CN110412513A - 一种水下地质雷达防水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水下防水型水下地质雷达,包括雷达系统,所述雷达系统的电路板、雷达天线发射、接收模块板安装在密封的箱体内,所述箱体的箱壁上安装有调节阀;雷达天线发射、接收模块板与电路板的外围设置有密封壳;同时箱体内设置油包,油包分别为左油包、右油包;左油包、右油包的进油口分别与调节阀的一个出油管口连通;箱体的外侧设置油囊,所述油囊内灌装油料,油囊通过油管与调节阀连接,所述调节阀控制进入油包内的油料;所述油囊通过水体的压力能够将油囊内的油料挤压进入油包内,使油包内的压力与水压平衡。本发明依靠水体压力挤压油囊,将油囊内的油料压挤入油包内,使油包内压力与水压平衡阻止水体进入,达到防水目的。

Description

一种水下地质雷达防水装置
技术领域
本发明涉及一种水下地质雷达防水装置。
背景技术
水下地质雷达探测可以对水域工程中的管道、坝体及其他混凝土构件裂缝等进行探测。
由于水体深度不同,水下地质雷达探测装置中的部件承受水体的压力也不同,电路板、发射、接收模块等部件相对比较脆弱,而且不能进水,一旦这些部件承受不了压力、与水接触后就会被损坏,更换部件会很麻烦。
发明内容
本发明提供一种可以很好保护电路板等部件的防水装置,实现上述目的的技术方案如下:
一种水下地质雷达防水装置,包括雷达系统,所述雷达系统的电路板、雷达天线发射、接收模块板安装在密封的箱体内,雷达系统的主机位于箱体外侧;所述电路板分别与雷达天线发射、接收模块板、主机电连接;所述箱体的箱壁上安装有调节阀;
雷达天线发射、接收模块板与电路板的外围设置有密封壳;
同时箱体内设置油包,所述油包分别为左油包、右油包,所述油包具有进油口,所述左油包、右油包的进油口分别与调节阀的一个出油管口连通;
所述箱体的外侧设置油囊,所述油囊内灌装油料,所述油囊通过油管与调节阀连接,所述调节阀控制进入油包内的油料;所述油囊通过水体的压力能够将油囊内的油料挤压进入油包内,使油包内的压力与水压平衡。
优选的,所述密封壳的外部设置有加固支架。
因电路板在充油的箱体内时,水下作业时会对电路板产生一变化的压力,需对电路板进行防水加固,因此采用加固支架将电路板再一次固定。
优选的,所述加固支架的表面喷涂防水涂层。
优选的,所述加固支架的表面包围具有弹性的防水层或缓冲层。
优选的,所述防水涂层材质为环氧树脂。
优选的,所述油管的外围包裹有电缆;
优选的,所述电缆的外围包裹有防腐蚀的隔离层。
优选的,所述调节阀为三通球阀。
优选的,还包括有防水插头,所述防水插头包括适配的公插头和母插头;所述公插头的导电柱的末端套接橡胶套;
所述插孔的内径略小于橡胶套的直径;当导电柱插入插孔后,所述橡胶套插入插孔的前端、将插孔与导电柱的接触处密封。
优选的,所述雷达系统的接收天线、发射天线通过电线分别与雷达天线发射、接收模块板对应连接;其中所述接收天线的外部设置有天线壳;所述天线壳包括上板、下板;所述下板内设置有与接收天线形状适配的凹槽,所述上板上挖设线孔,所述天线与雷达天线发射、接收模块板之间的电线通过线孔穿出;
其中所述上板的边缘还设置有卡槽,所述下板的边缘适配的卡入在卡槽内,所述上板与下板拼合在一起后,拼合处灌注有密封胶;
所述线孔与电线接触处也灌注有密封胶。
本发明结构简单,组装方便、密封效果好。
附图说明
图1为本发明整体示意图;
图2为防水插头示意图;
图3为天线壳示意图;
图4为天线壳通过导线与主机连接示意图;
图5为橡胶套示意图;
附图序号说明:终端1、主机2、雷达天线发射、接收模块板3、电路板4、电瓶5、电线6、箱体7、密封壳8、调节阀9、左油包10、右油包11、油囊12、油管13、母插头14、公插头15、导电柱16、橡胶套17、插孔18、上板19、下板20、天线槽21、线孔22:
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细的说明。
图中,水下地质雷达防水装置包括雷达系统,所述雷达系统包括终端1、主机2、雷达天线发射、接收模块板3、电路板4、电瓶5;其中终端为计算机,所述计算机内安装数据采集软件、调整采集参数,记录采集数据,上述计算机的功能与本领域的现有技术相同,因此计算机及其安装的软件使用现有技术即可。其中终端1不是必须的部件,主机2本身具有存储的功能,如果需要查看主机内的数据,可以通过终端1进行操作。
所述主机2与计算机连接,主机2用于接收采集参数、完成数据采集及模拟信号转数字信号,并输出到计算机的装置,其也是采用现有技术即可。
本发明中,为了方便安装天线的发射模块、接收模块,将发射模块、接收模块、天线共同安装在一块PCB上,形成雷达天线发射、接收模块板3,安装的时候会很方便。
所述电瓶5为本装置提供能源,可以是12V常规电瓶,要求64安时以上;
所述主机2通过电线6分别与电瓶5和电路板4连接,本发明的发明点不在于雷达系统的结构及其工作方式,其结构和工作方式与现有技术相同,本发明最主要的目的是解决电路板4和雷达天线发射、接收模块板3防水的问题。
因此本发明设计了密封的箱体7,雷达天线发射、接收模块板3和电路板4设置在密封的箱体7内部,具体的:
雷达天线发射、接收模块板3与电路板4电连接,优选电路板4、雷达天线发射、接收模块板3安装后大体形成T字形结构,电路板4、雷达天线发射、接收模块板3可以通过螺丝或者其他方式固定在箱体1内;
雷达天线发射、接收模块板3与电路板4的外围设置有密封壳8,进行第一层保护,所述密封壳8将雷达天线发射、接收模块板3与电路板4密封起来,防止水接触雷达天线发射、接收模块板3与电路板4;
在箱体7的箱壁上安装调节阀9;同时箱体7内设置油包,所述油包分别为左油包10、右油包11,左油包10、右油包11为柔性油包,其材质可以选择塑料、橡胶等材质制作;所述油包具有进油口,所述左油包、右油包的进油口分别与调节阀的一个出油管口连通,优选调节阀为三通球阀,三通球阀具有一个进口,两个出油管口,两个出油管口可以平均向油包内压入油料;
而箱体7的外侧设置油囊12,油囊12为柔性油囊,所述油囊12内灌装油料,所述油囊12通过油管13与调节阀9连通,所述调节阀9控制进入油包内的油料的量,同时油囊12通过调节阀9分别向左、右油包内均匀的输送油料;
由于箱体7和油囊12是放置在水里的,因此针对不同水深,水会对油囊12产生不同的压力,当水对油囊12产生压力的时候,油囊12内的油料就通过油管13进入油包之内,油包内的压力与水压会产生平衡,从而阻止水体进入箱体1内;
油包的材质是软性的,因此其可以跟随接触到的物体做适应性变形。
根据水体压力不同,油包内的油料灌入后,充盈的油包很可能挤压密封壳8,造成电路板4晃动的后患,为了保护箱体7内的部件,在密封壳8的外部设置加固支架,加固支架起到加强保护的效果,进行第二层保护;优选在所述加固支架的表面喷涂防水涂层,进行第三层保护。
所述加固支架可以通过螺丝等部件与箱体7连接,也可以与密封壳8连接。
当油包因为变形挤压加固支架的时候,其作用在加固支架上的压力会很大,而加固支架的反作用及其加固支架的硬度有可能会造成油包的损伤,为了避免上述缺陷、在加固支架的表面包围具有弹性的防水层和/或缓冲层,由于防水层或者缓冲层的材质具有一定的弹性,可以缓冲油包作用在支架上的力度,保护彼此不受伤害,形成第四层保护。
优选防水涂层材质为环氧树脂,缓冲层材质为橡胶,或者缓冲层材质为具有气泡的塑料。
本装置大部分时间是放置在海水中的,海水中的盐分对金属有一定的腐蚀作用,而油管长期位于海水中,容易锈蚀,为了避免上述缺陷,在所述油管的外围包裹防腐蚀的隔离层,例如橡胶、沥青等材质。
如果担心油管的强度不足以应付海水的瞬息万变,可以在油管的外围包裹一层电缆,加强油管的强度。
作为一个优选,密封电路板和雷达天线发射、接收模块板的密封壳可以是分体式结构,即电路板通过独立的密封壳密封,雷达天线发射、接收模块板通过独立的密封壳密封,只有两者电结合之处、才在密封壳上设置漏点,如此方便更换电路板与雷达天线发射、接收模块板等部件。同理,其他需要防水的部件也可以都单独设置密封壳。
本发明中,与电路相关的各个部件之间可以采用防水插头的形式进行连接,即不再使用电线与电线直接连接实现电路的导通,而是采用插头的形式插设导通;例如在电路板和主机上分别通过导线连接一个插头,以电路板上的插头为母插头14、主机上的插头为公插头15为例:
所述公插头的导电柱16的末端套接橡胶套17;所述公插头15的插孔18的内径略小于橡胶套17的直径;当导电柱16插入插孔18后,所述橡胶套17因为变形插入插孔的前端,橡胶套17因为弹性的原因会将插孔18的前端完全密封住,从而将插孔18与导电柱16的接触处密封,实现防水的目的。
作为优选,所述橡胶套17的截面形状为锥形结构,所述橡胶套17的母线与轴线之间的夹角在0-10度之间,所述锥形结构的最小端的直径略小于插孔的直径,方便橡胶套17插入插孔内。
适配的公插头15和母插头14形成防水插头,如此方便电路之间的连接,而且能够达到防水的目的,其他涉及电路连接的部件也采用插头的方式实现电连接,方便部件之间的组装。至于通过电线、导线分别连接插头的电路采用现有技术即可。
雷达系统还包括天线,所述天线分别为发射天线、接收天线;发射天线、接收天线分别对应雷达天线发射、接收模块板上的发射模块和接收模块;
发射天线、接收天线也是放置在箱体的外部,如此才方便发射信号和接收信号;为了达到防水的目的、同时方便天线与其他部件的连接,在接收天线和发射天线的外部设置天线壳,使其避免与水直接接触,接收天线和发射天线的天线壳结构一致,因此这里只描述接收天线的天线壳;所述天线壳包括上板19、下板20;所述下板20内设置有与接收天线形状适配的凹槽21,所述上板19上挖设线孔22,所述接收天线与接收模块之间的电线6通过线孔22穿出;
其中所述上板19的边缘还设置有卡槽,所述下板20的边缘适配的卡入在卡槽内,所述上板19与下板20拼合在一起后,拼合处难免有缝隙,因此使用密封胶灌注,所述密封胶为环氧树脂密封胶;同理,所述线孔22与电线6接触处也难免有缝隙,因此也使用密封胶将线孔与电线灌注在一起,达到密封的效果。
所述天线壳的材质使用PCM材质或者PEEK材质板材,其耐水压能力更好,更为结实。
本发明依靠水体压力挤压油囊,将油囊内的油料压挤入油包内,使油包内压力与水压平衡阻止水体进入,达到防水目的;其结构简单,防水效果好。
以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已,并不用以限制本发明实施例,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明实施例的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水下地质雷达防水装置,包括雷达系统,所述雷达系统的电路板、雷达天线发射、接收模块板安装在密封的箱体内,雷达系统的主机位于箱体外侧;所述电路板分别与雷达天线发射、接收模块板、主机电连接;其特征在于:所述箱体的箱壁上安装有调节阀;
雷达天线发射、接收模块板与电路板的外围设置有密封壳;
同时箱体内设置油包,所述油包分别为左油包、右油包,所述油包具有进油口,所述左油包、右油包的进油口分别与调节阀的一个出油管口连通;
所述箱体的外侧设置油囊,所述油囊内灌装油料,所述油囊通过油管与调节阀连接,所述调节阀控制进入油包内的油料;当水体对油囊产生压力时,油囊内的油料顺着油管被挤压进入油包内,从而油包内的压力与水压平衡,达到密封箱体内部的目的。
2.根据权利要求1所述的水下地质雷达防水装置,其特征在于:所述密封壳的外部设置有加固支架。
3.根据权利要求2所述的水下地质雷达防水装置,其特征在于:所述加固支架的表面喷涂防水涂层。
4.根据权利要求2所述的水下地质雷达防水装置,其特征在于:所述加固支架的表面包围具有弹性的防水层或缓冲层。
5.根据权利要求3所述的水下地质雷达防水装置,其特征在于:所述防水涂层材质为环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的水下地质雷达防水装置,其特征在于:所述油管的外围包裹有电缆。
7.根据权利要求1所述的水下地质雷达防水装置,其特征在于:电缆的外围包裹有防腐蚀的隔离层。
8.根据权利要求1所述的水下地质雷达防水装置,其特征在于:所述调节阀为三通球阀。
9.根据权利要求1所述的水下地质雷达防水装置,其特征在于:还包括有防水插头,所述防水插头包括适配的公插头和母插头;所述公插头的导电柱的末端套接橡胶套;
所述插孔的内径略小于橡胶套的直径;当导电柱插入插孔后,所述橡胶套插入插孔的前端、将插孔与导电柱的接触处密封。
10.根据权利要求1所述的水下地质雷达防水装置,其特征在于:所述雷达系统的接收天线、发射天线通过电线分别与雷达天线发射、接收模块板对应连接;其中所述接收天线的外部设置有天线壳;所述天线壳包括上板、下板;所述下板内设置有与接收天线形状适配的凹槽,所述上板上挖设线孔,所述天线与雷达天线发射、接收模块板之间的电线通过线孔穿出;
其中所述上板的边缘还设置有卡槽,所述下板的边缘适配的卡入在卡槽内,所述上板与下板拼合在一起后,拼合处使用密封胶进行灌注;所述线孔与电线接触处使用密封胶进行灌注,将线孔与电线之间的缝隙密封。
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