CN103231791A - 一种内外压力主动平衡舱 - Google Patents

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高洪明
李海超
李凯
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Abstract

一种内外压力主动平衡舱，它涉及一种在液体压力环境中营造气体氛围的压力主动平衡舱。本发明为了解决现有水下电气设备的防水性能无法达到深水作业的要求，需要重新设计防水结构，成本高的问题。本发明的控制器(2)、电磁阀(3)和传感器(5)设置在舱体(1)内，电磁阀(3)和传感器(5)分别与控制器(2)连接，高压气瓶(4)设置在舱体(1)外，并通过气路与舱体(1)内腔连通，电机(6)设置在舱体(1)内，所述电机(6)的输出轴与舱体(1)的侧壁之间动密封连接。本发明的成本降，能够将不同防水能力的设备在多种水深处进行应用。本发明适用于水下作业。

Description

一种内外压力主动平衡舱
技术领域
本发明涉及一种平衡舱，具体涉及一种在液体压力环境中营造气体氛围的压力主动平衡舱。
背景技术
我国的海洋石油资源丰富，随着海洋资源的开发，海底石油管道、海洋钻井平台、跨海大桥等得到越来越多的应用。在建造和维修这些水下构件时，需要使用大量的潜水设备，而一些电气设备如电机、电池等需要进行特殊的防水设计，以避免高压水环境对这些设备造成不利影响。目前，随着作业水深的增加，现有水下电气设备的防水性能无法达到深水作业的要求，需要重新设计防水结构，成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有水下电气设备的防水性能无法达到深水作业的要求，需要重新设计防水结构，成本高的问题，进而提供一种内外压力主动平衡舱。
本发明的技术方案是：一种内外压力主动平衡舱包括舱体、控制器、电磁阀、高压气瓶和传感器，控制器、电磁阀和传感器设置在舱体内，电磁阀和传感器分别与控制器连接，高压气瓶设置在舱体外，并通过气路与舱体内腔连通。
本发明与现有技术相比具有以下效果：1.本发明的舱内通过高压气瓶填充气体，舱外为液体环境，并由控制器发出指令，控制舱内气体压力与液体环境压力时刻相等，从而避免外界液体侵入舱内，在液体环境中营造出气体氛围。以海洋设备为例，本发明能够将无防水性能的设备放置在舱内，改装后即可实现水下应用；也可以将防水等级低的设备放置在舱内从而提高防水等级，使之适用于水深更深的环境。无需重新设计防水结构，降低30％-60％的成本。2.本发明结构简单，易于实现。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是本发明控制器的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合1说明本实施方式，本实施方式的一种内外压力主动平衡舱包括舱体1、控制器2、电磁阀3、高压气瓶4和传感器5，控制器2、电磁阀3和传感器5设置在舱体1内，电磁阀3和传感器5分别与控制器2连接，高压气瓶4设置在舱体1外，并通过气路与舱体1内腔连通。
本发明在实际使用时，根据不同的海洋环境，选择不同的传感器，该传感器可灵活调整并安放位置。
本发明的控制器2内置软件，能够实现由传感器获取舱内外压力信息，经过一定的算法处理，控制电磁阀的动作，自动实现向舱内补气或排气操作。其中，控制器留有通讯接口，可根据需要，将舱内设备状态信息传递给其他计算机。
本发明舱体1内的设备可以是任何需要与水避免接触同时对压力不敏感的装置，例如：电池、变压器、相机、照明灯或焊丝盘。
参考图2，本发明控制器中软件的流程是：当舱外液体环境压力发生变化时，其舱内与舱外的压力差由传感器测量获得，根据比较舱内外压力的大小决定开启电磁阀进行补气或排气操作：当舱外压力减去舱内压力的压力差大于设定范围的最大值时，控制器输出控制信号，打开电磁阀的补气阀口、关闭排气阀口，气体由高压气瓶经过电磁阀进入到舱体内，从而提高舱内压力；当舱外压力减去舱内压力的压力差小于设定值的最低值时，控制器输出控制信号，打开电磁阀的排气阀口、关闭补气阀口，舱内气体经电磁阀向外界液体环境排出，从而降低舱内压力。当压力差在设定范围内，控制器停止输出控制信号，关闭电磁阀的补气阀口和排气阀口，维持舱内压力不变。采用这种方式，能够将舱内外压力差始终维持在设定范围内，达到舱内气体压力与舱外液体环境压力主动平衡，营造舱内的气体氛围。舱内的剩余空间可供其他设备使用，舱的大小也可根据实际安放的设备灵活选用。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的平衡舱还包括电机6，电机6设置在舱体1内，所述电机6的输出轴与舱体1的侧壁之间动密封连接。如此设置，当装有电机的内外压力主动平衡舱在水下应用时，由于舱内压力通过如具体实施方式一所述的控制方法，实现舱内压力与外界水环境主动平衡，电机输出轴与舱体侧壁进行动密封能够满足挡水要求；而传统的水下电机，其密闭外壳内与外界环境压力并不实时平衡，对动密封性能要求很高。故采用本发明的方式能够降低成本，能够将不同防水能力的设备在多种水深处应用。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的传感器5为压力传感器、液位传感器或位移传感器。如此设置，便于根据不同的应用环境选择不同的传感器。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。

Claims (3)

1.一种内外压力主动平衡舱，其特征在于：所述平衡舱包括舱体(1)、控制器(2)、电磁阀(3)、高压气瓶(4)和传感器(5)，控制器(2)、电磁阀(3)和传感器(5)设置在舱体(1)内，电磁阀(3)和传感器(5)分别与控制器(2)连接，高压气瓶(4)设置在舱体(1)外，并通过气路与舱体(1)内腔连通。
2.根据权利要求1所述一种内外压力主动平衡舱，其特征在于：所述平衡舱还包括电机(6)，电机(6)设置在舱体(1)内，所述电机(6)的输出轴与舱体(1)的侧壁之间动密封连接。
3.根据权利要求2所述一种内外压力主动平衡舱，其特征在于：所述传感器(5)为压力传感器、液位传感器或位移传感器。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103425082A (zh) * 2013-08-28 2013-12-04 北京理工大学 一种用于气囊式水下定深悬浮装置的控制系统
CN103419914A (zh) * 2013-08-28 2013-12-04 北京理工大学 一种气囊式水下定深悬浮系统
CN103419913A (zh) * 2013-08-28 2013-12-04 北京理工大学 一种用于气囊式水下定深悬浮装置的控制方法
CN104361911A (zh) * 2014-10-14 2015-02-18 中国核电工程有限公司 一种安全壳人员闸门综合辅助系统
CN105356673A (zh) * 2015-12-24 2016-02-24 山东省滨州市火努鸟新能源科技有限公司 潜水电机压力平衡装置
CN105626859A (zh) * 2016-04-01 2016-06-01 刘颂东 一种内外压自适应平衡的密封系统
CN108657399A (zh) * 2018-06-04 2018-10-16 中国人民解放军陆军工程大学 螺旋桨式深水潜行器
CN108909993A (zh) * 2018-06-27 2018-11-30 深圳市中科金朗产业研究院有限公司 一种无人潜水艇及舱室压力调节方法
CN114720046A (zh) * 2022-03-28 2022-07-08 中国船舶科学研究中心 一种水下试验测力天平的密封装置及其使用方法
CN114940250A (zh) * 2022-05-17 2022-08-26 浙江杰记科技有限公司 一种深海自动压力平衡控制系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3759605A (en) * 1971-10-29 1973-09-18 Q Johnson Method and apparatus for housing underwater optical instruments
US4903628A (en) * 1988-11-07 1990-02-27 William Lansford Pressure equalizer
US5067855A (en) * 1988-11-21 1991-11-26 Shigeki Kamitani Casing for containing cameras, videocameras, flashlights portable radios and other articles which can be used in scuba diving
CN201869283U (zh) * 2010-11-02 2011-06-15 北京直真视通科技有限公司 水下摄像装置及系统
CN102897304A (zh) * 2012-10-25 2013-01-30 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种深海设备密封舱体的压力自动补偿装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3759605A (en) * 1971-10-29 1973-09-18 Q Johnson Method and apparatus for housing underwater optical instruments
US4903628A (en) * 1988-11-07 1990-02-27 William Lansford Pressure equalizer
US5067855A (en) * 1988-11-21 1991-11-26 Shigeki Kamitani Casing for containing cameras, videocameras, flashlights portable radios and other articles which can be used in scuba diving
CN201869283U (zh) * 2010-11-02 2011-06-15 北京直真视通科技有限公司 水下摄像装置及系统
CN102897304A (zh) * 2012-10-25 2013-01-30 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种深海设备密封舱体的压力自动补偿装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
高明全等: "水下气体压力补偿系统设计方法研究", 《科学致富向导》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103425082A (zh) * 2013-08-28 2013-12-04 北京理工大学 一种用于气囊式水下定深悬浮装置的控制系统
CN103419914A (zh) * 2013-08-28 2013-12-04 北京理工大学 一种气囊式水下定深悬浮系统
CN103419913A (zh) * 2013-08-28 2013-12-04 北京理工大学 一种用于气囊式水下定深悬浮装置的控制方法
CN103419914B (zh) * 2013-08-28 2015-07-15 北京理工大学 一种气囊式水下定深悬浮系统
CN103425082B (zh) * 2013-08-28 2016-02-17 北京理工大学 一种用于气囊式水下定深悬浮装置的控制系统
CN104361911A (zh) * 2014-10-14 2015-02-18 中国核电工程有限公司 一种安全壳人员闸门综合辅助系统
CN105356673A (zh) * 2015-12-24 2016-02-24 山东省滨州市火努鸟新能源科技有限公司 潜水电机压力平衡装置
CN105626859A (zh) * 2016-04-01 2016-06-01 刘颂东 一种内外压自适应平衡的密封系统
CN108657399A (zh) * 2018-06-04 2018-10-16 中国人民解放军陆军工程大学 螺旋桨式深水潜行器
CN108657399B (zh) * 2018-06-04 2023-06-27 中国人民解放军陆军工程大学 螺旋桨式深水潜行器
CN108909993A (zh) * 2018-06-27 2018-11-30 深圳市中科金朗产业研究院有限公司 一种无人潜水艇及舱室压力调节方法
CN114720046A (zh) * 2022-03-28 2022-07-08 中国船舶科学研究中心 一种水下试验测力天平的密封装置及其使用方法
CN114940250A (zh) * 2022-05-17 2022-08-26 浙江杰记科技有限公司 一种深海自动压力平衡控制系统及方法

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