CN105334408A - 一种自主检测深海水密接插件性能的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及深海水密接插件的检测设备，具体地说是一种自主检测深海水密接插件性能的装置，包括舱体、端盖、电子架结构、水密电缆、深海水密接插件及深水压力传感器，舱体的两端分别密封连接有端盖，电子架结构容置于舱体内、并与舱体内壁抵接，电子架结构设有电池组及分别与电池组电连接的深度测试板、采集控制板、MOX模块、数据读取板；舱体两端的端盖上分别设有深海水密接插件，两端端盖上相对应的深海水密接插件之间通过水密电缆相连，在任一端的端盖上安装有深水压力传感器，深水压力传感器在舱体内部通过电线与深度测试板电连接。本发明具有结构简单、便于试验、占用空间小、依赖性小、适用范围广、操作简单等优点。

Description

一种自主检测深海水密接插件性能的装置

技术领域

本发明涉及深海水密接插件的检测设备，具体地说是一种自主检测深海水密接插件性能的装置。

背景技术

深海水密接插件是一种在水下环境使用、肩负电源及信号等在水下传输使命的电连接器；其在海洋科学研究、海洋石油及天然气钻探与生产、水下工程设备、水下传输及监控网络、水下机器人(ROV、AUV等)及国防等诸多领域，都具有十分广泛的应用。深海水密接插件的可靠性在很大程度上影响我国深海科学研究、海洋资源开发以及国防装备工业的发展。在很多科研装备以及工程装备上，深海水密接插件往往是最容易出问题的环节，要预防这些问题的出现就需要对深海水密接插件的性能进行精准的检验。由于深海水密接插件工作环境的特殊性，要精准检测其性能，往往需要将其置于深海的海洋环境中进行检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自主检测深海水密接插件性能的装置。该装置检测过程不需要技术人员的任何操作，不依赖于水面舰艇的能源和信号支持，在5000米深海底自主检测，能够同时实现多种深海水密接插件在不同海深的环境下性能检验。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括舱体、端盖、电子架结构、水密电缆、深海水密接插件及深水压力传感器，其中舱体的两端分别密封连接有端盖，所述电子架结构容置于舱体内、并与舱体内壁抵接，该电子架结构设有电池组及分别与所述电池组电连接的深度测试板、采集控制板、MOX模块、数据读取板；所述舱体两端的端盖上分别设有深海水密接插件，所述两端端盖上相对应的深海水密接插件之间通过水密电缆相连，在任一端的端盖上安装有所述深水压力传感器，该深水压力传感器在舱体内部通过电线与所述深度测试板电连接。

其中：所述电子架结构通过O型橡胶密封圈与舱体内壁抵接、实现圆周方向固定，该电子架结构的一端设有与舱体一端端盖内壁抵接的限位块、实现轴向定位，电子架结构的另一端设有与舱体另一端端盖插接的定位销、实现圆周方向定位；

所述电子架结构包括安装板、限位块、定位销及连接于该安装板两端的固定板，所述安装板两端的固定板上套有O型橡胶密封圈，通过该O型橡胶密封圈与所述舱体内壁抵接；所述安装板一端的固定板上设有与该端端盖内壁抵接的所述限位块，另一端的固定板通过所述定位销与该端端盖插接，与安装板另一端固定板相对的所述端盖上开有供定位销插入的销槽；所述安装板两端的固定板之间设有多根连接杆，任一根连接杆的一端由该端的固定板穿出、与所述定位销螺纹连接；所述安装板两端的固定板均为圆形板，每个固定板的中间均开有通孔，在每个固定板上均中心对称开有两个槽；每个所述固定板的圆周方向均开有容置O型橡胶密封圈的O形槽，所述O型橡胶密封圈在所述槽的开设位置沿径向向内凹陷，并通过连接绳固定在固定板上；所述深度测试板、采集控制板、MOX模块及数据读取板分别安装于安装板上，由所述电池组供电，所述深度测试板及采集控制板分别与数据读取板电连接、将测试结果传给数据读取板；

所述舱体两端的端盖上均开有多个安装深水压力传感器或对应型号深海水密接插件的螺纹孔。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明可以应用于5000m深海中，且不依赖于水面舰艇的能源和信号支持完全独立的检测深海水密接插件的性能。

2.本发明具有结构简单的特点；本发明通过简单的机械结构、已有技术产品以及外购件组成了可以独立检测深海水密接插件性能的测试平台，便于拆卸和安装。

3.本发明具有便于试验的特点。本发明将所有仪器设备集成在一个密封舱内，与外界无电气接口，便于海上试验。

4.本发明具有占用空间小的特点。本发明所涉及的装置占用空间小，便于搭载在水下设备上进行试验。

5.本发明具有对外界辅助条件依赖性小的特点。本发明不依赖于水面舰艇的能源和信号支持完全独立的检测深海水密接插件性能。

6.本发明具有广范的适用性。本发明可以适用于不同类型深海水密接插件的性能检验。本发明要检验不同类型的深海水密接插件只需更换具有相应螺纹孔的舱盖即可。

7.本发明具有操作简单的特点。本发明的结构件和电子件通过螺栓或者螺纹连接，便于安装和拆卸。

8.本发明具有试验情况与实际工况高度相符的特点。本发明在试验过程中模拟的工况与实际情况基本一致，可以最大限度保证试验结果的可信度和准确性。

9.本发明具有水中重量小的特点。本发明在水中重力和浮力接近平衡，便于水中搭载和试验。

10.本发明具有多水深可应用的特点。本发明可以应用在0～5000m水深的深海中，对水深具有广泛的适用性。

附图说明

图1A为本发明的整体结构示意图；

图1B为图1A的左视图；

图1C为图1A的A向视图；

图2A为本发明电子架结构的结构示意图；

图2B为图2A的左视图；

图2C为图2A的B向视图；

图3A为本发明第一端盖的结构示意图；

图3B为图3A的左视图；

图3C为图3A的右视图；

图4为本发明舱体的结构示意图；

图5A为本发明第二端盖的结构示意图；

图5B为图5A的左视图；

图5C为图5A的右视图；

图6为本发明限位块的结构示意图；

图7A为本发明第一固定板的结构示意图；

图7B为图7A的侧视剖视图；

图8A为本发明第二固定板的结构示意图；

图8B为图8A的侧视剖视图；

图9A为本发明电池固定带的结构示意图；

图9B为图9A的仰视图；

图10A为本发明MOX模块固定带的结构示意图；

图10B为图10A的俯视图；

图11A为本发明安装板的结构示意图；

图11B为图11A的俯视图；

图11C为图11A的左视图；

图12为本发明定位销的结构示意图；

图13为本发明连接杆的结构示意图；

其中：1为深水压力传感器，2为第一端盖，3为舱体密封结构，4为舱体，5为电子架结构，6为水密电缆，7为第二端盖，8为深海水密接插件，9为限位块，10为第一固定板，11为电池固定带，12为MOX模块固定带，13为安装板，14为连接杆，15为采集控制板，16为数据读取板，17为第二固定板，18为定位销，19为MOX模块，20为深度测试板，21为电池组，22为O型橡胶密封圈，23为第一螺纹孔，24为销槽，25为第二螺纹孔，26为第一通孔，27为槽，28为第二通孔，29为第三通孔，30为第三螺纹孔，31为O形槽，32为光孔，33为第四螺纹孔，34为第五螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

本发明是一种应用于深海中自主检测深海水密接插件性能的装置，可以不依赖水面舰艇的能源和信号支持，在深海中实现多类型及尺寸深海水密接插件性能的检测。如图1A、图1B及图1C所示，本发明包括第一端盖2、舱体密封结构3、舱体4、电子架结构5、第二端盖7、深海水密接插件8、水密电缆6及深水压力传感器1，其中舱体4为圆筒状、如图4所示，第一端盖2与舱体4的一端通过舱体密封结构3连接在一起、并实现水下密封；如图3A、图3B及图3C所示，第一端盖2上开有多个第一螺纹孔23，用来根据需要安装对应型号的深海水密接插件8和深水压力传感器1，深水压力传感器1通过螺纹连接实现其与第一端盖2的固连，并通过金属垫片实现与第一端盖2的水下密封，深海水密接插件8通过螺纹连接或者螺栓连接与第一端盖2实现固连，并通过O型橡胶密封圈与第一端盖2实现水下密封。第二端盖7与舱体4的另一端通过舱体密封结构3连接在一起、并实现水下密封；如图5A、图5B及图5C所示，第二端盖7同样开有多个第一螺纹孔23，用来根据需要安装对应型号的深海水密接插件8，深海水密接插件8通过螺纹连接或者螺栓连接与第二端盖7实现固连，并通过O型橡胶密封圈与第二端盖7实现水下密封；第二端盖7的内侧沿轴向向内开有一个销槽24，用于与电子架结构相连接。第一端盖2与第二端盖7上对应型号的深海水密接插件8之间通过水密电缆6相连，在第一端盖2上安装有深水压力传感器1，该深水压力传感器1在舱体4内部通过电线与电子架结构5上的深度测试板20电连接。本发明的舱体密封结构3为现有技术，深海水密接插件8及水密电缆6为被检验产品，深水压力传感器1为市购产品。

舱体4与两端的第一、二端盖2、7形成密封舱体，电子架结构5作为本发明的主体，容置于该密封舱体内。深海水密接插件8的插座舱内散线与电子架结构5相连。如图2A、图2B及图2C所示，电子架结构5包括限位块9、第一固定板10、电池固定带11、MOX模块固定带12、安装板13、连接杆14、定位销18、第二固定板17、采集控制板15、MOX模块19、深度测试板20及电池组21，安装板13的两端分别固接于第一固定板10、第二固定板17上，第一、二固定板10、17之间通过多根连接杆14实现固连。如图7A、图7B所示，第一固定板10为圆形板，在第一固定板10上中心对称开有两个第二螺纹孔25；如图6所示，限位块9为锥台状结构，中间沿轴向开有阶梯孔，该限位块9通过插入第二螺纹孔25中的螺栓与第一固定板10实现固连。第一固定板10沿圆周方向上还开有四个第一通孔26，如图13所示，连接杆14的两端均设有螺纹，其中一端的螺纹长度长于另一端，连接杆14长螺纹的一端穿过第一通孔26，通过螺栓连接与第一固定板10实现固连。第一固定板10中心对称开有两个槽27和四个第二通孔28，用来固定O型橡胶密封圈22。第一固定板10中心开有圆形的第三通孔29，用来减轻第一固定板10的重量，在圆形的第三通孔29外围开有两个第三螺纹孔30，安装板13的一端通过插入第三螺纹孔30中的螺栓与第一固定板10实现固连。第一固定板10圆周方向开有O形槽31，用来安装O型橡胶密封圈22；O型橡胶密封圈22在槽27的开设位置沿径向向内凹陷，并通过连接绳固定在第一固定板10上开设的第二通孔28。如图8A、图8B所示，第二固定板17上端开有一个光孔32、并沿圆周方向开有三个第四螺纹孔33，四根连接杆14的一端穿过第一通孔26、通过螺栓连接与第一固定板10固连，如图12所示，定位销18开设制有内螺纹的第五螺纹孔34，其中一根连接杆14的另一端通过螺纹连接与定位销18实现固连，连接定位销18的连接杆穿过光孔32通过螺纹连接与第二固定板17实现固连；另三根的连接杆14另一端分别插入三个第四螺纹孔33内，通过螺纹连接与第二固定板17实现固连。与第一固定板10相同，第二固定板17中心对称开有两个槽27和四个第二通孔28，用来固定O型橡胶密封圈22。第二固定板17中心开有圆形的第三通孔29，用来减轻第二固定板17重量，在圆形的第三通孔29外围开有两个第三螺纹孔30，安装板13的另一端通过插入第三螺纹孔30中的螺栓与第二固定板17实现固连。第二固定板17圆周方向开有O形槽31，用来安装O型橡胶密封圈22；O型橡胶密封圈22在槽27的开设位置沿径向向内凹陷，并通过连接绳固定在第二固定板17上开设的第二通孔28。

如图11A、图11B及图11C所示，安装板13上开有多个螺纹孔，两端均向上弯折、并开有螺纹孔，通过螺栓与第一、二固定板10、17固连。电池固定带11通过螺栓连接将电池组21与安装板13实现固连；采集控制板15、数据读取板16及深度测试板20分别通过螺栓连接与安装板13实现固连；MOX模块固定带12通过螺栓连接将MOX模块19与安装板13实现固连。本发明的采集控制板15、深度测试板20及数据读取板16为现有技术，电池组21和MOX模块19为市购产品。

如图9A、图9B所示，电池固定带11呈“U”形，开口的两端分别连接有螺栓，电池固定带11压紧在电池组21上，通过两端的螺栓与安装板13上的螺纹孔连接。如图10A、图10B所示，MOX模块固定带12呈“U”形，开口的两端向外延伸、并开有螺纹孔，通过螺栓与安装板13上的螺纹孔连接。

电子架结构5整体通过第一、二固定板10、17上的O型橡胶密封圈22与舱体4内壁抵接、实现圆周方向固定；电子架结构5的一端通过限位块9与第一端盖2的内壁抵接、实现轴向的固定，电子架结构5的另一端通过定位销18插入第二端盖7上的销槽24、实现圆周方向的无转动。

本发明的工作原理为：

本发明能够应用于5000m深海之中，不依赖水面舰艇的能源和信号支持，在深海中实现多类型及尺寸深海水密接插件性能的检测。

首先需要完成本发明结构和仪器的组装。通过螺栓以及螺纹连接组装好电子架结构5。将电子架结构5放入舱体4之内，将深海水密接插件8的插座舱内散线与电子架结构5相连；将通过舱体密封结构3实现第一、二端盖2、7与舱体4的连接以及水下密封；通过水密电缆6连接第一端盖2与第二端盖7上对应的深海水密接插件插座。

将所有结构和仪器组装完成之后，首先通过预先设定好的深海水密接插件插座为电池组21充电，电池充满之后将其用水密插头密封好。然后通过预先设定好的深海水密接插件实现电池组21为采集控制板15、数据读取板16、深度测试板20供电。采集控制板15与深海水密接插件连接、负责不断测试深海水密接插件的性能(如绝缘性能、通断性能以及水下高压条件下电阻值)，测试结果传给数据读取板16。深度测试板20与深水压力传感器1相连，不断测试外界深度数据，测试结果传给数据读取板16。数据读取板16负责在整个海试过程中接收并存储数据。整个深海试验完成之后，通过预先设定好的深海水密接插件接口连接至计算机来读取数据读取板中的数据。

本发明能够实时地检测深海水密接插件在不同海深时的性能，试验状态与实际工况高度相符，测试结果具有高度的可信性。

要使用本发明测试不同安装尺寸的深海水密接插件性能，只需要在端盖上开对应其安装尺寸的螺纹孔即可。本发明可以同时测试多种不同型号的深海水密接插件性能，这样保证了本发明广泛的适用性。

测试完成之后，停止电池组21对采集控制板15、数据读取板16、深度测试板20供电，并采用淡水将本设备冲洗干净。

本发明的深水压力传感器1为市购产品，购置于gems公司，型号为3100系列紧凑型高压OEM压力变送器。电池组21为市购产品，购置于辽宁九夷能源科技股份有限公司，型号为SYZDH001-1ZT。MOX模块19为市购产品，购置于MOX中国自动化有限公司，型号为TCC-80IV1.3。

Claims (7)

1.一种自主检测深海水密接插件性能的装置，其特征在于：包括舱体(4)、端盖、电子架结构(5)、水密电缆(6)、深海水密接插件(8)及深水压力传感器(1)，其中舱体(4)的两端分别密封连接有端盖，所述电子架结构(5)容置于舱体(4)内、并与舱体(4)内壁抵接，该电子架结构(5)设有电池组(21)及分别与所述电池组(21)电连接的深度测试板(20)、采集控制板(15)、MOX模块(19)、数据读取板(16)；所述舱体(4)两端的端盖上分别设有深海水密接插件(8)，所述两端端盖上相对应的深海水密接插件(8)之间通过水密电缆(6)相连，在任一端的端盖上安装有所述深水压力传感器(1)，该深水压力传感器(1)在舱体(4)内部通过电线与所述深度测试板(20)电连接。

2.按权利要求1所述自主检测深海水密接插件性能的装置，其特征在于：所述电子架结构(5)通过O型橡胶密封圈(22)与舱体(4)内壁抵接、实现圆周方向固定，该电子架结构(5)的一端设有与舱体(4)一端端盖内壁抵接的限位块、实现轴向定位，电子架结构(5)的另一端设有与舱体(4)另一端端盖插接的定位销(18)、实现圆周方向定位。

3.按权利要求1或2所述自主检测深海水密接插件性能的装置，其特征在于：所述电子架结构(5)包括安装板(13)、限位块(9)、定位销(18)及连接于该安装板(13)两端的固定板，所述安装板(13)两端的固定板上套有O型橡胶密封圈(22)，通过该O型橡胶密封圈(22)与所述舱体(4)内壁抵接；所述安装板(13)一端的固定板上设有与该端端盖内壁抵接的所述限位块(9)，另一端的固定板通过所述定位销(18)与该端端盖插接，与安装板(13)另一端固定板相对的所述端盖上开有供定位销(18)插入的销槽(24)。

4.按权利要求3所述自主检测深海水密接插件性能的装置，其特征在于：所述安装板(13)两端的固定板之间设有多根连接杆(14)，任一根连接杆(14)的一端由该端的固定板穿出、与所述定位销(18)螺纹连接。

5.按权利要求3所述自主检测深海水密接插件性能的装置，其特征在于：所述安装板(13)两端的固定板均为圆形板，每个固定板的中间均开有通孔，在每个固定板上均中心对称开有两个槽(27)；每个所述固定板的圆周方向均开有容置O型橡胶密封圈(22)的O形槽(31)，所述O型橡胶密封圈(22)在所述槽(27)的开设位置沿径向向内凹陷，并通过连接绳固定在固定板上。

6.按权利要求3所述自主检测深海水密接插件性能的装置，其特征在于：所述深度测试板(20)、采集控制板(15)、MOX模块(19)及数据读取板(16)分别安装于安装板(13)上，由所述电池组(21)供电，所述深度测试板(20)及采集控制板(15)分别与数据读取板(16)电连接、将测试结果传给数据读取板(16)。

7.按权利要求1所述自主检测深海水密接插件性能的装置，其特征在于：所述舱体(4)两端的端盖上均开有多个安装深水压力传感器(1)或对应型号深海水密接插件(8)的螺纹孔。