CN102700692A - 光纤激光水下实时清洗表面污垢及检测装置 - Google Patents

光纤激光水下实时清洗表面污垢及检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及清洗领域，特指光纤激光水下实时清洗表面污垢及检测装置，是一种专用于潜水艇声纳板的清洗装置。本发明装置包含水下清洗装置、电源、GPS定位装置、控制装置、光纤激光器、CCD传感器、无线信号装置一、无线信号装置二、计算机、电源线路和控制线路。本发明实现了对航行中潜水艇的声纳板进行实时激光清洗，相比于现有的清洗方法，无需将潜水艇驶回船坞，明显降低了声纳板的清洗费用和清洗时间；本发明对潜水艇声纳板的清洗过程自动化程度高，降低了操作人员的劳动强度。

Description

光纤激光水下实时清洗表面污垢及检测装置
所属领域
本发明涉及清洗领域，特指光纤激光水下实时清洗表面污垢及检测装置，是一种专用于潜水艇声纳板的清洗装置。
技术背景
激光清洗技术是使用高能激光束照射工件使其表面的污物、锈斑或图层发生瞬间蒸发或剥离，从而使表面洁净的工艺过程。其机理主要是基于物体表面污染物吸收激光能量后，发生汽化或是受热膨胀，从而使污物脱离物体表面，进而达到清洗的目的。
潜水艇经过一段时间的航行后，在船体及螺旋桨、舵等水下附件表面上会附有海生物（廖振方，陈德淑，邓晓刚，脉冲空化射流清洗船壳，清洗世界，2003，19（12）：21-23），特别是一些关键设备，如声纳板，由于海生物长期的繁殖，降低了信号接受的灵敏度，进而影响到正常的军事训练进程及效果。
现行的解决方法是，潜水艇间隔三个月驶回船坞以人力的方式对声纳板进行清洗，而现有的激光清洗技术，典型的如发明专利“便携式激光清洗系统”，申请号“200610065407.8”，受到设计初所考虑使用条件的局限，不能用于对航行中潜水艇的声纳板进行清洗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是通过提供光纤激光水下实时清洗表面污垢及检测装置，实现了对航行中潜水艇的声纳板进行实时激光清洗。
本发明提供的光线激光水下实时清洗表面污垢及检测装置，包含水下清洗装置、无线信号装置一、计算机、电源线路和控制线路，其中水下清洗装置的密闭外壳内有电源、GPS定位装置、控制装置、光纤激光器、CCD传感器、无线信号装置二、电源线路和控制线路。在水下清洗装置的密闭外壳内，电源通过电源线路分别连接GPS定位装置、控制装置、光纤激光器、CCD传感器和无线信号装置二；控制装置通过控制线路分别连接GPS定位装置、光纤激光器、CCD传感器和无线信号装置二。在操作人员终端，电源通过电源线路分别连接计算机和无线信号装置一；计算机通过控制线路连接无线信号装置一。无线信号装置一与无线信号装置二同属无线信号连接。光纤激光器的激光头和CCD传感器的的摄像头伸出水下清洗装置的外壳，且朝向一致。
本发明装置使用方法如下：开启水下清洗装置的电源，将水下清洗装置放入潜水艇周围水域；GPS定位装置将水下清洗装置当前位置的GPS信息，通过控制线路传输到控制装置，控制装置对GPS信息进行加密，通过控制线路传输到无线信号装置二，无线信号装置二将加密的GPS信息放射；操作人员终端的无线信号装置一接收到加密的GPS信息，通过控制线路传输到计算机，计算机对该GPS信息进行解密，获得水下清洗装置的GPS信息；在计算机输入目标声纳板的GPS信息，结合获得的水下清洗装置GPS信息，计算出优化的路径信息，计算机对路径信息进行加密，通过控制线路传输到无线信号装置一，无线信号装置一将加密的路径信息进行发射；水下清洗装置无线信号装置二接收到加密的路径信息，通过控制线路传输到控制装置，控制装置对加密的路径信息进行解密，然后控制水下清洗装置按照路径信息达到指定潜水艇声纳板处；控制装置开启光纤激光器和CCD传感器，光纤激光器发射出激光束对声纳板指定区域进行清洗，CCD传感器对清洗区域进行成像，该成像信息通过控制线路传输到控制装置，控制装置依据成像信息对清洗效果做出判断；符合预定清洗要求后，控制装置控制水下清洗装置沿路径信息返回，潜水艇声纳板的清洗过程结束。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明实现对航行中潜水艇的声纳板实时激光清洗，相比于现有的清洗方法，无需将潜水艇驶回船坞，明显降低了声纳板的清洗费用和清洗时间。
（2）本发明对潜水艇声纳板的清洗过程自动化程度高，降低了操作人员的劳动强度。
附图说明
图1是光纤激光水下实时清洗表面污垢及检测装置。
图中，10-水下清洗装置，11、20-电源，12-GPS定位装置，13-控制装置，14-光纤激光器，15-CCD传感器，16-无线信号装置二， 17-声纳板，21-计算机，22-无线信号装置一。
具体实施方式
下面结合图1对本发明的装置进行详细说明。实现本发明的装置包含：水下清洗装置10，电源20，无线信号装置一22，计算机21，电源线路35、36和控制线路44，其中水下清洗装置10的密闭外壳内有电源11，GPS定位装置12，控制装置13，光纤激光器14，CCD传感器15，无线信号装置二16，电源线路和控制线路。在水下清洗装置10的密闭外壳内，电源11通过电源线路分别连接GPS定位装置12、控制装置13、光纤激光器14、CCD传感器15和无线信号装置二16；控制装置13通过控制线路分别连接GPS定位装置12、光纤激光器14、CCD传感器15和无线信号装置二16。在操作人员终端，电源20通过电源线路分别连接计算机21和无线信号装置一22；计算机21通过控制线路连接无线信号装置一22。
操作人员使用本发明装置时，先开启水下清洗装置10的电源11，将水下清洗装置10放入潜水艇周围水域；GPS定位装置12将水下清洗装置10当前位置的GPS信息通过控制线路传输到控制装置13，控制装置13对GPS信息进行加密，通过控制线路传输到无线信号装置二16，无线信号装置二16将加密的GPS信息放射；操作人员终端的无线信号装置一22接收到加密的GPS信息，通过控制线路传输到计算机21，计算机21对该GPS信息进行解密，获得水下清洗装置10的GPS信息；在计算机21输入目标声纳板17的GPS信息，结合获得的水下清洗装置10GPS信息，计算机21对路径信息进行加密，通过控制线路传输到无线信号装置一22，无线信号装置一22将加密的路径信息进行发射；水下清洗装置10的无线信号装置二16接收到加密的路径信息，通过控制线路传输到控制装置13，控制装置13对加密的路径信息进行解密，然后控制水下清洗装置10按照路径信息达到指定潜水艇声纳板17处；控制装置13通过控制线路开启光纤激光器14和CCD传感器15，光纤激光器14发射出激光束对声纳板17指定区域进行清洗，CCD传感器15对清洗区域进行成像，该成像信息通过控制线路传输到控制装置13，控制装置13依据成像信息对清洗效果做出判断；符合预定清洗要求后，控制装置13控制水下清洗装置10沿路径信息返回，潜水艇声纳板17的清洗过程结束。
本发明的有益效果在于能够对航行中潜水艇的声纳板进行实时激光清洗，相比于现有的清洗方法，无需将潜水艇驶回船坞，明显降低了声纳板的清洗费用和清洗时间。

Claims (2)

1.光纤激光水下实时清洗表面污垢及检测装置，其特征在于，包括水下清洗装置(10)，电源(20)，无线信号装置一(22)和计算机(21)，所述水下清洗装置(10)的密闭外壳内有电源(11)，GPS定位装置(12)，控制装置(13)，光纤激光器(14)，CCD传感器(15)，无线信号装置二(16)，电源线路和控制线路；在水下清洗装置(10) 的密闭外壳内，电源(11)通过电源线路分别GPS定位装置(12) 、控制装置(13)、光纤激光器(14)、CCD传感器(15)和无线信号装置二(16)；控制装置(13)通过控制线路分别连接GPS定位装置(12)、光纤激光器(14)、CCD传感器(15)和无线信号装置二(16)；在操作人员终端，电源(20)通过电源线路分别连接计算机(21)和无线信号装置一(22)；计算机(21)通过控制线路连接无线信号装置一(22)；无线信号装置一(22)与无线信号装置二(16)同属无线信号连接。
2. 根据权利要求1所述光纤激光水下实时清洗表面污垢及检测装置，其特征在于，所述光纤激光器(14)的激光头和CCD传感器(15)的摄像头伸出水下清洗装置(10)的外壳，且朝向一致。
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