[发明专利]水库渗漏多普勒探测仪

权利要求书

1.一种库渗漏多普勒探测仪，包括三向水听器阵列、收发电路模块、预处理电路模块和总控电路，其特征在于：所述的三向水听器阵列作为探头部分，由X、Y、Z向三组水听器组组成水听器阵列；采用互相垂直的六通塑胶管在X、Y、Z三维方向上各连接二段塑胶管，每一组有两个水听器分别安装在同向的二段塑胶管壁上，同向两个水听器的连线与所在塑胶管的轴线相交；收发电路模块用于控制超声波信号的发射和接收，设有收发控制电路、前置放大电路、滤波电路、A/D转换电路和频率调节电路、信号发生器电路、功率放大电路；预处理电路模块用于数据的时频分析，设有数据缓冲模块，时间和频率分析模块，输出模块和内置GPS模块；

所述的收发电路模块中收发控制电路的双向接口连接X、Y、Z三个方向的水听器组，收发电路模块中频率调节电路的输出端连接信号发生器的输入端，信号发生器的输出端连接功率放大电路的输入端，功率放大电路的输出端连接收发控制电路；收发控制电路连接前置放大电路的输入端，前置放大电路的输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端连接预处理电路模块的数据缓冲模块的输入端；

所述的数据缓冲模块的输出端连接时间和频率分析模块的输入端，时间和频率分析模块的输出端连接输出模块的一个输入端，输出模块的另一个输入端连接内置GPS模块的输出端；输出模块的输出端对外连接外部接口，包括连接显示器和计算机；

所有电路模块由总控电路编程控制。

2.根据权利要求1所述的水库渗漏多普勒探测仪，其特征在于：所述的三向水听器阵列每一组两个水听器结构相同，其中一个用于发射，另一个用于接收，并且发射和接收通过总控电路编程指令控制互换工作。

3.根据权利要求1所述的水库渗漏多普勒探测仪，其特征在于：所述的总控电路通过编程控制收发电路模块，先控制频率调节电路设定发射频率，由信号发生器发射脉冲信号或正弦信号，经功率放大电路放大后输出到程序指定的发射水听器；发射水听器激发出的超声波经过水体的传播由程序指定的水听器接收，接收到的超声信号经过收发控制电路传输到前置放大电路，信号放大后传输到滤波电路，经过滤波将有效信号传输到A/D转换电路，将模拟信号转换成数字信号，并通过电缆传输到预处理电路模块的数据缓冲模块，当一个方向的超声波数据采样完毕，传输到时间和频率分析电路并计算出该方向的水流速度信息；根据总控电路的指令依次采集并计算分析完成三个方向的速度信息，通过输出模块的端口传输到外接设备iPad或计算机，同时内置GPS模块也将测定的位置数据信息通过输出端口传输到外接设备iPad或计算机，到此完成一个点的数据采集任务；所有采集传回的数据信息由计算机进行数据库管理和处理解释，并绘制成渗漏流场分布图，圈定出渗漏位置。

4.根据权利要求2的水库渗漏多普勒探测仪，其特征在于：所述的水听器激发出的超声波中心频率为1MHz，仪器的数据采样速率为10Msps。