1.一种基于超声波的船舶吃水量检测系统,其特征在于:包括控制机(1)、升降机构(2)、超声波发射矩阵(3)、超声波接收矩阵(4)、浮球式液位传感器(5)、测高机构(6),控制机(1)通过电信号分别对升降机构(2)、超声波发射矩阵(3)、超声波接收矩阵(4)、浮球式液位传感器(5)、测高机构(6)进行协同控制连接,并对反馈的数据进行处理;
所述升降机构(2)设置有两组,分别等高安装在船体的两侧的岸边,升降机构(2)包括安装在岸上的伺服电机(21),伺服电机(21)的输出端连接有螺旋杆(22),螺旋杆(22)的下端竖直延伸到水底,螺旋杆(22)的表面活动连接有升降块(23),升降块(23)下方的螺旋杆(22)表面活动连接有清理组件(7),清理组件(7)用于清理螺旋杆(22)表面的污垢,伺服电机(21)由控制机(1)通过电信号进行控制;
所述超声波发射矩阵(3)和超声波接收矩阵(4)分别由成奇数设置的若干个超声波发射、接收器组成,超声波发射矩阵(3)和超声波接收矩阵(4)分别安装在两组的升降块(23)一侧,超声波发射矩阵(3)和超声波接收矩阵(4)由控制机(1)通过电信号控制工作;
所述船体一侧的岸边开设有井道,井道的底端与船体所在的河道相连通,浮球式液位传感器(5)固定安装在井道中,井道底端与河道连通的通道设置有水流缓流结构,用于平缓河道流向井道中水流的暗流,浮球式液位传感器(5)用于测量井道内水平面上升的距离,并通过电信号将数据反馈给控制机(1);
所述清理组件(7)包括设置在螺旋杆(22)表面活动安装的内连接罩(75),内连接罩(75)的外侧转动连接的中层连接罩(73),中层连接罩(73)的上端设置有触发调控部件(74),触发调控部件(74)活动贯穿到中层连接罩(73)的下表面,中层连接罩(73)的外侧转动连接有外连接罩(71),外连接罩(71)与中层连接罩(73)以及中层连接罩(73)与内连接罩(75)之间活动安装有两组的单向制动部件(72);
所述两组的单向制动部件(72)其型号一致,尺寸依据外连接罩(71)、中层连接罩(73)之间和中层连接罩(73)、内连接罩(75)之间的夹层空间作相应配置,两组的单向制动部件(72)依螺旋杆(22)的中心轴相互成镜像安装。
2.根据权利要求1所述的一种基于超声波的船舶吃水量检测系统,其特征在于:所述测高机构(6)包括设置在一侧岸边的电动滑块(61),电动滑块(61)在竖直方向上上下移动,电动滑块(61)的一端安装有水准仪(62),测高机构(6)还包括安装在另一侧岸边的测量尺(63),水准仪(62)通过水平观测船体顶端处于测量尺(63)所在刻度线的位置,来计算船体的整体高度。
3.根据权利要求2所述的一种基于超声波的船舶吃水量检测系统,其特征在于:所述测量尺(63)的底端固定连接在升降块(23)的一端,测量尺(63)的零刻度线与超声波接收矩阵(4)处于中心一组超声波接收器处于同一水平位置。
4.根据权利要求3所述的一种基于超声波的船舶吃水量检测系统,其特征在于:所述两组的升降块(23)受控制机(1)同步的对伺服电机(21)所进行的控制,使一侧的超声波发射矩阵(3)与超声波接收矩阵(4)同步的进行上升与下降,超声波发射矩阵(3)与超声波接收矩阵(4)始终处于同一水平面内。
5.根据权利要求1所述的一种基于超声波的船舶吃水量检测系统,其特征在于:所述内连接罩(75)的内侧上下端分被安装有封口盘(751),封口盘(751)的上表面贯穿开设有与螺旋杆(22)啮合连接的嵌合孔,内连接罩(75)的上表面环形分布固定安装有多组的卡块B(752),内连接罩(75)的内腔均匀分布安装有立毛刷(753),立毛刷(753)用于清理螺旋杆(22)在水底表面所附着的污垢。
6.根据权利要求5所述的一种基于超声波的船舶吃水量检测系统,其特征在于:所述触发调控部件(74)包括设置在中层连接罩(73)内部以及上下端活动安装的安装控制架(741),安装控制架(741)的上端内侧固定对称连接有两组的卡持杆A(742),安装控制架(741)的下端外侧对称固定连接有两组的卡持杆B(744),安装控制架(741)的顶部接触端转动安装有转动轮(743),卡持杆A(742)活动卡合在两组的卡块B(752)之间。
7.根据权利要求6所述的一种基于超声波的船舶吃水量检测系统,其特征在于:所述单向制动部件(72)包括设置在中层连接罩(73)外表面固定安装的斜角齿轮(721),斜角齿轮(721)的一侧设置连接有连接块(722),连接块(722)的一侧固定设置有制动齿(723),制动齿(723)与斜角齿轮(721)活动啮合,连接块(722)的一端转动连接有转动连接柱(724),转动连接柱(724)的两端转动安装有安装块(726),转动连接柱(724)的表面处于连接块(722)与安装块(726)之间套设有扭力弹簧(725),扭力弹簧(725)的两端分别与连接块(722)和安装块(726)的一侧固定连接,扭力弹簧(725)具备的初始弹性势能使得制动齿(723)与斜角齿轮(721)始终贴合。
8.根据权利要求7所述的一种基于超声波的船舶吃水量检测系统,其特征在于:所述外连接罩(71)的一侧固定安装有两组的推动板(711),两组的推动板(711)之间成九十度夹角,外连接罩(71)的下表面环形分布固定安装有多组的卡块A(712),卡持杆B(744)活动卡合在两组的卡块A(712)之间,且卡持杆B(744)在卡块A(712)之间的卡合连接和卡持杆A(742)在卡块B(752)之间的卡合连接受安装控制架(741)的长度影响,在同一时间只能满足一种情况。