CN108482621A - 应用于潜水装置的浮空天线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于潜水装置的浮空天线系统，包括固定壳体，其特征在于固定壳体内设有控制装置、浮空装置和气体反应室，所述控制装置包括防水壳体、导线卷放装置、左挂钩移动装置、右挂钩移动装置和气体输送管，所述浮空装置包括吊舱体、天线、气体导管、左外挂钩、右外挂钩、气体导管、气囊和吊绳，所述吊舱体内固定有天线，吊舱体下端左侧设有左外挂钩，右侧设有右外挂钩，上端经吊绳与气囊固定连接，所述气体导管下端与吊舱体底部设有的插孔固定连接，上端穿过吊舱体与气囊相连通，所述防水壳体内设有导线卷放装置、左挂钩移动装置、右挂钩移动装置和气体输送管，本发明具有结构新颖、操作方便、控制简单、通讯距离远、通讯效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及潜水设备技术领域，具体地说是一种应用于潜水装置的浮空天线系统。
背景技术
近年来，自动化机器，无人机器的应用越来越普及，涉及领域更加广泛，其功能也越来越多样化。随着技术的不断进步，越来越多的设备具有潜水的功能，可以进行潜水作业。但是由于电磁波在水中传播能力很差，水下通讯成为影响水下设备发展的一大障碍。一般的无线电设备在水中有效通讯距离会远远短于在空气中，而像声纳或其他的的通讯设备，不仅成本较高，而且极为不便。除此之外，海平面的凸曲线形状也为远距离的海上通讯构成了障碍。
针对以上问题，本发明采用独立的天线，将天线与主机分离，配合可延长的导线，使得潜水机器的通讯端口可以脱离水平面，漂浮在空中，实现与外界更高效率更远距离的通讯。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、操作方便、控制简单、通讯距离远、通讯效率高的应用于潜水装置的浮空天线系统。
一种应用于潜水装置的浮空天线系统，包括固定壳体，其特征在于固定壳体内设有控制装置、浮空装置和气体反应室，其中，
所述固定壳体上端设有吊舱出口，底部设有导线穿孔，
所述控制装置包括防水壳体、导线卷放装置、左挂钩移动装置、右挂钩移动装置和气体输送管，
所述浮空装置包括吊舱体、天线、气体导管、左外挂钩、右外挂钩、气体导管、气囊和吊绳，
所述吊舱体内固定有天线，吊舱体下端左侧设有左外挂钩，右侧设有右外挂钩，上端经吊绳与气囊固定连接，所述气体导管固定在吊舱体中心，所述气体导管下端与吊舱体底部设有的插孔固定连接，上端穿过吊舱体与气囊相连通，所述气体导管上设有单向气阀，
所述防水壳体上壁依次间隔设有左推杆软插套、上气管接口、上穿线孔和右推杆软插套，一侧壁设有下气管接口，另一侧壁设有下穿线孔，所述防水壳体内设有导线卷放装置、左挂钩移动装置、右挂钩移动装置和气体输送管，所述上气管接口位于上壁中心，所述气体输送管上端与上气管接口固定连接，且与气体导管下端的单向气阀相对应插接，下端穿过下气管接口与气体反应室相连通，所述左挂钩移动装置和右挂钩移动装置以上气管接口中心为中心镜像设置，所述左挂钩移动装置是由左推拉电机、左推杆、左推拉弹簧和左挂钩组成，所述左推杆下端与防水壳体相铰接，上端密封穿过左推杆软插套与左挂钩固定连接，所述左推杆一侧与左推拉电机的输出轴连接，另一侧与左推拉弹簧一端相抵触连接，所述左推拉弹簧另一端与防水壳体内壁固定连接，所述左推拉电机固定在防水壳体内，所述左挂钩与左外挂钩相对应挂接，当左推拉电机的输出轴带动左推杆向左移动时，左推杆下端在左推拉弹簧向右张力的作用下，推动左推杆上端的左挂钩与左外挂钩分离，保证吊舱体与防水壳体的快速分离；同理，所述右挂钩移动装置是由右推拉电机、右推杆、右推拉弹簧和右挂钩22组成，所述右推杆下端与防水壳体相铰接，上端密封穿过右推杆软插套与右挂钩固定连接，所述右推杆一侧与右推拉电机的输出轴相连接，另一侧与所述右推拉弹簧一端相抵触连接，所述右推拉弹簧另一端与防水壳体内壁固定连接，，所述右推拉电机固定在防水壳体内，所述右挂钩与右外挂钩相对应挂接，当右推拉电机的输出轴带动右推杆向左移动时，右推杆下端在右推拉弹簧向左张力的作用下，推动右推杆上端的右挂钩与右外挂钩分离，保证吊舱体育防水壳体的快速分离，
所述导线卷放装置是由导线驱动电机、导线卷轴、导线、卷轴轴承、轴承座组成，所述导线驱动电机和轴承座分别固定在防水壳体内，所述导线卷轴两端分别经轴承与轴承座固定连接，所述导线卷轴经导线驱动电机驱动，所述导线卷轴上缠绕有导线，所述导线一端穿过上穿线孔与吊舱体上的穿线孔与天线端固定连接，另一端穿过下穿线孔和导线穿孔与设备相连接，所述导线驱动电机、左推拉电机、右推拉电机分别经导线与潜水设备内的控制开关相连接，当需要将天线脱离水面上方时，控制开关控制气体反应室释放气体，气体通过气体输送管和气体导管输送至气囊中，使气囊膨胀，此时，左推拉电机的输出轴带动左推杆向左移动，左推杆下端在左推拉弹簧向右张力的作用下，推动左推杆上端的左挂钩与左外挂钩分离；右推拉电机的输出轴带动右推杆向左移动，右推杆下端在右推拉弹簧向左张力的作用下，推动右推杆上端的右挂钩与右外挂钩分离，保证吊舱体与防水壳体的快速分离，气囊带着吊舱逐渐上升，与此同时，线缆驱动电机动作，带动导线卷轴旋转，吊舱逐渐随着气囊上升至空中，使吊舱内的天线与潜水设备内的主机分离，实现了潜水设备于外界更高效率更远距离的通讯。
本发明所述气体反应室内设有隔板、Zn片、稀H2SO4和电控水阀，所述隔板将气体反应室分隔成上空腔和下空腔，所述上空腔和下空腔经隔板上设有的电控水阀相连通，所述上空腔内设有稀H2SO4，下空腔内设有Zn片，所述电控水阀经导线与潜水设备中的控制开关相连接，当需要气体时，打开电控水阀，通过稀H2SO4 和Zn片的化学反应生成氢气，大大方便了本发明的携带和气囊中气体的供应。
本发明所述稀H2SO4的溶质质量分数为50%的稀H2SO4液体，所述H2SO4 ：Zn片按照摩尔量1：1配置，以保证两种物质的完全反应。
本发明可在所述吊舱体侧壁上设有气压高度计，所述气压高度计经导线与潜水设备内的控制开关相连接，以利于通过气压高度计测量空气中的气压值的变化计算出高度变化值，以保证吊舱体内天线的通讯质量和通讯效率。
本发明所述导线卷轴中心采用转轴导电滑环，以使导线卷轴在转动过程中，不受导线的限制任意转动。
本发明所述气体导管的下管口采用橡胶梯形管口，以达到方便与输送导管插接，提高输送导管和气体导管的密封性。
本发明所述上气管接口和上穿线孔都采用密封圈密封，所述左推杆软插套和右推杆软插套均采用橡胶材质，以达到密封并促使左推杆和右推杆动作的作用。
本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、操作方便、控制简单、通讯距离远、通讯效率高等优点。
附图说明
图1是本发明初始状态的结构示意图。
图2是本发明浮空状态的结构示意图。
附图标记：固定壳体1、吊舱出口2、导线穿孔3、防水壳体4、气体输送管5、吊舱体6、天线7、气体导管8、左外挂钩9、右外挂钩10、气囊11、吊绳12、单向气阀13、第二单向气阀14、左推拉电机15、左推杆16、左推拉弹簧17、左挂钩18、右推拉电机19、右推杆20、右推拉弹簧21、右挂钩22、导线驱动电机23、导线卷轴24、导线25、卷轴轴承、轴承座26、气体反应室27、隔板28、Zn片 29、稀H2SO4 30、电控水阀31、气压高度计32。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
如附图所示，一种应用于潜水装置的浮空天线系统，包括固定壳体1，其特征在于所述固定壳体1内设有控制装置、浮空装置和气体反应室27，其中，
所述固定壳体1上端设有吊舱出口2，底部设有导线穿孔3，
所述控制装置包括防水壳体4、导线卷放装置、左挂钩移动装置、右挂钩移动装置和气体输送管5，
所述浮空装置包括吊舱体6、天线7、气体导管8、左外挂钩9、右外挂钩10、气囊11和吊绳12，
所述吊舱体6内固定有天线7，吊舱体6下端左侧设有左外挂钩9，右侧设有右外挂钩10，上端经吊绳12与气囊11固定连接，所述气体导管8固定在吊舱体6中心，所述气体导管8下端与吊舱体6底部设有的插孔固定连接，上端穿过吊舱体6与气囊11相连通，所述气体导管8上设有单向气阀13，
所述防水壳体4上壁依次间隔设有左推杆软插套、上气管接口、上穿线孔和右推杆软插套，一侧壁设有下气管接口，另一侧壁设有下穿线孔，所述防水壳体4内设有导线卷放装置、左挂钩移动装置、右挂钩移动装置和气体输送管5，所述上气管接口位于上壁中心，所述气体输送管5上端与上气管接口固定连接，且与气体导管8下端的单向气阀13相对应插接，下端穿过下气管接口与气体反应室上的第二单向气阀14相连通，所述左挂钩移动装置和右挂钩移动装置以上气管接口中心为中心镜像设置，所述左挂钩移动装置是由左推拉电机15、左推杆16、左推拉弹簧17和左挂钩18组成，所述左推杆16下端与防水壳体相铰接，上端密封穿过左推杆软插套与左挂钩18固定连接，所述左推杆16一侧与左推拉电机15的输出轴连接，另一侧与左推拉弹簧17一端相抵触连接，所述左推拉弹簧17另一端与防水壳体4内壁固定连接，所述左推拉电机15固定在防水壳体4内，所述左挂钩18与左外挂钩9相对应挂接，当左推拉电机15的输出轴带动左推杆16向左移动时，左推杆16下端在左推拉弹簧17向右张力的作用下，推动左推杆16上端的左挂钩18与左外挂钩9分离，保证吊舱体6与防水壳体4的快速分离；同理，所述右挂钩移动装置是由右推拉电机19、右推杆20、右推拉弹簧21和右挂钩22组成，所述右推杆20下端与防水壳体相铰接，上端密封穿过右推杆软插套与右挂钩22固定连接，所述右推杆20一侧与右推拉电机19的输出轴相连接，另一侧与所述右推拉弹簧21一端相抵触连接，所述右推拉弹簧另一端与防水壳体4内壁固定连接，所述右推拉电机19固定在防水壳体4内，所述右挂钩22与右外挂钩10相对应挂接，当右推拉电机19的输出轴带动右推杆20向左移动时，右推杆20下端在右推拉弹簧21向左张力的作用下，推动右推杆20上端的右挂钩22与右外挂钩10分离，保证吊舱体6与防水壳体4的快速分离，
所述导线卷放装置是由导线驱动电机23、导线卷轴24、导线25、卷轴轴承、轴承座26组成，所述导线驱动电机23和轴承座26分别固定在防水壳体4内，所述导线卷轴24两端分别经轴承与轴承座26固定连接，所述导线卷轴24经导线驱动电机23驱动，所述导线卷轴24上缠绕有导线25，所述导线25一端穿过上穿线孔与吊舱体6上的穿线孔与天线端固定连接，另一端穿过下穿线孔和导线穿孔与潜水设备相连接，所述导线驱动电机23、左推拉电机15、右推拉电机19分别经导线25与潜水设备内的控制开关相连接，当需要将天线脱离水面上方时，左推拉电机15的输出轴带动左推杆16向左移动，左推杆16下端在左推拉弹簧17向右张力的作用下，推动左推杆16上端的左挂钩与左外挂钩分离；右推拉电机的输出轴带动右推杆向左移动，右推杆下端在右推拉弹簧向左张力的作用下，推动右推杆上端的右挂钩与右外挂钩分离，保证吊舱体与防水壳体的快速分离，气囊带着吊舱逐渐上升，与此同时，线缆驱动电机动作，带动导线卷轴旋转，吊舱逐渐随着气囊上升至空中，使吊舱内的天线与潜水设备内的主机分离，实现了潜水设备与外界更高效率更远距离的通讯。
本发明所述气体反应室27内设有隔板28、Zn片 29、稀H2SO4 30和电控水阀31，所述隔板28将气体反应室27分隔成上空腔和下空腔，所述上空腔和下空腔经隔板28上设有的电控水阀31相连通，所述上空腔内设有稀H2SO4 30，下空腔内设有Zn片，所述电控水阀经导线与潜水设备中的控制开关相连接，当需要气体时，打开电控水阀，通过稀H2SO4 和Zn片的化学反应生成氢气，大大方便了本发明的携带和气囊中气体的供应。
本发明所述稀H2SO4的溶质质量分数为50%的稀H2SO4液体，所述H2SO4 ：Zn片按照摩尔量1：1配置，以保证两种物质的完全反应。
本发明可在所述吊舱体6侧壁上设有气压高度计32，所述气压高度计32经导线25与潜水设备内的控制开关相连接，以利于通过气压高度计测量空气中的气压值的变化计算出高度变化值，以保证吊舱体内天线的通讯质量和通讯效率。
本发明所述导线卷轴24中心采用转轴导电滑环，以使导线卷轴在转动过程中，不受导线的限制任意转动。
本发明所述气体导管8的下管口采用橡胶梯形管口，以达到方便与输送导管插接，提高输送导管和气体导管的密封性。
本发明所述上气管接口、上穿线孔、下穿线孔均采用密封圈密封，所述左推杆软插套和右推杆软插套均采用橡胶材质，以达到密封并促使左推杆和右推杆动作的作用。
本发明将固定壳体固定在潜水设备上，气体反应室内的H2SO4和Zn按照摩尔量10mol：10mol配置。
在应急使用时，点击控制开关上的电控水阀按钮，稀H2SO4 液体流入到下空腔中，与下空腔中的Zn发生反应产生氢气，氢气通过输送导管和气体导管充入气囊中，使气囊膨胀，再点击控制开关上的左推拉电机和右推拉电机按钮，左推拉电机的输出轴带动左推杆向左移动，左推杆下端在左推拉弹簧向右张力的作用下，推动左推杆上端的左挂钩与左外挂钩分离；同时，右推拉电机的输出轴带动右推杆向左移动，右推杆下端在右推拉弹簧向左张力的作用下，推动右推杆上端的右挂钩与右外挂钩分离，使吊舱体与防水壳体快速分离，气囊挂载着吊舱逐渐上升，与此同时，点击控制开关上的线缆驱动电机按钮，线缆驱动电机动作，带动导线卷轴旋转，吊舱逐渐随着气囊上升至空中，当气压高度计检测到吊舱体上升至设定的上空后，即停止线缆驱动电机动作，不但显著增加了通讯距离和通讯效率，而且还使得潜水设备的潜水审深度不再受通讯的限制，并克服了海平面凹凸曲线的障碍，为较远距离的大型设备提供了极大的便利。
本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、操作方便、控制简单、通讯距离远、通讯效率高等优点。
Claims (7)
1.一种应用于潜水装置的浮空天线系统，包括固定壳体，其特征在于固定壳体内设有控制装置、浮空装置和气体反应室，其中，
所述固定壳体上端设有吊舱出口，底部设有导线穿孔，
所述控制装置包括防水壳体、导线卷放装置、左挂钩移动装置、右挂钩移动装置和气体输送管，
所述浮空装置包括吊舱体、天线、气体导管、左外挂钩、右外挂钩、气体导管、气囊和吊绳，
所述吊舱体内固定有天线，吊舱体下端左侧设有左外挂钩，右侧设有右外挂钩，上端经吊绳与气囊固定连接，所述气体导管固定在吊舱体中心，所述气体导管下端与吊舱体底部设有的插孔固定连接，上端穿过吊舱体与气囊相连通，所述气体导管上设有单向气阀，
所述防水壳体上壁依次间隔设有左推杆软插套、上气管接口、上穿线孔和右推杆软插套，一侧壁设有下气管接口，另一侧壁设有下穿线孔，所述防水壳体内设有导线卷放装置、左挂钩移动装置、右挂钩移动装置和气体输送管，所述上气管接口位于上壁中心，所述气体输送管上端与上气管接口固定连接，且与气体导管下端的单向气阀相对应插接，下端穿过下气管接口与气体反应室相连通，所述左挂钩移动装置和右挂钩移动装置以上气管接口中心为中心镜像设置，所述左挂钩移动装置是由左推拉电机、左推杆、左推拉弹簧和左挂钩组成，所述左推杆下端与防水壳体相铰接，上端密封穿过左推杆软插套与左挂钩固定连接，所述左推杆一侧与左推拉电机的输出轴连接，另一侧与左推拉弹簧一端相抵触连接，所述左推拉弹簧另一端与防水壳体内壁固定连接，所述左推拉电机固定在防水壳体内，所述左挂钩与左外挂钩相对应挂接，当左推拉电机的输出轴带动左推杆向左移动时，左推杆下端在左推拉弹簧向右张力的作用下，推动左推杆上端的左挂钩与左外挂钩分离，保证吊舱体与防水壳体的快速分离；同理，所述右挂钩移动装置是由右推拉电机、右推杆、右推拉弹簧和右挂钩22组成，所述右推杆下端与防水壳体相铰接，上端密封穿过右推杆软插套与右挂钩固定连接，所述右推杆一侧与右推拉电机的输出轴相连接，另一侧与所述右推拉弹簧一端相抵触连接，所述右推拉弹簧另一端与防水壳体内壁固定连接，，所述右推拉电机固定在防水壳体内，所述右挂钩与右外挂钩相对应挂接，
所述导线卷放装置是由导线驱动电机、导线卷轴、导线、卷轴轴承、轴承座组成，所述导线驱动电机和轴承座分别固定在防水壳体内，所述导线卷轴两端分别经轴承与轴承座固定连接，所述导线卷轴经导线驱动电机驱动，所述导线卷轴上缠绕有导线，所述导线一端穿过上穿线孔与吊舱体上的穿线孔与天线端固定连接，另一端穿过下穿线孔和导线穿孔与设备相连接，所述导线驱动电机、左推拉电机、右推拉电机分别经导线与潜水设备内的控制开关相连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于潜水装置的浮空天线系统，其特征在于所述气体反应室内设有隔板、Zn、稀H2SO4和电控水阀，所述隔板将气体反应室分隔成上空腔和下空腔，所述上空腔和下空腔经隔板上设有的电控水阀相连通，所述上空腔内设有稀H2SO4，下空腔内设有Zn，所述电控水阀经导线与潜水设备中的控制开关相连接。
3.根据权利要求2所述的一种应用于潜水装置的浮空天线系统，其特征在于所述稀H2SO4的溶质质量分数为50%的稀H2SO4液体，所述H2SO4 ：Zn按照摩尔量1：1配置。
4.根据权利要求1所述的一种应用于潜水装置的浮空天线系统，其特征在于所述吊舱体侧壁上设有气压高度计，所述气压高度计经导线与潜水设备内的控制开关相连接。
5.根据权利要求1所述的一种应用于潜水装置的浮空天线系统，其特征在于所述导线卷轴中心采用转轴导电滑环。
6.根据权利要求1所述的一种应用于潜水装置的浮空天线系统，其特征在于所述气体导管的下管口采用橡胶梯形管口。
7.根据权利要求1所述的一种应用于潜水装置的浮空天线系统，其特征在于所述上气管接口和上穿线孔都采用密封圈密封，所述左推杆软插套和右推杆软插套均采用橡胶材质。
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