一種測定魚類聲學目標強度的實驗裝置製造方法

2023-05-06 06:48:36 1

一種測定魚類聲學目標強度的實驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種測定魚類聲學目標強度的實驗裝置，包括水槽和對測試目標發射及接收聲波的換能器，其特徵在於，還包括支柱、固定板、連接線、懸垂物和為連接線提供導向的導向部件，支柱設於固定板上，連接線繞過導向部件，支柱上設有能夠擺動的橫梁，橫梁上設有刻度尺和角度盤，橫梁的一側設有調節螺母，刻度尺上設置有遊碼，換能器位於水槽內且設於橫梁的正下方，連接線的一端與橫梁直接或者間接連接，連接線的另一端與懸垂物連接。該實驗裝置可以通過對調節螺母和遊碼的移動調整，實現對測試魚魚體的傾斜角度逐步細微的調節，從而更加方便、易控制和準確地對魚類聲學目標強度進行測定。
【專利說明】一種測定魚類聲學目標強度的實驗裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及魚類聲學目標強度測量領域，尤其涉及一種測定魚類聲學目標強 度的實驗裝置。

【背景技術】
[0002] 隨著海洋資源在國民經濟發展中的作用日益凸顯，我國對海洋資源開發力度也隨 之加深。作為海洋資源中的重要組成部分，漁業資源的評估和監控尤為重要。魚類的聲學 目標強度便是進行漁業資源評估和監控的重要參數。
[0003] 魚類的聲學目標強度是指，當聲波對魚類進行輻射時，在距離魚類聲學中心點處 向外一米處，反射聲波強度與入射聲波強度的比值。通常情況下，魚類的聲學目標強度用分 貝進行描述，即將比值進行對數運算處理後再放大十倍。利用魚類的聲學目標強度可以對 魚群的密度、數量等信息進行推測。
[0004] 中國發明專利申請CN200910249057. 4公開了一種魚類聲學目標強度測量裝置， 有水槽，在水槽的內側設有圓弧導軌，與圓弧導軌相配有滑車，在滑車上裝有傾角儀和換能 器，在水槽的上方水平設置有刻度盤，在刻度度盤的中心孔處裝有下端連接水平轉動杆的 轉軸，水平轉動杆的下方接連接件，換能器的發射面指向圓弧導軌的圓心處。測量時，將測 試魚懸掛在水平旋轉杆的下方，使測試魚位於圓弧導軌的圓心處。通過調整滑車上換能器 的位置，改變入射聲波的角度，從而測量魚體在不同的入射方向下的聲學目標強度值。然 而，中國發明專利申請CN200910249057. 4公開的裝置不能對魚體處於不同傾斜角度下的 聲學目標強度值進行測定，不能滿足測量的實際需要。
[0005] 在實際的測量中，魚類的聲學目標強度常常受到魚體傾斜角度的影響，且因實際 測量難以獲得魚體姿態等信息，從而使得測量的聲學目標強度值不夠準確，進而影響對漁 業資源的評估與監控。 實用新型內容
[0006] 本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種能夠對不同傾斜 角度下的魚體進行聲學目標強度精確測量的實驗裝置。
[0007] 本實用新型解決上述問題所採用的技術方案為：一種測定魚類聲學目標強度的 實驗裝置，包括水槽和對測試目標發射及接收聲波的換能器，其特徵在於，還包括支柱、固 定板、連接線、懸垂物和為連接線提供導向的導向部件，支柱設於固定板上，連接線繞過導 向部件，支柱上設有能夠擺動的橫梁，橫梁上設有刻度尺和角度盤，橫梁的一側設有調節螺 母，刻度尺上設置有遊碼，換能器位於水槽內且設於橫梁的正下方，連接線的一端與橫梁直 接或者間接連接，連接線的另一端與懸垂物連接。
[0008] 作為優選，所述遊碼連接有懸掛物體，所述懸掛物體位於遊碼的正下方。
[0009] 可選擇地，所述導向部件為定滑輪或者弧形導軌。
[0010] 可選擇地，所述定滑輪分別設在固定板的下側和水槽的底部。 toon] 作為優選，所述定滑輪分別等間距的設於支柱延長線的兩側。
[0012] 可選擇地，所述橫梁上設置有傾角儀。
[0013] 與現有技術相比，本實用新型的優點在於：通過移動調節螺母使得橫梁處於平衡 後，利用遊碼在刻度尺上的移動控制測試魚魚體的傾斜角度，從而使用換能器測定測試魚 的魚體在不同傾斜角度下的聲學目標強度。該實驗裝置可以對測試魚魚體的傾斜角度逐步 進行細微的調節，從而使得測量過程更加方便、易控制，測量結果更加準確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型實施例中的測定魚類聲學目標強度的實驗裝置結構示意圖。
[0015] 圖2為本實用新型實施例中指針指示度數與測試魚魚體傾斜角度之間關係示意 圖。

【具體實施方式】
[0016] 以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0017] 如圖1所示，本實施例中的測定魚類聲學目標強度的實驗裝置，包括水槽1和對測 試目標發射及接收聲波的換能器2,還包括支柱3、固定板4、連接線5、懸垂物6和為連接線 5提供導向的導向部件14,支柱3設於固定板4上，連接線5繞過導向部件14,支柱3上設 有能夠擺動的橫梁7,橫梁7上設有刻度尺8和角度盤9,橫梁7的一側設有調節螺母10,刻 度尺8上設置有遊碼11，換能器2位於水槽1內且設於橫梁7的正下方，連接線5的一端與 橫梁7直接或者間接連接，連接線5的另一端與懸垂物6連接。
[0018] 其中，換能器2用於對測試魚16發送聲波信號，並接收測試魚16反射回來的聲波 信號；
[0019] 支柱3主要用於支撐橫梁7、刻度盤8和角度盤9等部件，同時為橫梁7的擺動提 供一個支點；
[0020] 固定板4的作用在於為實驗裝置提供一個支撐平臺；
[0021] 連接線5用於直接或者間接連接橫梁7和懸垂物6,設置連接線5和懸垂物6的目 的是為了便於調整橫梁7的擺動和平衡；
[0022] 刻度尺8主要為遊碼11的細微調整提供一個參考尺度，從而實現對測試魚16魚 體在不同傾斜角度下的精確調整；
[0023] 角度盤9的功能在於，當通過調整遊碼11使得橫梁7發生擺動並致使測試魚16 魚體的傾斜角度發生變化時，角度盤9上的指針15指示橫梁7擺動的角度，而此時指針15 指示的角度即為測試魚16魚體的傾斜角度。如圖2所示，下面針對橫梁7擺動過程中，指 針15指示的角度α與測試魚16魚體的傾斜角度Θ之間的關係做出說明：
[0024] 橫梁7在擺動過程中會與水平線之間形成一個夾角γ，指針15與角度盤9上零度 刻線之間形成一個夾角α，而測試魚16的魚體傾斜後與水平線之間形成的角度為Θ。因 為α + β =90°，γ + β =90°，可知，α = γ。由平行線的性質可知，γ = Θ。所以，α = Θ。艮ρ 指針15指示的角度α等於測試魚16魚體的傾斜角度Θ。
[0025] 調節螺母10,用於對橫梁7的初始狀態進行調零。移動調節螺母10,使指針15對 準角度盤9的中央刻度線或在角度盤9中央刻度線左右作等幅擺動，此時橫梁7平衡。如 果指針15偏左，則將調節螺母10右旋；如果指針15偏右，則將調節螺母10左旋。
[0026] 導向部件14,一方面用於為橫梁7的穩定提供平衡力，另一方面為測試魚16的魚 體橫向伸展提供橫向的拉力。可選擇地，導向部件14為定滑輪或者弧形導軌。
[0027] 在利用測試裝置對測試魚16進行測試的過程中，測試魚16的重量經常是不相同 的，為了能夠實現對不同重量的測試魚16進行測量，作為優選，遊碼11連接有懸掛物體12, 懸掛物體12位於遊碼11的正下方。這樣，通過在刻度尺8上對連接有懸掛物12的遊碼11 進行細微移動，便能夠實現對不同重量測試魚16魚體的傾斜角度進行控制。
[0028] 為了提高橫梁7擺動的靈活性，進而提高實驗裝置的測量精度，可選擇地，橫梁7 可以與連接線5的一端直接連接。橫梁7與連接線5的直接連接處位於橫梁7的兩端。這 樣的設計可以增大力矩，從而提高了橫梁7擺動的靈活性和實驗裝置的測量精度。
[0029] 在橫梁7與連接線5的一端直接連接的條件下，進一步地，在利用實驗裝置進行測 試的過程中，為了對測試魚16在不同水深情況下的聲學目標強度進行測量，可選擇地，連 接線5上設有繞線器13,繞線器13接近橫梁7與連接線5的連接處。在與橫梁7兩端連接 的連接線5上，分別至少設有一個繞線器13。這樣便可以利用繞線器13對連接線5垂直下 垂的長度進行調整，從而將測試魚16置於不同深度，並進一步進行測試。其中，連接線5可 以選擇為吊繩、細線等軟質材料線體。
[0030] 進一步地，橫梁7上可以設置傾角儀。這樣在測量過程中能夠更加方便的讀取橫 梁7的擺動角度，進而可以知道測試魚16魚體的傾斜角度。
[0031] 為了實現測試魚16的魚體伸展，可選擇地，定滑輪14分別設在固定板4的下側和 水槽1的底部。在支柱3延長線兩側的懸垂物6的作用下，連接線5可以為測試魚16的伸 展提供一個橫向的平衡拉力，從而使得測試魚16魚體的初始態處於零度傾斜角，有利於對 測試魚16魚體的傾斜角度進行穩定的調節。
[0032] 進一步地，為了提高讀取測試魚16魚體傾斜角度的精確性，作為優選，導向部件 14分別等間距的設於支柱3延長線的兩側。例如，導向部件14 一方面等間距的設置在固定 板4上且位於支柱3延長線的兩側，一方面等間距的設置在水槽1的底部且同樣位於支柱 3延長線的兩側。這樣的設置不僅可以為伸展測試魚16的魚體提供穩定的橫向拉力，同時 在支柱3延長線兩側的懸垂物6的作用下，連接線5可以為橫梁7提供平衡力，從而方便遊 碼11在刻度尺8上的精度移動調節。
[0033] 以下結合圖1對本實用新型實施例中的測定魚類聲學目標強度的實驗裝置的操 作流程進行說明：
[0034] (1)將測試魚16的首尾兩端分別固定在橫梁7兩端垂直下垂的連接線5上，根據 測試的需要，調整繞線器13,使得測試魚16處於水槽1中水的適當深度；
[0035] (2)移動調節螺母10,使得指針15對準角度盤9的中央刻度線或在角度盤9中央 刻度線左右作等幅擺動，並使得測試魚16的魚體保持水平且位於換能器2的正上方；
[0036] (3)開啟換能器2,使換能器2向測試魚16發射聲波，並記錄此時發射出聲波的強 度；
[0037] (4)在刻度尺8上移動遊碼11，使得測試魚16的魚體傾斜不同的角度，並分別記 錄刻度盤9上指針15所指示的角度數值；
[0038] (5)與步驟（4)中測試魚16的魚體傾斜角度相對應，分別記錄換能器2接收的測 試魚16反射回的聲波強度；
[0039] (6)針對換能器2在測試魚16魚體在不同的傾斜角度下所發射和接收的聲波強度 分別進行處理，得到測試魚16魚體在不同傾斜角度下的聲學目標強度。
【權利要求】
1. 一種測定魚類聲學目標強度的實驗裝置，包括水槽和對測試目標發射及接收聲波 的換能器，其特徵在於，還包括支柱、固定板、連接線、懸垂物和為連接線提供導向的導向部 件，支柱設於固定板上，連接線繞過導向部件，支柱上設有能夠擺動的橫梁，橫梁上設有刻 度尺和角度盤，橫梁的一側設有調節螺母，刻度尺上設置有遊碼，換能器位於水槽內且設於 橫梁的正下方，連接線的一端與橫梁直接或者間接連接，連接線的另一端與懸垂物連接。
2. 根據權利要求1所述的測定魚類聲學目標強度的實驗裝置，其特徵在於，所述遊碼 連接有懸掛物體，所述懸掛物體位於遊碼的正下方。
3. 根據權利要求1或2所述的測定魚類聲學目標強度的實驗裝置，其特徵在於，所述導 向部件為定滑輪或者弧形導軌。
4. 根據權利要求3所述的測定魚類聲學目標強度的實驗裝置，其特徵在於，所述定滑 輪分別設在固定板的下側和水槽的底部。
5. 根據權利要求4所述的測定魚類聲學目標強度的實驗裝置，其特徵在於，所述定滑 輪分別等間距的設於支柱延長線的兩側。
6. 根據權利要求1或2所述的測定魚類聲學目標強度的實驗裝置，其特徵在於，所述橫 梁上設置有傾角儀。
【文檔編號】G01S7/521GK203838337SQ201420017982
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2014年1月13日
【發明者】孔令民, 尚曉明, 吳常文 申請人:浙江海洋學院