用于船舶水密舱口测漏仪的超声波发射器的制作方法

本实用新型涉及船舶水密舱的水密性检测技术，特别是一种用于船舶水密舱口测漏仪的超声波发射器。

背景技术：

水通过舱体破孔进入船舱是造成船舱内货物损坏的一个主要原因，船舶舱盖泄漏检测仪是一种可以迅速检测船体各部位(船舱盖、船首、船尾和侧门)是否泄漏的仪器。目前，国内在船舶水密舱的水密性检测方面，通常采用冲水试验(水压试验)、粉笔标记等传统检验方法，船级社、海事局等船舶法定检验单位目前仍然采用上述传统检验方法，但传统检验方法受货物装卸过程、相关防污染规定、冬季易结冰等情况影响较大，且检验结果比较模糊，仅能判断某一区域存在泄漏而无法精确到具体位置。

为克服冲水试验中存在的问题，国外已经研发了采用超声波的方法进行水密舱的水密性检测的方法，如英国的CARGO-SAFE船舶舱盖泄漏检测仪，该仪器包括便携外盒、发射器、接收器、耳机、保护皮套、测麦克风、三节可调节伸缩棒、电池和充电器，该仪器通过接收接收器置于船舱内的发射器发射的超声波的声级来评估船舱渗漏级别。使用时，将发射器置于舱体内，发射器上由微处理器控制的射线射向舱体的各指定方向；工作时，发射器上的绿色的指示灯将发光。发射器的工作可以用一遥控器来控制,这样不但可以节省电源，而且可以使检测员不要反复进入船舱操作发射器,这样可以节省检测员的工作时间。目前国际上使用的组合式船舶舱盖泄漏检测仪多为英国、比利时等欧洲国家生产，其价格昂贵，功能单一，单电阻电位器控制，精度较差。

而国内目前还没有成熟的船舶水密舱口测漏仪，更没有适合船舶水密舱口测漏的超声波发射器。

虽然在市场上可见一些品牌的超声波发射器，但其发射探头较少，功率较低，且发出的超声波为单一频率，这类发射器不能满足检测时覆盖全部水密舱口结合部的要求，且绝大多数的发射器功率较小，仅能在5米以内被探测到，不能满足船舶水密舱口与舱底板之间的超高距离。且单一频率的超声波很容易与现场环境中的超声波干扰混淆。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种价格低廉、易于操作控制、能满足覆盖全部水密舱口结合部要求的用于船舶水密舱口测漏仪的超声波发射器。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

用于船舶水密舱口测漏仪的超声波发射器，包括电源模块、超声波驱动模块、超声波发射探头、超声波功率调节及反馈模块、单片机模块、显示模块和无线通信模块；所述的电源模块包括升压模块和降压模块；所述的超声波驱动模块分别与电源模块、超声波功率调节及反馈模块和超声波发射探头连接，所述的单片机模块分别与显示模块、无线通信模块和超声波功率调节及反馈模块连接。

进一步地，所述的电源模块、超声波驱动模块、超声波发射探头、超声波功率调节及反馈模块、单片机模块、显示模块和无线通信模块集成在保护壳内；所述的超声波发射探头共有19个，分三层布置在保护壳上部的半球形壳体上；所述的保护壳上部还设置无线通信模块的控制开关、电源开关、LED指示灯、超声波功率调节及反馈模块调节旋钮和显示屏。

进一步地，所述的显示屏采用3.3V小尺寸液晶屏，工作电流为8～20mA。

进一步地，所述的超声波发射探头在半球形壳体上的分布为：第1层12个环向均布，第2层6个环向均布，第3层即最顶层1个，位于半球形壳体的中心。

进一步地，所述的超声波发射探头中心线与保护壳底面的夹角为：第1层为40度，第2层为70度，第3层为90度。

进一步地，所述的保护壳外设置外保护套，外保护套配有易拆插扣，用于将发射器佩戴在检测人员的腰部。

进一步地，所述的显示模块包括LCD显示模块或LED显示模块；所述的无线通信模块包括433M无线通信模块；所述的超声波驱动模块为超声波BUCK驱动模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的发射器小巧便携，为方便人员上下舱携带，外保护套配有易拆插扣，可将发射器佩戴在腰部；在壳体设计上，根据超声波探头的波束角度特性，计算并设计出了发射器探头排列方位及角度，使得超声波探头发出的超声波在20米最远距离内可不经过折射直接射向水密舱口结合部，减少超声波因过多折射而产生的能量损耗。

2、本实用新型的发射器配有液晶显示屏及LED灯，方便检测人员在夜间及黑暗的舱室内调整超声波功率及选择是否通过无线模块控制超声波开启或关闭，该液晶屏采用3.3V小尺寸液晶屏，工作电流仅为8～20mA；该液晶屏可在无操作时关闭，同时超声波探头可通过无线通信模块控制开关控制开启与关闭以达到节能的目的。

3、本实用新型的19颗超声波发射探头3层分布排列在舵轮形状的半球结构中，其排列方位及角度严格依据超声波探头的波束角特性，底层12颗水平夹角30度、垂直夹角40度，中间6颗探头水平夹角60度、垂直夹角70度，顶层1颗水平角度探头可使得超声波向发射时可以均匀覆盖其上部全部区域，当发射器放置在船舶水密舱底部时，其发出的超声波可在20m最远距离内可不经过折射直接射向水密舱口结合部，减少超声波因过多折射而产生的能量损耗。

4、本实用新型的发射器产生的方波信号同时，根据接收器混频模块的设置增加了类似音乐/报警类的频率，这使得发射器产生的超声波信号具有唯一性，该方式有助于在恶劣工况下区别于自然环境中的超声波(船舶在码头等处靠泊时，码头吊机、船用压缩空气、电焊机都会产生干扰性的超声波)。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图。

图2是本实用新型的外观结构示意图。

图3是本实用新型的工作流程示意图。

图中：1、电源模块，2、超声波驱动模块，3、超声波发射探头，4、超声波功率调节及反馈模块，5、单片机模块，6、显示模块，7、无线通信模块，8、保护壳，9、无线通信模块的控制开关，10、电源开关，11、LED指示灯，12、超声波功率调节及反馈模块调节旋钮，13、显示屏。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-3所示，用于船舶水密舱口测漏仪的超声波发射器，包括电源模块1、超声波驱动模块2、超声波发射探头3、超声波功率调节及反馈模块4、单片机模块5、显示模块6和无线通信模块7；所述的电源模块1包括升压模块和降压模块；所述的超声波驱动模块2分别与电源模块1、超声波功率调节及反馈模块4和超声波发射探头3连接，所述的单片机模块5分别与显示模块6、无线通信模块7和超声波功率调节及反馈模块4连接。

进一步地，所述的电源模块1、超声波驱动模块2、超声波发射探头3、超声波功率调节及反馈模块4、单片机模块5、显示模块6和无线通信模块7集成在保护壳8内；所述的超声波发射探头3共有19个，分三层布置在保护壳8上部的半球形壳体上；所述的保护壳8上部还设置无线通信模块的控制开关9、电源开关10、LED指示灯11、超声波功率调节及反馈模块调节旋钮12和显示屏13。

进一步地，所述的显示屏13采用3.3V小尺寸液晶屏，工作电流为8～20mA。

进一步地，所述的超声波发射探头3在半球形壳体上的分布为：第1层12个环向均布，第2层6个环向均布，第3层即最顶层1个，位于半球形壳体的中心。

进一步地，所述的超声波发射探头3中心线与保护壳8底面的夹角为：第1层为40度，第2层为70度，第3层为90度。

进一步地，所述的保护壳8外设置外保护套，外保护套配有易拆插扣，用于将发射器佩戴在检测人员的腰部。

进一步地，所述的显示模块6包括LCD显示模块或LED显示模块；所述的无线通信模块7包括433M无线通信模块；所述的超声波驱动模块2为超声波BUCK驱动模块。

本实用新型的工作方法，包括以下步骤：

A1、开机，自检，并检查电源模块1状态；

A2、检查无线通信模块的控制开关9的状态；如果是“打开”状态，则转步骤A3；否则转步骤A4；

A3、等待接收器发送的无线信号指令，在接收到无线信号指令后转步骤A4；

A4、由单片机模块5产生方波信号并发送到超声波驱动模块2；单片机模块5同时根据无线通信模块7接收到的无线信号控制方波的产生或停止；所述的方波信号的核心频率为39-41kHz；

A5、超声波功率调节及反馈模块4根据检测区域大小调整超声波功率并将超声波功率调整结果反馈到显示模块6；

A6、超声波驱动模块2驱动超声波发射器探头发射超声波。

本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。