一種uuv浮力調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種UUV浮力調(diào)節(jié)裝置，涉及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，其包括：浮力水艙、磁致伸縮液位傳感器、浮力調(diào)節(jié)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、海水泵、集成閥組和管路；浮力水艙安裝在UUV浮力調(diào)節(jié)裝置上，磁致伸縮液位傳感器安裝在浮力水艙內(nèi)，由處理部件、導(dǎo)桿和浮子組成，導(dǎo)桿垂直安裝，其長(zhǎng)度等于浮力水艙有效容體高度；浮子受導(dǎo)桿的約束，同浮力水艙液位同高，磁致伸縮液位傳感器輸出4?20mA的模擬信號(hào)給浮力調(diào)節(jié)控制器，浮力調(diào)節(jié)控制器通過(guò)該液位推算實(shí)時(shí)浮力水艙中海水質(zhì)量；集成閥組由四個(gè)截止閥組成，四個(gè)所述截止閥兩兩成組，由浮力調(diào)節(jié)控制器控制閉合狀態(tài)；海水泵由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為注、排水水路提供壓力差。
【專利說(shuō)明】
一種UUV浮力調(diào)節(jié)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種UUV浮力調(diào)節(jié)裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]我國(guó)是海洋大國(guó)，臺(tái)灣、南海、東海等問(wèn)題以及海上戰(zhàn)略通道安全問(wèn)題亟待解決， 水下無(wú)人航行器(UUV)作為一種海上力量倍增器，有著廣泛而重要的軍事用途，在未來(lái)海戰(zhàn)中有不可替代的作用。隨著UUV及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，UUV已經(jīng)被用于執(zhí)行掃雷、偵察、情報(bào)搜集及海洋探測(cè)等任務(wù)，在未來(lái)海戰(zhàn)中還可能作為水下武器平臺(tái)、后勤支持平臺(tái)等裝備使用， 因而具有重要意義。
[0003]一般情況下，將UUV設(shè)計(jì)為水中零浮力是通常的作法。但對(duì)于大型、重型UUV，由于排水量較大就不能忽略海水密度對(duì)浮力狀態(tài)的影響，浮力調(diào)節(jié)裝置是通過(guò)改變UUV排水量或質(zhì)量的方法，最終使UUV在不同海域具備相同的浮力參數(shù)。因此浮力調(diào)節(jié)裝置是增加大型、重型UUV使用海域范圍的必要裝置。
[0004]較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性、高的可靠性和良好的控制精度是UUV對(duì)浮力調(diào)節(jié)裝置的要求。 傳統(tǒng)上的浮力調(diào)節(jié)裝置采用電阻式浮子或流量計(jì)作為計(jì)算浮力水艙水量的傳感器，其缺點(diǎn)是可靠性低、精度低，或有累積誤差，很難同時(shí)滿足以上三個(gè)要求?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種UUV浮力調(diào)節(jié)裝置，為了解決傳統(tǒng)的浮力調(diào)節(jié)裝置可靠性低、精度低、存在累積偏差的問(wèn)題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種UUV浮力調(diào)節(jié)裝置，包括:浮力水艙、磁致伸縮液位傳感器、浮力調(diào)節(jié)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、海水栗、集成閥組和管路；
[0008]所述浮力水艙安裝在UUV浮力調(diào)節(jié)裝置上，用于儲(chǔ)存海水、提供浮力，所述浮力調(diào)節(jié)裝置通過(guò)改變浮力水艙的水量來(lái)調(diào)節(jié)UUV的整體質(zhì)量;所述磁致伸縮液位傳感器安裝在所述浮力水艙內(nèi)，且由處理部件、導(dǎo)桿和浮子組成，所述導(dǎo)桿垂直安裝，其長(zhǎng)度等于所述浮力水艙的有效容體高度;所述浮子受所述導(dǎo)桿的約束，同所述浮力水艙液位同高，用于反映水位;所述磁致伸縮液位傳感器輸出4-20mA的模擬信號(hào)給所述浮力調(diào)節(jié)控制器，所述浮力調(diào)節(jié)控制器通過(guò)該液位推算實(shí)時(shí)浮力水艙中海水質(zhì)量;所述集成閥組由四個(gè)截止閥組成， 四個(gè)所述截止閥兩兩成組，由所述浮力調(diào)節(jié)控制器控制閉合狀態(tài)，不同的閉合狀態(tài)控制對(duì)所述浮力水艙的注、排水狀態(tài);所述海水栗由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為注、排水水路提供壓力差。
[0009]其中，所述浮力水艙的耐外壓能力同所述UUV的最大工作水深需一致。
[0010]優(yōu)選地，所述磁致伸縮液位傳感器的浮子、導(dǎo)桿均采用鈦合金材料制作，且耐壓能力不小于0.2MPa。
[0011]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種UUV浮力調(diào)節(jié)裝置，首次采用磁致伸縮液位傳感器作為液位采集器件，利用其高分辨率、高可靠性、無(wú)累積誤差的特點(diǎn)，整體提高浮力調(diào)節(jié)裝置的各項(xiàng)性能指標(biāo)。本產(chǎn)品適用于大、重型UUV的自動(dòng)浮力調(diào)節(jié)，具有可靠性高、控制精度高和環(huán)境適應(yīng)性好的特點(diǎn)?！靖綀D說(shuō)明】
[0012]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅為本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域或普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種UUV浮力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0015]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種UUV浮力調(diào)節(jié)裝置，包括:浮力水艙2、磁致伸縮液位傳感器1、浮力調(diào)節(jié)控制器3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、海水栗5、集成閥組6和管路7;[〇〇16]所述浮力水艙2安裝在UUV浮力調(diào)節(jié)裝置上，用于儲(chǔ)存海水、提供浮力，所述浮力調(diào)節(jié)裝置通過(guò)改變浮力水艙2的水量來(lái)調(diào)節(jié)UUV的整體質(zhì)量;所述磁致伸縮液位傳感器1安裝在所述浮力水艙2內(nèi)，且由處理部件、導(dǎo)桿和浮子組成，所述導(dǎo)桿垂直安裝，其長(zhǎng)度等于所述浮力水艙2的有效容體高度;所述浮子受所述導(dǎo)桿的約束，同所述浮力水艙2液位同高，用于反映水位;所述磁致伸縮液位傳感器1輸出4-20mA的模擬信號(hào)給所述浮力調(diào)節(jié)控制器3,所述浮力調(diào)節(jié)控制器3通過(guò)該液位推算實(shí)時(shí)浮力水艙中海水質(zhì)量;所述集成閥組6由四個(gè)截止閥組成，四個(gè)所述截止閥兩兩成組，由所述浮力調(diào)節(jié)控制器3控制閉合狀態(tài)，不同的閉合狀態(tài)控制對(duì)所述浮力水艙2的注、排水狀態(tài);所述海水栗5由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)，為注、排水水路提供壓力差。[0〇17]浮力水艙2作為整體安裝在UUV上的一個(gè)部件，用于儲(chǔ)存海水、提供浮力，浮力調(diào)節(jié)裝置就是依靠改變浮力水艙2水量來(lái)調(diào)節(jié)UUV的整體質(zhì)量，來(lái)達(dá)到控制UUV浮力的目的;磁致伸縮液位傳感器1安裝在浮力水艙2內(nèi)，由處理部件、導(dǎo)桿、浮子組成，其中導(dǎo)桿垂直安裝，其長(zhǎng)度等于浮力水艙的有效容體高度，浮子受到導(dǎo)桿的約束，同水艙液位同高，其位置反映水位，磁致伸縮液位傳感器2輸出4-20mA模擬信號(hào)給浮力調(diào)節(jié)控制器3,浮力調(diào)節(jié)控制器3通過(guò)該液位推算實(shí)時(shí)浮力水艙中2海水質(zhì)量;集成閥組6由四個(gè)高效截止閥組成，四個(gè)截止閥兩兩成組，由浮力調(diào)節(jié)控制器3控制閉合狀態(tài)，不同的閉合狀態(tài)控制對(duì)浮力水艙2的注、排水狀態(tài);海水栗5由驅(qū)動(dòng)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)，給注、排水水路提供壓力差，使最終完成注水、排水動(dòng)作;浮力調(diào)節(jié)控制器3—方面接收磁致伸縮液位傳感器1的液位信號(hào)，由此推算實(shí)際水量，另外一方面，通過(guò)接收上級(jí)控制器發(fā)送的海水當(dāng)前密度，由此計(jì)算當(dāng)前UUV的實(shí)際浮力。通過(guò)比較得到需要注或排水量，并使電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)海水栗5,并打開(kāi)相應(yīng)閥組6,通過(guò)管路7完成注、 排水動(dòng)作，以控制UUV浮力始終為零浮力。
[0018]首次采用磁致伸縮液位傳感器作為液位采集器件，利用其高分辨率、高可靠性、無(wú)累積誤差的特點(diǎn)，整體提高浮力調(diào)節(jié)裝置的各項(xiàng)性能指標(biāo)。本產(chǎn)品適用于大、重型UUV的自動(dòng)浮力調(diào)節(jié)，具有可靠性高、控制精度高和環(huán)境適應(yīng)性好的特點(diǎn)。
[0019]上述實(shí)施例中，所述浮力水艙2的耐外壓能力同UUV最大工作水深需一致；
[0020]上述實(shí)施例中，所述磁致伸縮液位傳感器I的浮子、導(dǎo)桿均采用鈦合金材料，以滿足防腐要求，且耐壓能力不小于0.2MPa。
[0021]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0022]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或者替換，都應(yīng)該在涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1 ?一種UUV浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:包括:浮力水艙、磁致伸縮液位傳感器、浮力調(diào) 節(jié)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、海水栗、集成閥組和管路；所述浮力水艙安裝在UUV浮力調(diào)節(jié)裝置上，用于儲(chǔ)存海水、提供浮力，所述浮力調(diào)節(jié)裝 置通過(guò)改變浮力水艙的水量來(lái)調(diào)節(jié)UUV的整體質(zhì)量;所述磁致伸縮液位傳感器安裝在所述 浮力水艙內(nèi)，且由處理部件、導(dǎo)桿和浮子組成，所述導(dǎo)桿垂直安裝，其長(zhǎng)度等于所述浮力水 艙的有效容體高度;所述浮子受所述導(dǎo)桿的約束，同所述浮力水艙液位同高，用于反映水 位;所述磁致伸縮液位傳感器輸出4-20mA的模擬信號(hào)給所述浮力調(diào)節(jié)控制器，所述浮力調(diào) 節(jié)控制器通過(guò)該液位推算實(shí)時(shí)浮力水艙中海水質(zhì)量;所述集成閥組由四個(gè)截止閥組成，四 個(gè)所述截止閥兩兩成組，由所述浮力調(diào)節(jié)控制器控制閉合狀態(tài)，不同的閉合狀態(tài)控制對(duì)所 述浮力水艙的注、排水狀態(tài);所述海水栗由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為注、排水水路提供壓力差。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UUV浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述磁致伸縮液位傳感器的 浮子、導(dǎo)桿均采用鈦合金材料制作，且耐壓能力不小于〇.2MPa。
【文檔編號(hào)】B63G8/22GK205574247SQ201520628123
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年8月20日
【發(fā)明人】周俊, 胡慶玉, 詹傳明, 武蕾, 盧海洋, 石生龍
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七Ｏ研究所, 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一O研究所