[实用新型]一种用于河口高频测流的抗噪声装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及声学信号的抗噪声处理技术领域，特别涉及一种用于河口高频测流的抗噪声装置。

背景技术

河流流速及流量资料具有极为重要的作用，涉及防洪安全、水文水利计算、水资源评价等多个方面，因此河流检测是水文工作的重要内容。

目前测流设备有海洋声层析仪、超声流量计、ADCP等，其中超声流量计、ADCP较多应用于单点测量，而要对小尺度整个水域内部测量时需要采用走航观测方法，其采用的声波频率也较高，多为几百kHz以上，而海洋声层析仪是利用声学特性对大尺度海域的水文参数进行反演的一种装置，所采用的声波频率较低；

无论采用超声波还是低频声波，由于声波在水中传输会产生反射、折射等，以及不可避免的传输损失，在接收端的声信号远小于声源信号，受发射换能器实际制作的限制，又不能无限加大换能器的功率，水文条件复杂，含有各种环境噪声，流噪声、机械噪声、生物噪声等，在利用声波进行测流的过程中，需要对所采集的声信号通过放大和滤波进行抗噪声处理，减少环境噪声所带来的干扰，现有的测流设备通常在水听器（用于接收声信号的设备）与数据采集卡（用于转换声信号的设备，即模拟信号与电信号之间的转换）之间依次接入放大电路（用于放大声信号）和滤波器（用于滤波降噪），放大电路与滤波器相互独立，需要分别控制，不仅操作不便还占用空间。

有鉴于此，本发明人特别研制出一种用于河口高频测流中、能够放大声信号并抑制噪声的的抗噪声装置，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于河口高频测流的抗噪声装置，其可以放大声信号并抑制测流设备所采用声波频带以外的低频和超高频声波，提升信噪比，克服了高频声学测流设备在观测过程中的水下声信号微弱及噪声干扰的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于河口高频测流的抗噪声装置，包括外壳和封装在外壳内的电路板；

所述电路板包括放大模块和滤波模块，所述放大模块包括多级运算放大电路、信号输入插座和信号输出插座，多级运算放大电路的输入端与信号输入插座连接；

所述滤波模块包括滤波芯片、电源输入插座和电源开关插座，多级运算放大电路的输出端与滤波芯片的输入端连接，滤波芯片的输出端与放大模块信号输出插座连接，多级运算放大电路还与电源输入插座连接。

所述外壳前端对应放大模块的信号输入插座和信号输出插座安装信号输入接口和信号输出接口，外壳后端对应滤波模块的电源输入插座和电源开关插座安装电源接口和电源开关，信号输入接口插接在信号输入插座上，信号输出接口插接在信号输出插座上，电源接口插接在电源输入插座上，电源开关插接在电源开关插座上。

所述放大模块还包括旋调增益按钮插座，多级运算放大电路包括多级OP27运算放大器，各级OP27运算放大器分别与旋调增益按钮插座连接；所述外壳前端对应旋调增益按钮插座安装旋调增益按钮，旋调增益按钮插接在调增益按钮插座上。

所述多级运算放大电路包括6级OP27运算放大器，每一级OP27运算放大器的增益为10dB。

所述放大模块还包滤波选择插座，外壳前端对应滤波选择插座安装滤波选择开关，滤波选择开关插接在滤波选择插座上，所述滤波选择插座的两端分别连接多级运算放大电路的输出端和滤波芯片的输入端。

所述滤波芯片采用max247有源滤波芯片，其中心频率为60kHz，频带为40-80kHz，通带带宽为40kHz，通带最高频率为112kHz，通带最低频率为32kHz。

所述滤波模块还包括一7805集成稳压器和一7905集成稳压器，7805集成稳压器和7905集成稳压依次连接在多级运算放大电路的输出端和滤波芯片输入端之间。

所述外壳两侧内壁设有卡槽，电路板通过卡槽固定在外壳内。

采用上述方案后，本实用新型工作原理为：水听器将接收的声信号从放大模块的信号输入插座输入，经过多级运算放大电路放大处理后输入到滤波模块，有滤波芯片处理后从信号输出插座输出，电源从电源输入插座接入直接为多级运算放大电路供电。

本实用新型的有益效果为：本实用新型既完成声信号放大，又能够对声信号进行滤波处理，抑制测流设备所采用声波频带以外的低频和超高频声波，提升信噪比，克服了高频声学测流设备在观测过程中的水下声信号微弱及噪声干扰的问题，而且本实用新型滤波模块和放大模块集成于一个电路板中，通过外壳封装，操控方便，减少了人员工作量，提升测流效率。