CN109541255B - 一种用于两栖车对水测速的集成引压式水速传感器 - Google Patents

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Abstract

一种用于两栖车对水测速的集成引压式水速传感器，包括芯体、壳体、安装板、螺母、电缆接头、连接器、电缆及解算板，芯体前方具有全压孔，壳体上开有安装孔、静压孔及排气孔，芯体安装于安装孔内，全压孔、静压孔垂直紧凑布置，避免了前后平行布置导致静压侧周围的紊流问题；排气孔可以防止静压侧集存气泡，避免测速波动过大；压差传感器单芯体集成引压设计，避免了双压力传感器分别引压设计带来的零位漂移问题；解算板集成高精度温度传感器，并装载温补软件算法对速度进行解算，弥补了环境温度漂移引起的测速误差。

Description

一种用于两栖车对水测速的集成引压式水速传感器
技术领域
本发明涉及一种用于两栖车对水测速的集成引压式水速传感器。
背景技术
现有的水速传感器采用双芯体压力传感器设计，分别对全压、静压进行测量，不仅需要较大安装空间，而且其通过软件对两个压力信号做差处理并解算速度，容易造成零位漂移从而导致速度信息不准确；其次，现有的水速传感器采用全压、静压孔前后平行布置，高速情况下容易引起静压侧紊流严重从而导致测速不准；而采用全压、静压孔垂直布置，静压侧容易集存气泡，从而导致速度信息波动过大；再次，现有的水速传感器不具备温度补偿功能，无法消除环境温度漂移引起的测速误差。显然，若能解决零位漂移、高速紊流、集存气泡及温度漂移等问题，则能明显提升水速传感器对水测速性能。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种用于两栖车对水测速的集成引压式水速传感器，用于改善两栖车水速传感器对水测速性能，提高其对水测速准确度及稳定性。设计中采用了单芯体压差传感器设计及排气孔设计，对开孔位置进行合理优化及布局，以便消除水速传感器本身结构引起的相关问题；其次，设计了集成高精度温度传感器的解算板，并编写对应温补软件算法，弥补环境因素对测速的影响，从而达到水速传感器稳定精准测速的目的。
为实现上述目的而采取的技术方案是，一种用于两栖车对水测速的集成引压式水速传感器，包括芯体、壳体、安装板、螺母、电缆接头、连接器、电缆及解算板，所述芯体包括压差传感器, 压差传感器上端连接连接块, 连接块内设有滤网,连接块上设有螺钉, 螺钉连接壳体，所述连接块中间具有1个全压孔；所述壳体一端设有1个安装孔，安装孔底部设有4个对称分布的静压孔，安装孔后方设有1个与安装孔、静压孔均垂直的排气孔；芯体安装于安装孔内，通过螺钉与壳体连接。
有益效果
与现有技术相比本发明具有以下优点。
本装置用于测量两栖车相对水流的速度，提高了水速传感器的测速准确度及稳定性。设计中采用单芯体压差传感器设计，引压孔紧凑布置采集压差信息，避免零位漂移；对排气孔开孔位置及大小尺寸等进行了优化设计，以保证静压侧无气泡集存；解算板集成高精度温度传感器及温补软件算法，消除环境温漂引起的测速误差。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步详述。
图1为本装置结构示意主视图；
图2为本装置结构示意剖视图；
图3为本装置壳体结构剖视图；
图4为图3中A-A剖视图；
图5为本装置芯体结构示意图。
具体实施方式
一种用于两栖车对水测速的集成引压式水速传感器，包括芯体1、壳体2、安装板3、螺母4、电缆接头5、连接器6、电缆7及解算板8,如图1～5所示，所述芯体1包括压差传感器1-5, 压差传感器1-5上端连接连接块1-3, 连接块1-3内设有滤网1-1,连接块1-3上设有螺钉1-4, 螺钉1-4连接壳体2，所述连接块1-3中间具有1个全压孔1-2；所述壳体2一端设有1个安装孔2-3，安装孔2-3底部设有4个对称分布的静压孔2-1，安装孔2-3后方设有1个与安装孔2-3、静压孔2-1均垂直的排气孔2-2；芯体1安装于安装孔2-3内，通过螺钉1-4与壳体2连接。
所述芯体1采用压差传感器1-5单芯体设计，避免了双压力传感器设计带来的零位漂移问题；全压孔1-2将全压引入压差传感器1-5全压侧，静压孔2-1将静压引入压差传感器1-5静压侧，全压孔1-2、静压孔2-1垂直紧凑布置，避免了前后平行布置在高速情况下静压侧周围的紊流问题；排气孔2-2可以防止静压侧集存气泡从而避免速度波动过大；滤网1-1可以保护压差传感器1-5不受泥砂影响。
所述解算板8为集成电路板，装有高精度温度传感器及速度解算软件，可以将压差传感器1-5采集的压差信息进行处理，同时根据温度传感器采集的环境温度对速度进行温漂补偿，再将准确的速度信息通过电缆7发送出去。
实施例
本装置包括芯体1、壳体2、安装板3、螺母4、电缆接头5、连接器6、电缆7及解算板8，解算板8安装于壳体2内，如图1、图2所示；所述壳体2前方有1个安装孔2-3，底部有4个对称布置的静压孔2-1，后方有1个与安装孔2-3及静压孔2-1均垂直的排气孔2-2，如图3、图4所示；所述芯体1包括滤网1-1、连接块1-3、螺钉1-4及压差传感器1-5，连接块1-3中间开有全压孔1-2，如图5所示。
所述壳体2与安装板3通过螺母4连接，电缆7一端接有连接器6，另一端与螺母3通过电缆接头5固定，解算板1-2放置于壳体2卡槽内，并通过硅胶灌封固定。
所述芯体1通过螺钉1-4固定安装在壳体2前方安装孔2-3内，压差传感器1-5与连接块1-3之间通过密封圈密封，连接块1-3与安装孔2-3之间也通过密封圈密封，滤网1-1嵌入式安装于连接块1-3内部。
本发明的工作过程：
集成引压式水速传感器是基于伯努利原理，水的动压与船速的平方成正相关，当两栖车在水中航行时，引压口引来的全压和静压同时作用在压差传感器上，其输出的电流信号与压差（全压与静压之差）即动压成正比关系，该电流信号引入信号解算板后，再进行跟踪、消摇、温补等一系列处理，即得出航速。

Claims (1)

1.一种用于两栖车对水测速的集成引压式水速传感器，包括芯体（1）、壳体（2）、安装板（3）、螺母（4）、电缆接头（5）、连接器（6）、电缆（7）及解算板（8）,其特征在于，所述芯体（1）包括压差传感器（1-5）, 压差传感器（1-5）上端连接连接块（1-3）, 连接块（1-3）内设有滤网（1-1）,连接块（1-3）上设有螺钉（1-4）, 螺钉（1-4）连接壳体（2），所述连接块（1-3）中间具有1个全压孔（1-2）；所述壳体（2）一端设有1个安装孔（2-3），安装孔（2-3）底部设有4个对称分布的静压孔（2-1），安装孔（2-3）后方设有1个与安装孔（2-3）、静压孔（2-1）均垂直的排气孔（2-2）；芯体（1）安装于安装孔（2-3）内，通过螺钉（1-4）与壳体（2）连接。
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