深圳海旭儀器儀表有限公司
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閱讀：12發(fā)布時(shí)間：2026-5-27
測深儀的各項(xiàng)技術(shù)原理
前言：儀器儀表在船舶、機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用
儀器儀表行業(yè)進(jìn)入“十二五”，發(fā)展綠色、新能源等新興產(chǎn)業(yè)，重視生態(tài)環(huán)保是重要的趨勢。儀器儀表是創(chuàng)新的源泉，對(duì)于發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。我國儀器儀表市場雖與國外有很大的差距，但從未停止發(fā)展，特別是近兩年許多新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)，也對(duì)儀器儀表行業(yè)產(chǎn)生了很大的影響。新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了儀器儀表行業(yè)，智能化技術(shù)也讓儀器儀表行業(yè)向制造業(yè)轉(zhuǎn)型。儀器儀表行業(yè)產(chǎn)生較大影響的新興產(chǎn)業(yè)，當(dāng)屬低碳經(jīng)濟(jì)。中國國際經(jīng)濟(jì)合作學(xué)會(huì)經(jīng)濟(jì)合作部副主任、中國企業(yè)走出去研究中心常務(wù)副主任楊金貴指出，低碳經(jīng)濟(jì)以其獨(dú)特的優(yōu)勢和巨大的市場已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的熱點(diǎn)，與儀器儀表行業(yè)有著息息相關(guān)的帶動(dòng)作用。與此同時(shí)，儀器儀表具有“三高三低”——高技術(shù)、高投入、高產(chǎn)出、低能耗、低材耗、低污染的特點(diǎn)，許多產(chǎn)品是技術(shù)密集和勞動(dòng)密集相結(jié)合。低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展勢必
帶動(dòng)儀器儀表需求的上升。
近年來，我國大力發(fā)展船舶及海洋工程配套產(chǎn)業(yè)將為船用儀器儀表行業(yè)發(fā)展提供廣闊的市場空間。船舶自動(dòng)化、大型化、信息化趨勢將推動(dòng)船用儀器儀表的大理應(yīng)用和技術(shù)進(jìn)步，海洋工程裝備由淺海裝備向深海裝備發(fā)展，將拓展船用儀器儀表的產(chǎn)品領(lǐng)域。這些產(chǎn)品作為能耗計(jì)量器具直接進(jìn)入家庭或相關(guān)環(huán)境監(jiān)測組織用來監(jiān)測二氧化碳排放，其市場前景和市場容量都是巨大的。
海洋聲學(xué)儀器發(fā)展迄今為止，出現(xiàn)突飛猛進(jìn)的技術(shù)飛躍，國際上推出許多的海洋聲學(xué)設(shè)備，如：多波速海底成像系統(tǒng)、側(cè)掃聲納、淺層剖面儀、水下聲標(biāo)應(yīng)答器等等，而測深儀只是聲學(xué)儀器家族中的一種設(shè)備。目前國際上大多型號(hào)的測深儀還是采用機(jī)械記錄針式或熱敏記錄方式。丹麥的E-sea sound采用了數(shù)字成像測深儀，但價(jià)格昂貴（每臺(tái)售價(jià)在30萬元人民幣以上），而且只能存儲(chǔ)30分鐘的圖像數(shù)據(jù)。國內(nèi)目前使用最多的測深儀還是機(jī)械記錄針式的，體積大，功耗大，故障率高。中海達(dá)公司經(jīng)過多年的研究，推出HD-17/HD-18型數(shù)字成像式測深儀，把打在記錄紙上的模擬信號(hào)，用數(shù)字化圖像的方法顯示出來，并可以存貯，事后可隨時(shí)回放和打印，用數(shù)字處理的方法捕捉水底回波信號(hào)，既精度高，又穩(wěn)定可靠，用電子閃存，可存儲(chǔ)20 60小時(shí)的記錄圖像數(shù)據(jù)，還配有USB存儲(chǔ)盤，隨時(shí)可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。中海達(dá)公司同時(shí)還推出了HD-16型輕巧工程測深儀，應(yīng)該是目前最輕巧的測量型測深儀。雖然它只顯示和輸出
水深無圖象記錄，但所得到的水深也是經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)字處理的，精度高而又可靠。中海達(dá)測深儀是目前國內(nèi)商品化測深儀中的測深儀，最輕巧的測量型測深儀。雖然它只顯示和輸出水深無圖象記錄，但所得到的水深也是經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)字處理的，精度高而又可靠。中海達(dá)測深儀是目前國內(nèi)商品化測深儀中的測深儀。
一、回聲測深儀原理
假設(shè)聲波在水中的傳播水面速度為V，當(dāng)在換能器探頭加窄脈沖聲波信號(hào)，聲波經(jīng)探頭發(fā)射到水底，并由水底反射回到探頭被接收，測得聲波信號(hào)往返行程所經(jīng)歷的時(shí)間為t，
則： Z= Vt/2
二、水底信號(hào)識(shí)別技術(shù)
雖然回深測深的原理很簡單，但水中的情況卻是很復(fù)雜的，有干擾回波、有魚群出沒或雜物的回波，水底的反射條件各不相同，在淺水區(qū)還有可能出現(xiàn)二次、三次回波，如何從眾多的雜波中跟蹤得到真正的水底回波信號(hào)，需要采用相關(guān)的技術(shù)。
1．水底門跟蹤技術(shù)（也叫時(shí)間門跟蹤技術(shù)）
由于水底的變化是比較平緩的，兩次測深之間（約0.1秒），水深變化不會(huì)太大，我們假定二次深度的變化量為±10%，則我們就在上次正確回波時(shí)刻%×Z到后10%×Z開一道時(shí)間門，只有在時(shí)間門內(nèi)的回波我們才認(rèn)為是正確的回波，這±10%就叫時(shí)間門寬度，一旦時(shí)間門內(nèi)沒有回波，就進(jìn)行全程搜索回波，直到重新捕獲真正的回波。
2．脈寬選擇
對(duì)回波的脈沖寬度加以限制，對(duì)于脈寬小于限值的回波脈沖，則認(rèn)為是干擾信號(hào)，不同的反射底質(zhì)所形成的脈寬都是不一樣的，脈寬設(shè)置過大，會(huì)造成沒有可用的回波，所以脈寬限制不宜設(shè)置過大。
3．淺水抑制
如果你所測的區(qū)域的水深一定比某個(gè)值大，如一定大于5米，則可加入5米的淺水抑制，則5米以內(nèi)的回波不予采用。
4．自動(dòng)增益控制
該項(xiàng)技術(shù)可以根據(jù)測量回波脈沖的峰值來確定回波信號(hào)的強(qiáng)度，回波信號(hào)過強(qiáng)時(shí)自動(dòng)控制接收放大電路降低增益，以防止干擾信號(hào)過多。當(dāng)回波信號(hào)幅度過小時(shí)，自動(dòng)控制接收放大電路提高增益，以接收回波。
5．時(shí)間增益控制( TVG)：
聲波在水中傳播按指數(shù)規(guī)律衰減，為保持信號(hào)幅度的平穩(wěn)，TVG將控制接收放大器按相反規(guī)律增長放大倍數(shù)，就是時(shí)間增益控制。
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