良或导航仪器失效时,用测量水深来辨认航位; (3) 对海域的水深进行精密测量,提供确保船舶安全航行的水深资料. (4) 现代化多功能的船用测深仪还可实现水下勘测、鱼群探测跟踪等功能 600)makesmallpic(this,600,1800);'src="file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-9168.png"width="302"height="283"/>  因此,测深仪是一种重要的航海仪器. 2.  回声测深仪原理 回声测深仪是利用测量超声波自发射至被反射接收的时间间隔

3、来确定水深的。 测量水深的原理如图6-1所示。在船底装有发射超声波的发射换能器A和接收超声波的接收换能器B，A与B之间的距离为S，S称为基线。发射换能器A以间歇方式向水下发射频率为20-200KHz的超声波脉冲，声波经海底发射后一部分能量被接收换能器B接收。从图6-1知，只要测出声波自发射至接收所经历的时间，就可由下列公式求出水深： 600)makesmallpic(this,600,1800);'src="file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-19617.png"width=

4、"346"height="47"/>        （6-1） 式中：H为水面至海底的深度；D为船舶吃水；h为测量水深；S为基线长度；C为声波在海水中的传播速度，标准声速为1500m/s；t为声波自发射至接收所经历的时间。 显然，只要测出时间t,即可求出水深H，若换能器是收发兼用换能器，即AB=S=0，取C=1500 m/s, 则测量深度h可表示为： 600)makesmallpic(this,600,1800);'src="file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-23973.p

5、ng"width="143"height="58"/>     （6-2） 600)makesmallpic(this,600,1800);'src="file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-32674.png"width="292"height="240"/>回声测深仪整机方框图及工作过程： 回声测深仪的整机方框图如图6-2所示。 显示器是整机的中枢，其作用是控制协调整机工作；测量声波往返时间并将其换算成水深加以显示。 发射系统将显示器的发射指令变为一定脉冲宽度、频率和输出功率

6、的电振荡脉冲去推动发射换能器工作。 发射换能器将电振荡信号转变为机械振动信号，即将电能转换为声能，形成超声波信号向海底发射。 接收换能器的作用与发射换能器正好相反，它将从海底反射来的声波信号转变为电振荡信号，即将声能转换为电能。 接收系统的作用是：将来自接收换能器的回波信号加以适当地放大、选择和处理，变换为适合显示器所需要的回波脉冲信号。 电源设备通常为机器内部的电源或专用的变流机，目前大多数测深仪都可直接接船电工作。 回声测深仪的工作过程可以由工作时序图（图6-3）予以描述： 600)makesmallpic(this,600,1800);'src="file:///

7、C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-29755.png"width="318"height="314"/>显示器内的发射触发器按一定时间间隔T（称为脉冲重复周期）产生触发脉冲，该脉冲触发发射系统产生一定宽度τ（称为脉冲宽度）和一定输出功率的电振荡发射脉冲。发射换能器将电振荡发射脉冲转变为频率为20～200KHz的超声波脉冲向海底发射。在发射同时，显示器将产生与发射脉冲同步的零点信号，表示计时开始。接收换能器将来自海底的声波反射信号转变为电振荡接收脉冲信号，经接