本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量水深的儀器,屬于工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前已有的關(guān)于水深測(cè)量的儀器或方法受地理環(huán)境影響的因素較大,有些水域面積龐大,地理環(huán)境復(fù)雜的水體深度的測(cè)量存在比較大的困難,另外,部分測(cè)量?jī)x器依靠標(biāo)尺的度數(shù)來測(cè)量水深,受復(fù)雜的水底環(huán)境、水流和測(cè)量操作的影響,測(cè)量結(jié)果存在較大的偏差,由于測(cè)量難度較大,單位時(shí)間測(cè)量任務(wù)量較小。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供一種測(cè)量水深的儀器,以解決傳統(tǒng)測(cè)量水深所有的測(cè)量精度不高,測(cè)量難度較大的問題。
本實(shí)用新型按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種測(cè)量水深的儀器,包括:無人機(jī)主體、水深測(cè)量單元以及遠(yuǎn)程處理單元,其中,所述水深測(cè)量單元設(shè)置于無人機(jī)主體上,包括:測(cè)量線、牽引錘、收線桿、信號(hào)收發(fā)器、軸承、電動(dòng)馬達(dá)、第一壓力傳感器以及第二壓力傳感器,所述無人機(jī)主體的底部具有不封閉的腔室,腔室內(nèi)水平放置收線桿,收線桿的軸端一端連接電動(dòng)馬達(dá),另一端連接軸承,電動(dòng)馬達(dá)的底部與腔室內(nèi)壁之間設(shè)置第一壓力傳感器,軸承的底部與腔室內(nèi)壁之間設(shè)置第二壓力傳感器;所述收線桿上通過測(cè)量線連接牽引錘;
所述牽引錘為中空結(jié)構(gòu),中空結(jié)構(gòu)內(nèi)從上至下依次設(shè)置有激光燈、防水電池和水壓測(cè)量器,防水電池為激光燈和水壓測(cè)量器提供電力;
所述遠(yuǎn)程處理單元通過所述信號(hào)收發(fā)器接收并處理激光燈、水壓測(cè)量器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器發(fā)送的信息數(shù)據(jù),并發(fā)送控制指令給所述電動(dòng)馬達(dá)。
所述測(cè)量線內(nèi)部設(shè)有用于傳輸數(shù)據(jù)的導(dǎo)線,該導(dǎo)線將水壓測(cè)量器測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘?hào)收發(fā)器,再發(fā)送到遠(yuǎn)程處理單元。
所述電動(dòng)馬達(dá)與第一壓力傳感器之間設(shè)有第一彈簧,軸承與第二壓力傳感器之間設(shè)有第二彈簧。
所述無人機(jī)主體的懸臂內(nèi)部是中空的結(jié)構(gòu),中空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有泡沫板。
所述第一壓力傳感器與第二壓力傳感器均采用ADuC7061型壓力傳感器。
所述水壓測(cè)量器采用Model204/C204型壓力傳感器。
本實(shí)用新型一種測(cè)量水深的儀器具有以下有益效果:
1、本實(shí)用新型將無人機(jī)與測(cè)量?jī)x器相結(jié)合,能夠打破地理環(huán)境的限制,測(cè)量難以測(cè)量的水體;
2、另外測(cè)量?jī)x器依靠水壓來計(jì)算水深,測(cè)量精度比較大,受水體影響較??;
3、由于是依靠遠(yuǎn)程終端控制,單次測(cè)量可完成任務(wù)量大;
4、本實(shí)用新型可停留于水面持續(xù)測(cè)量水深,提供水位變化數(shù)據(jù);
5、水壓測(cè)量器可根據(jù)不同水體密度更換,以測(cè)量不同密度的水體。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型測(cè)量器結(jié)構(gòu)俯視示意圖;
圖3為本實(shí)用新型測(cè)量器結(jié)構(gòu)仰視示意圖;
圖4為本實(shí)用新型測(cè)量器剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型牽引錘結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中各標(biāo)號(hào)為:1:無人機(jī)主體、2:無人機(jī)懸臂、3:螺旋槳、4:測(cè)量線、5:牽引錘、6:收線桿、7:信號(hào)收發(fā)器、8:軸承、9:電動(dòng)馬達(dá)、10:第一彈簧、11:第二彈簧、12:第二壓力傳感器、13:第一壓力傳感器、(14,15):泡沫板、16:激光燈、17:防水電池、18:水壓測(cè)量器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明,但本實(shí)用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。
一種測(cè)量水深的儀器,包括:無人機(jī)主體1、測(cè)量線4、牽引錘5、收線桿6、信號(hào)收發(fā)器7、軸承8、電動(dòng)馬達(dá)9、彈簧10、彈簧11、壓力傳感器12、壓力傳感器13、泡沫板14、泡沫板15、激光燈16、防水電池17、水壓測(cè)量器18。
所述無人機(jī)主體1為內(nèi)部中空的,內(nèi)部搭載收線桿6、信號(hào)收發(fā)器7、軸承8、電動(dòng)馬達(dá)9、彈簧10、彈簧11、壓力傳感器12、壓力傳感器13。
信號(hào)收發(fā)器7通過無線電信號(hào)與遠(yuǎn)程處理單元連接。
第二壓力傳感器12和第一壓力傳感器13固定在無人機(jī)主體1底部,第二壓力傳感器12和第一壓力傳感器13上部分別連接第二彈簧11和第一彈簧10。
軸承8搭載在第二彈簧11上部,電動(dòng)馬達(dá)9搭載在第一彈簧10上部。
此處所述第一彈簧10和第二彈簧11的作用是為了減震,保護(hù)壓力傳感器和上部的結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)榫薮蟮臎_力而損毀。
當(dāng)遠(yuǎn)程處理單元發(fā)送電動(dòng)馬達(dá)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)指令時(shí),馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng),測(cè)量線4下放浸入水中,牽引錘5緩慢下沉,所述牽引錘5由激光燈16、防水電池17和水壓測(cè)量器18組成,牽引錘5沒入水中,通過遠(yuǎn)程處理單元打開激光燈16,燈光可射出水面,可以精確定位測(cè)量位置,防止因水流影響測(cè)量位置的錯(cuò)誤識(shí)別,防水電池17為激光燈16和水壓測(cè)量器18提供電力。由于激光燈16是在牽引錘頂部,牽引錘下沉過程中可豎直射出水面,激光燈16的目的是為了顯示牽引錘的測(cè)量水深的位置,即便是無人機(jī)體和牽引錘不在一條豎直線上時(shí)也可以準(zhǔn)確知道具體測(cè)量位置,測(cè)量位置可通過無人機(jī)體的移動(dòng)來調(diào)整。
當(dāng)牽引錘5接觸水底,底部有支撐力時(shí),測(cè)量線4牽引的第二壓力傳感器12和第一壓力傳感器13檢測(cè)到的到的壓力會(huì)減小,將此信號(hào)通過數(shù)據(jù)線傳給信號(hào)接收器7,進(jìn)而通過遠(yuǎn)程處理單元發(fā)送馬達(dá)9停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令,開始并通過測(cè)量線4中數(shù)據(jù)線發(fā)送指令給水壓測(cè)量器18,開始讀取水壓數(shù)據(jù),測(cè)量水深,并將結(jié)果通過數(shù)據(jù)線反饋回信號(hào)接收器7,信號(hào)接收器7再發(fā)送至遠(yuǎn)程處理單元。
當(dāng)測(cè)量結(jié)束時(shí),通過遙控裝置對(duì)遠(yuǎn)程處理單元的控制器發(fā)送指令,電動(dòng)馬達(dá)9逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),收起測(cè)量線4,測(cè)量結(jié)束。
作為本實(shí)用新型一種測(cè)量水深的儀器的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案,無人機(jī)懸臂2內(nèi)部也是中空的結(jié)構(gòu),用來填充泡沫板14、泡沫板15,方便測(cè)量器在不飛行時(shí)可以在水面懸浮,實(shí)時(shí)監(jiān)控水深變化,提供水位變化數(shù)據(jù)。監(jiān)控模式下,即當(dāng)壓力傳感器壓力介于零和牽引錘重力之間值時(shí),持續(xù)讀數(shù)測(cè)量,每次測(cè)量完調(diào)整鉛錘高度,使壓力傳感器讀數(shù)始終介于零和牽引錘重力之間,實(shí)現(xiàn)水位的監(jiān)控。
作為本實(shí)用新型一種測(cè)量水深的儀器的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案,所述測(cè)量線4內(nèi)部有可以傳輸數(shù)據(jù)的導(dǎo)線,可將水壓測(cè)量器18測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘?hào)收發(fā)器7,再發(fā)送到遠(yuǎn)程終端。所述水壓測(cè)量器18采用Model204/C204型壓力傳感器。
作為本實(shí)用新型一種測(cè)量水深的儀器的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案,水壓測(cè)量器18通過測(cè)量線4中的數(shù)據(jù)線與信號(hào)收發(fā)器7交換數(shù)據(jù),第一壓力傳感器13與第二壓力傳感器12通過放置在飛行器主體1內(nèi)部的數(shù)據(jù)線,將壓力數(shù)據(jù)傳送給信號(hào)收發(fā)器7,遠(yuǎn)程處理單元做出相應(yīng)指令,本實(shí)用新型的壓力傳感器采用ADuC7061,測(cè)量結(jié)果可數(shù)據(jù)化,方便讀取與識(shí)別,測(cè)量精度高。