CN104044716B - 一种一体化串联式声学释放器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化串联式声学释放器，包括上方连接浮力装置的舱体，所述舱体配置有控制电路、声学换能器和释放模块，所述声学换能器通过声学信号与外部通讯，所述控制电路与所述声学换能器以及所述释放模块相连，所述释放模块包括驱动单元和由所述驱动单元驱动的两个释放装置，所述驱动单元与所述控制电路相连，所述两个释放装置分别用于可释放地锁住一条缆绳上的两个锁定端，所述缆绳在两个锁定端均锁定的状态下与位于所述舱体下方的锚定重块扣锁在一起，在任一锁定端被释放的状态下与锚定重块脱离。该声学释放器具有良好的安全性和可靠性。

Description

一种一体化串联式声学释放器

技术领域

本发明涉及海洋监测设备，特别是涉及一种一体化串联式声学释放器。

背景技术

声学释放器用于锚定在海底的海洋仪器和装备的释放与回收，特别是在深远海，由于不便于布放线缆等设施，普遍采用声学释放器来回收仪器和装备。由于用于海洋作业和观测的装备仪器在海洋中通常需要布放较长时间，由于海洋负责恶劣的环境，在这段时间里生物附着、电子电路失效等不可控因素通常造成声学释放器失效，很多情况下释放装置不能完全打开，造成昂贵的仪器设备不能回收，仪器中存储的宝贵数据无法获取。因此声学释放器的可靠性是其重要的关键技术指标之一。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种声学释放器，提高释放的安全性和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种声学释放器，包括上方连接浮力装置的舱体，所述舱体配置有控制电路、声学换能器和释放模块，所述声学换能器通过声学信号与外部通讯，所述控制电路与所述声学换能器以及所述释放模块相连，所述释放模块包括驱动单元和由所述驱动单元驱动的两个释放装置，所述驱动单元与所述控制电路相连，所述两个释放装置分别用于可释放地锁住一条缆绳上的两个锁定端，所述缆绳在两个锁定端均锁定的状态下与位于所述舱体下方的锚定重块扣锁在一起，在任一锁定端被释放的状态下与锚定重块脱离。

根据优选的实施例，本发明的技术方案还可能包括以下一些技术特征：

所述锁定端为吊环。

所述驱动单元为电机。

所述释放装置包括耦合到所述电机的传动机构，所述传动机构的末端具有与所述吊环相配合的钩部，所述电机的转动通过所述传动机构能够使所述钩部从所述吊环中脱出。

所述传动机构包括L形摇杆和J形摇杆，所述J形摇杆的下段形成所述钩部，所述L形摇杆和所述J形摇杆分别可旋转地安装在相应的固定轴上，所述L形摇杆的一条边被所述电机向下伸出的轴穿过，并与所述电机的轴螺纹配合，所述L形摇杆的另一条边向下延伸，所述J形摇杆位于所述L形摇杆的下方，所述L形摇杆的所述另一条边与所述J形摇杆的上段相对，在所述L形摇杆被所述电机旋转到锁定位置时，所述L形摇杆的所述另一条边对所述J形摇杆的上段施加与所述钩部承受的吊环拉力相平衡的力以阻止所述J形摇杆转动，在所述L形摇杆被所述电机旋转到释放位置时，所述J形摇杆失去所述L形摇杆施加的平衡力而发生转动，从所述吊环中脱出。

还包括与所述控制电路连接的错误检测装置，所述控制电路在收到所述声学换能器传来的释放请求信号时，控制其中一个释放装置执行释放操作，所述错误检测装置通过在预定时间下测量外部水压变化来检测是否释放成功，在所述错误检测装置检测到未释放成功的情况下，所述控制电路控制另一释放装置执行释放操作。

所述控制电路在收到所述声学换能器传来的释放请求信号时，也可以控制两个释放装置同时执行释放操作。

所述舱体为圆柱体，所述声学换能器位于所述舱体的顶部，所述舱体中部以上设置有电子仓，所述舱体中部偏下设有电池仓，所述电池仓用于为声学释放器提供能源并用于配置所述舱体的重心位置以使所述舱体保持稳定，所述电机位于电池仓下部，电机轴穿过所述舱体底部的下端盖与所述舱体外的所述释放装置相连。

本发明的有益效果：

本发明的声学释放器采用一体化串联式释放装置的结构设计，简单可靠。两个释放装置分别用于锁住一条缆绳上的两个锁定端，缆绳在两个锁定端均锁定的状态下与锚定重块扣锁在一起，只要任一锁定端被释放，缆绳就不能维持对锚定重块的提拉状态，声学释放器即能与锚定重块脱离。此设计可以在一个释放装置失效时，例如由于电路电机失效或者有生物附着等不可控事件发生时，另一释放装置起到多一重保障的作用，从而大大提高释放的安全性和可靠性，有效地克服了现有声学释放器易受海洋复杂恶劣条件影响而导致释放装置不可靠，以至于挂载的仪器设备不能回收。同时，本发明的声学释放器构造简单，可有效节约生产成本，并能减少声学释放器安装布放的复杂度，从而有效降低操作和维护成本。

在优选的实施例中，设置错误检测装置，控制电路在收到声学换能器传来的释放请求信号时，控制其中一个释放装置执行释放操作，在错误检测装置检测到未释放成功的情况下，再控制另一释放装置执行释放操作，这样能够避免每次正常释放都需要消耗一条缆绳，大大提高了缆绳的重复利用率，在保证可靠释放的同时有效节约了成本。

附图说明

图1为本发明声学释放器一种实施例的整体结构图；

图2为本发明声学释放器一种实施例的剖面图。

图中标号说明如下：

1、固定支架

2、声学换能器

3、上端盖

4、舱体

5、下端盖

6、7、释放装置

8、9、吊环

10、缆绳

11、锚定重块

12、控制电路

13、电池组

14、电机

15、L型摇杆

16、J型摇杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参阅图1和图2，根据本发明的实施例，声学释放器包括上方连接浮力装置的舱体4，舱体4配置有控制电路12、声学换能器2和释放模块，声学换能器2通过声学信号与外部通讯，控制电路12与声学换能器2以及释放模块相连，释放模块包括驱动单元(如两个电机)和由驱动单元驱动的两个释放装置7、8，驱动单元与控制电路12相连，两个释放装置7、8分别用于可释放地锁住一条缆绳10上的两个锁定端，缆绳10在两个锁定端均锁定的状态下与位于舱体4下方的锚定重块11扣锁在一起，在任一锁定端被释放的状态下与锚定重块11脱离。

在典型的实施例中，驱动单元可以是两个电机14。锁定端可以是固定在缆绳10两端的吊环8、9。本文中所称的缆绳涵盖所有具备所需承重能力的线缆、绳、链等。

每一释放装置7、8可以包括耦合到各自电机14的传动机构，传动机构的末端具有与吊环8、9相配合的钩部，电机14的转动通过传动机构的传动作用能够使钩部从吊环中脱出。

如图2所示，在优选的实施例中，传动机构包括L形摇杆15和J形摇杆16，J形摇杆16的下段形成钩部，L形摇杆15和J形摇杆16分别可旋转地安装在相应的固定轴上，L形摇杆15的一条边被电机向下伸出的轴穿过，并与电机的轴螺纹配合，L形摇杆15的另一条边向下延伸，J形摇杆16位于L形摇杆15的下方，L形摇杆15的另一条边与J形摇杆16的上段相对，在L形摇杆15被电机旋转到锁定位置时，L形摇杆15的另一条边对J形摇杆16的上段施加与钩部承受的吊环拉力相平衡的力以阻止J形摇杆16转动，在L形摇杆15被电机旋转到释放位置时，J形摇杆16失去L形摇杆15施加的平衡力而发生转动，从而从吊环8、9中脱出。本实施例的传动机构特别简单而又可靠。当然，本领域技术人员也可以借助其他结构设计来实现传动功能。

驱动单元和释放装置也可以采用与本发明的原理相符的其他类型的装置。例如，可以是以由驱动单元提供熔断能量，使释放装置的特定部件熔断的方式来实现缆绳释放。

在优选的实施例中，舱体4还配置有与控制电路12连接的错误检测装置(未图示)，控制电路12在收到声学换能器2传来的释放请求信号时，控制其中一个释放装置7、8执行释放操作，错误检测装置通过在预定的时间测量外部水压变化来检测是否释放成功，在错误检测装置检测到未释放成功的情况下，控制电路12控制另一释放装置7、8执行释放操作。

如图1和图2所示，在一种具体实施例中，声学释放器的舱体4采用圆柱体的外形。声学换能器2位于舱体4的顶部，用于接收和发射声学信号，使声学释放器可以与海面的母船或者甲板单元进行通信。声学释放器的顶部的固定支架1可用于连接上方的缆绳、浮球或其他设备。声学换能器2下方通过上端盖3，与处于舱体4中部以上的电子仓内的控制电路12连接。舱体4中部偏下的位置设有电池仓，用于为声学释放器提供能源，同时，可以利用电池仓中的配置重量控制重心位置，维持声学释放器的稳定。两个电机14位于电池仓下部，每一个电机14的轴穿过下端盖5与舱体4外的释放装置7、8分别相连。端盖3、5和电机14轴承处均采用防水耐压设置，一般可通过增加O型密封圈实现。舱体4外的释放装置7、8通过缆绳10串联，与锚定重块11上的扣环连接。释放时，释放装置7、8可以全部释放，或者先释放一者，在错误检测电路未检测到释放成功时，再释放另一者。错误检测电路可以通过一个释放装置释放一段时间后测量外部水压是否显著变化，来实现是否释放成功的检测。

以两个采用电机驱动方式的释放装置6、7为例。释放装置6、7分别通过吊环8、9和缆绳10串联式的连接底部的锚定重块11。当声学释放器接受到释放信号后，控制电路12上方与声学换能器2连接，控制声波的发射和接收，下方与电机连接，在接到释放命令后，通过旋转电机14，打开摇杆15、16，释放装置打开，完成释放。声学释放器在其上方连接的浮球的浮力作用下，脱离锚定重块11后漂浮至海面，完成回收。只要释放装置6、7任何一个打开，都可以完成声学释放器与锚定重块11的分离，因此，这种一体化串联式的设计大大提高了声学释放器的安全可靠性。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种一体化串联式声学释放器，包括上方连接浮力装置的舱体，所述舱体配置有控制电路、声学换能器和释放模块，所述声学换能器通过声学信号与外部通讯，所述控制电路与所述声学换能器以及所述释放模块相连，其特征在于，所述释放模块包括驱动单元和由所述驱动单元驱动的两个释放装置，所述驱动单元与所述控制电路相连，所述两个释放装置分别用于可释放地锁住一条缆绳上的两个锁定端，所述缆绳在两个锁定端均锁定的状态下与位于所述舱体下方的锚定重块扣锁在一起，在任一锁定端被释放的状态下不再维持对锚定重块的提拉状态，从而使所述舱体与所述锚定重块脱离；还包括与所述控制电路连接的错误检测装置，所述控制电路在收到所述声学换能器传来的释放请求信号时，控制其中一个释放装置执行释放操作，所述错误检测装置通过在预定时间下测量外部水压变化来检测是否释放成功，在所述错误检测装置检测到未释放成功的情况下，所述控制电路控制另一释放装置执行释放操作。

2.如权利要求1所述的声学释放器，其特征在于，所述锁定端为吊环。

3.如权利要求2所述的声学释放器，其特征在于，所述驱动单元为电机。

4.如权利要求3所述的声学释放器，其特征在于，所述释放装置包括耦合到所述电机的传动机构，所述传动机构的末端具有与所述吊环相配合的钩部，所述电机的转动通过所述传动机构能够使所述钩部从所述吊环中脱出。

5.如权利要求4所述的声学释放器，其特征在于，所述传动机构包括L形摇杆和J形摇杆，所述J形摇杆的下段形成所述钩部，所述L形摇杆和所述J形摇杆分别可旋转地安装在相应的固定轴上，所述L形摇杆的一条边被所述电机向下伸出的轴穿过，并与所述电机的轴螺纹配合，所述L形摇杆的另一条边向下延伸，所述J形摇杆位于所述L形摇杆的下方，所述L形摇杆的所述另一条边与所述J形摇杆的上段相对，在所述L形摇杆被所述电机旋转到锁定位置时，所述L形摇杆的所述另一条边对所述J形摇杆的上段施加与所述钩部承受的吊环拉力相平衡的力以阻止所述J形摇杆转动，在所述L形摇杆被所述电机旋转到释放位置时，所述J形摇杆失去所述L形摇杆施加的平衡力而发生转动，从所述吊环中脱出。

6.如权利要求1至5任一项所述的声学释放器，其特征在于，所述控制电路在收到所述声学换能器传来的释放请求信号时，控制两个释放装置同时执行释放操作。

7.如权利要求3至5任一项所述的声学释放器，其特征在于，所述舱体为圆柱体，所述声学换能器位于所述舱体的顶部，所述舱体中部以上设置有电子仓，所述舱体中部偏下设有电池仓，所述电池仓用于为声学释放器提供能源并用于配置所述舱体的重心位置以使所述舱体保持稳定，所述电机位于电池仓下部，电机轴穿过所述舱体底部的下端盖与所述舱体外的所述释放装置相连。