本實用新型涉及船舶水密艙的水密性檢測技術，特別是一種用于船舶水密艙口測漏儀的超聲波接收器。

背景技術：

水通過艙體破孔進入船艙是造成船艙內(nèi)貨物損壞的一個主要原因，船舶艙蓋泄漏檢測儀是一種可以迅速檢測船體各部位(船艙蓋、船首、船尾和側(cè)門)是否泄漏的儀器。目前，國內(nèi)在船舶水密艙的水密性檢測方面，通常采用沖水試驗(水壓試驗)、粉筆標記等傳統(tǒng)檢驗方法，船級社、海事局等船舶法定檢驗單位目前仍然采用上述傳統(tǒng)檢驗方法，但傳統(tǒng)檢驗方法受貨物裝卸過程、相關防污染規(guī)定、冬季易結冰等情況影響較大，且檢驗結果比較模糊，僅能判斷某一區(qū)域存在泄漏而無法精確到具體位置。

為克服沖水試驗中存在的問題，國外已經(jīng)研發(fā)了采用超聲波的方法進行水密艙的水密性檢測的方法，如英國的CARGO-SAFE船舶艙蓋泄漏檢測儀，該儀器包括便攜外盒、發(fā)射器、接收器、耳機、保護皮套、測麥克風、三節(jié)可調(diào)節(jié)伸縮棒、電池和充電器，該儀器通過接收接收器置于船艙內(nèi)的發(fā)射器發(fā)射的超聲波的聲級來評估船艙滲漏級別。使用時，將發(fā)射器置于艙體內(nèi)，發(fā)射器上由微處理器控制的射線射向艙體的各指定方向；工作時，發(fā)射器上的綠色的指示燈將發(fā)光。發(fā)射器的工作可以用一遙控器來控制,這樣不但可以節(jié)省電源，而且可以使檢測員不要反復進入船艙操作發(fā)射器,這樣可以節(jié)省檢測員的工作時間。

目前國際上使用的組合式船舶艙蓋泄漏檢測儀多為英國、比利時等歐洲國家生產(chǎn)，其價格昂貴，功能單一，單電阻電位器控制，精度較差。而國內(nèi)目前還沒有成熟的船舶水密艙口測漏儀，市面上可見的超聲波接收器較少，能作為測漏儀使用的更少，如超聲波測漏儀(UT100、LOCATOR)的僅能提供電平指示驅(qū)動10位發(fā)光管的模擬輸出方式，此種輸出方式因缺少0db時對應的相對參考值，且最高精度僅為3db/LED發(fā)光管，無法通過開口值方法測量超聲波泄漏程度。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種價格低廉、易于操作控制且能通過開口值方法測量超聲波泄漏程度的用于船舶水密艙口測漏儀的超聲波發(fā)射器。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下：

用于船舶水密艙口測漏儀的超聲波接收器，包括超聲波接收探頭、前置正相信號放大器模塊、混頻模塊、反相信號放大器模塊、多階帶通濾波模塊、對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊、單片機模塊、顯示模塊、無線通信模塊、電源模塊、儲存模塊、音頻處理模塊和USB通信模塊；所述的單片機模塊分別與前置正相信號放大器模塊、混頻模塊、反相信號放大器模塊、對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊、顯示模塊和無線通信模塊連接；所述的前置正相信號放大器模塊分別與超聲波接收探頭、電源模塊和混頻模塊連接，所述的多階帶通濾波模塊分別與反相信號放大器模塊、對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊和音頻處理模塊連接；所述的音頻處理模塊與耳機或喇叭連接。

進一步地，所述的顯示模塊包括LCD顯示模塊或LED顯示模塊；所述的無線通信模塊包括433M無線通信模塊；所述的單片機模塊分別與鍵盤模塊和儲存模塊連接。

進一步地，所述的前置正相信號放大器模塊、反相信號放大器模塊為單片機增益可控模塊。

進一步地，所述的多階帶通濾波模塊包括多階帶通濾波器。

進一步地，所述的USB通信模塊作為通訊工具，通過USB通信模塊將超聲波接收器與電腦連接起來，將顯示模塊及儲存模塊中的信息實時發(fā)送至電腦中。

進一步地，所述的鍵盤模塊用于選取開口值、儲存實時測量值、控制無線通信模塊發(fā)送指令、調(diào)整顯示模塊的亮度。

進一步地，所述的前置正相信號放大器模塊、混頻模塊、反相信號放大器模塊、多階帶通濾波模塊、對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊、單片機模塊、顯示模塊、無線通信模塊、電源模塊、儲存模塊、音頻處理模塊和USB通信模塊集成在殼體內(nèi)；殼體頂部配有BNC快速接頭；殼體背部設有彈力手扣；所述的BNC快速接頭與超聲波接收探頭連接、或通過延長桿與超聲波接收探頭連接；殼體側(cè)部設有耳機插孔和USB接口，殼體正面的操作界面配有背光可調(diào)的128X128像素點陣顯示屏和按鍵區(qū)域。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

1、本實用新型在技術方面解決了以下問題：通過兩級信號放大模塊(前置正相信號放大器模塊和反相信號放大器模塊)的固定正相、反相放大后得到無增益的超聲波信號，嚴謹?shù)倪€原并計算出超聲波相對值，同時記錄開口值及測量值，并將測得的結果實時顯示在顯示屏中并同步存入儲存模塊。

2、本實用新型的接收器通過兩級信號放大器在增益控制上保持一致，通過正相、反相放大設計巧妙的使得接收信號在放大后更好的還原。

3、本實用新型的接收器在對混頻模塊和帶通濾波模塊的設計上進行了組合優(yōu)化，經(jīng)混頻模塊得到的信號在以750Hz為中心頻率的帶通濾波器濾波后能更有效的濾除干擾。本實用新型的對混頻模塊在進行頻率的變換過程中保持調(diào)制方式不變，攜帶的信息不變，而且不產(chǎn)生失真。

4、本實用新型的接收器可同時顯示分貝值及開口值百分比，并將最近一次儲存的測量結果顯示在顯示屏下方，該儲存的測量結果包含了時間、100％開口值，測量值，及相對位置信息，為保證測量結果真實有效，儲存的測量結果具有不可更改性。

5、本實用新型小巧便攜，長寬高尺寸約為230mmX80mmX35mm，殼體符合人體工程學設計，背部設有彈力手扣，可便于單手操控。操作界面配有背光可調(diào)的128X128像素點陣液晶屏，不開背光時功耗僅為1毫瓦；按鍵區(qū)域可進行電源開關、開口值取值、音量調(diào)節(jié)、亮度調(diào)節(jié)、儲存等操作。

附圖說明

圖1是本實用新型的組成示意圖。

圖2是本實用新型的殼體結構示意圖。

圖3是本實用新型的工作流程示意圖。

圖中：1、超聲波接收探頭，2、前置正相信號放大器模塊，3、混頻模塊，4、反相信號放大器模塊，5、多階帶通濾波模塊，6、對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊，7、單片機模塊，8、顯示模塊，9、無線通信模塊，10、電源模塊，11、儲存模塊，12、鍵盤模塊，13、音頻處理模塊，14、耳機或喇叭，15、USB通信模塊，16、BNC快速接頭，17、USB接口，18、顯示屏，19、按鍵區(qū)域，20、殼體。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖1-3所示，用于船舶水密艙口測漏儀的超聲波接收器，包括超聲波接收探頭1、前置正相信號放大器模塊2、混頻模塊3、反相信號放大器模塊4、多階帶通濾波模塊5、對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊6、單片機模塊7、顯示模塊8、無線通信模塊9、電源模塊10、儲存模塊11、音頻處理模塊13和USB通信模塊15；所述的單片機模塊7分別與前置正相信號放大器模塊2、混頻模塊3、反相信號放大器模塊4、對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊6、顯示模塊8和無線通信模塊9連接；所述的前置正相信號放大器模塊2分別與超聲波接收探頭1、電源模塊10和混頻模塊3連接，所述的多階帶通濾波模塊5分別與反相信號放大器模塊4、對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊6和音頻處理模塊13連接；所述的音頻處理模塊13與耳機或喇叭14連接。

進一步地，所述的顯示模塊8包括LCD顯示模塊或LED顯示模塊；所述的無線通信模塊9包括433M無線通信模塊；所述的單片機模塊7分別與鍵盤模塊12和儲存模塊11連接。

進一步地，所述的前置正相信號放大器模塊2、反相信號放大器模塊4為單片機增益可控模塊。

進一步地，所述的多階帶通濾波模塊5包括多階帶通濾波器。

進一步地，所述的USB通信模塊15作為通訊工具，通過USB通信模塊15將超聲波接收器與電腦連接起來，將顯示模塊8及儲存模塊11中的信息實時發(fā)送至電腦中。

進一步地，所述的鍵盤模塊12用于選取開口值、儲存實時測量值、控制無線通信模塊9發(fā)送指令、調(diào)整顯示模塊8的亮度。

進一步地，所述的前置正相信號放大器模塊2、混頻模塊3、反相信號放大器模塊4、多階帶通濾波模塊5、對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊6、單片機模塊7、顯示模塊8、無線通信模塊9、電源模塊10、儲存模塊11、音頻處理模塊13和USB通信模塊15集成在殼體20內(nèi)；殼體20頂部配有BNC快速接頭16；殼體20背部設有彈力手扣；所述的BNC快速接頭16與超聲波接收探頭1連接、或通過延長桿與接收探頭1連接；殼體20側(cè)部設有耳機插孔和USB接口17，殼體20正面的操作界面配有背光可調(diào)的128X128像素點陣顯示屏18和按鍵區(qū)域19。

本實用新型的工作方法，包括以下步驟：

D1、開機，自檢，并檢查電源模塊10狀態(tài)和儲存模塊11狀態(tài)；

D2、檢查發(fā)射器的控制開關的狀態(tài)；如果是“打開”狀態(tài)，則轉(zhuǎn)步驟D3，否則轉(zhuǎn)步驟D4；

D3、通過鍵盤模塊12向單片機模塊7輸入指令，由單片機模塊7通過無線通信模塊9向發(fā)射器發(fā)送指令，控制發(fā)射器發(fā)出超聲波；

D4、從水密艙口漏出的微弱的超聲波信號由接收器的延伸探頭接收后，經(jīng)前置正相信號放大器模塊2固定正相增益；經(jīng)由單片機模塊7控制混頻模塊3進行頻譜的下變頻搬移，直接將超聲波信號轉(zhuǎn)化為人耳可聽到的20K以下的聲音頻率，完成頻率的變換，經(jīng)反相信號放大器模塊4反相放大，經(jīng)多階帶通濾波模塊5濾除雜波，最后將得到的有用的頻率分量分成兩路；所述的反相信號放大器模塊4與前置放大器模塊同時受單片機模塊7控制，輸出后正相、反相增益相抵消，信號增益還原至原始真實值；

D5、一路通過對數(shù)轉(zhuǎn)換及曲率恢復模塊6進行放大，經(jīng)單片機模塊7進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后以伏特分貝dBV為單位顯示在顯示模塊8中并同步存入儲存模塊11；另一路通過音頻處理模塊13從耳機或揚聲器中實時播放出來。

本實用新型不局限于本實施例，任何在本實用新型披露的技術范圍內(nèi)的等同構思或者改變，均列為本實用新型的保護范圍。