[实用新型]海洋跃层探测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋跃层信息检测和分析仪技术领域，具体涉及一种海洋跃层探测仪。

背景技术

海洋跃层是指由于海水密度的垂直梯度达到一定标准的层次，常见由温度和盐度的垂直梯度分布造成的海洋温度跃层和盐度跃层。温跃层是海水温度要素在铅直方向上出现突变，梯度值达到一定标准（水深大于200米的深水区最低指标0.05°C/m；小于200米的浅水为0.2°C/m），并具有一定厚度和深度的水层。温跃层处因密度跃变较大，可以为水下活动载体提供活动的“液体海底”，便于其设伏和隐蔽攻击；同时，波动也会导致水下活动载体潜航超过最大下潜深度，使其受到损坏；另外，温跃层对海洋生物活动和海上渔业生产也有重要影响，因而，获取温跃层信息，具有重要的军事意义和社会应用价值。

目前，获取温跃层特征信息的手段一般采用温度、盐度仪器测量的温度、盐度等资料进行分析得到，比如利用CTD、XBT等仪器观测到的温度和盐度资料进行跃层信息分析来获取跃层特征信息的方式，结果较精确，是研究海洋跃层的重要手段，但是这种方式耗时耗力，效率低，花费较大，数据的时间和空间分辨率也不高。另外，利用数值预报模式模拟的跃层特征要素，由于目前的预报精度和时效性问题，使得该手段还不十分成熟。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种海洋跃层探测仪，该探测仪实现对海洋跃层的声学探测，解决了跃层信息获取时效性差的问题。

本实用新型的技术方案如下：海洋跃层探测仪，包括温度传感器、超声换能器、超声传感器驱动模块、限幅电路模块、高频放大电路模块、带通滤波电路模块、检波电路模块、AD转换电路模块、控制器和上位机；其中：

温度传感器用于检测超声换能器的温度，并将检测到的温度信号发送给控制器，控制器根据该温度信号的变化对接收到的回波信号进行修正；

控制器通过超声传感器驱动模块控制着超声换能器超声信号的发送；

超声换能器接收到的回波信号依次通过限幅电路模块、高频放大电路模块、带通滤波电路模块，实现了回波信号的限副、高频放大和滤波，高频放大和滤波处理均由控制器控制实现；

检波电路模块从带通滤波电路模块输出的回波信号中分离出含有跃层信息信号，然后经过AD转换模块转换后送给控制器；控制器接收到跃层信息信号发送给上位机，上位机对接受到的跃层信息信号进行消除噪声和提取跃层信息。

优先方案，所述的超声换能器的材质为锆钛酸钡。

优选方案，所述的超声换能器的发射频率为200KHz和250KHz两种。

优选方案，所述的温度传感器采用温敏电阻实现。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：解决了跃层信息获取时效性差的问题，实时获取到高时空分辨率海洋跃层特征信息，为快速获取海洋跃层分布特征提供了一种有效的探测手段。

附图说明

图1为本实用新型的方框示意图；

图2为本实用新型一个具体实施例方框示意图；

图3为探测仪超声传感器驱动模块驱动电路示意图；

图4为探测仪检波电路示意图；

图5为为本实用新型控制器软件处理流程示意图；

图6为探测仪跃层信息提取工作流程。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

海洋跃层探测仪，包括温度传感器、超声换能器、超声传感器驱动模块、限幅电路模块、高频放大电路模块、带通滤波电路模块、检波电路模块、D转换电路模块、控制器和上位机；其中：

温度传感器用于检测超声换能器的温度，并将检测到的温度信号发送给控制器，控制器根据该温度信号的变化对接收到的回波信号进行修正；

控制器通过超声传感器驱动模块控制着超声换能器超声信号的发送；

超声换能器接受到的回波信号依次通过限幅电路模块、高频放大电路模块、带通滤波电路模块，实现了回波信号的限副、高频放大和滤波，高频放大和滤波处理均由控制器控制实现；

检波电路模块从带通滤波电路模块输出的回波信号中分离出含有跃层信息信号，然后经过AD转换模块转换后送给控制器；控制器接受到跃层信息信号发送给上位机，上位机对接收到的含有跃层信息信号进行消除噪声和提取跃层信息。

优先方案，所述的超声换能器的材质为锆钛酸钡。

优选方案，所述的超声换能器的发射频率为200KHz和250KHz两种。

优选方案，所述的温度传感器采用温敏电阻实现。