CN114435543A - 用于潜标的分体声学释放装置和释放机构 - Google Patents
用于潜标的分体声学释放装置和释放机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114435543A CN114435543A CN202011205867.2A CN202011205867A CN114435543A CN 114435543 A CN114435543 A CN 114435543A CN 202011205867 A CN202011205867 A CN 202011205867A CN 114435543 A CN114435543 A CN 114435543A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electromagnet
- connecting frame
- split
- release
- release device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B22/00—Buoys
- B63B22/04—Fixations or other anchoring arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B22/00—Buoys
- B63B22/04—Fixations or other anchoring arrangements
- B63B22/08—Fixations or other anchoring arrangements having means to release or urge to the surface a buoy on submergence thereof, e.g. to mark location of a sunken object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
Abstract
本发明提出了一种在潜标中使用的分体声学释放装置和释放机构,其包括:水声通信机水下单元、控制器和释放部,释放部包括:上连接架和下连接架;设置在上连接架内的至少一个连接件;上连接架内的电磁铁;设置在上连接架内的铁磁性盘、挡块以及连接在铁磁性盘和挡块之间的联接杆,挡块与至少一个连接件抵接;上连接架上设置有对应于至少一个连接件的至少一个通孔,下连接架上设置有至少一个卡槽,在电磁铁未通电的情况下,至少一个连接件至少部分地伸出至少一个通孔外并且卡接在至少一个卡槽内;在电磁铁通电的情况下,电磁铁驱动铁磁性盘并且带动挡块移动,以使至少一个连接件从至少一个卡槽脱离。本发明的分体声学释放装置至少可以提供更低的耐压要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于潜标的分体声学释放装置及包括该分体声学释放装置的释放机构。
背景技术
潜标可实现潜标布放点处海洋环境参数的长期连续测量,是少数可以进行海洋环境参数定点连续观测的重要设备之一。例如,CN201220748198.8号专利文献公开了3500米潜标的基本结构:“由以下部件串联而成:主浮体支架、50米kevlar绳、第一浮球组、第一组1000米kevlar绳、第二浮球组、第二组1000米kevlar绳、第三浮球组、第三组1000米kevlar绳、第四浮球组、释放器组、锚系。释放器组紧邻锚系,3500米潜标中其最小耐压值需要3500米水深耐压。所述3500米潜标用到ADCP(声学多普勒流速剖面仪)1个,架装在主浮体支架上,向上探测距海平面500米范围内的海流剖面。所述3500米潜标用到浮球25~30个,释放器4~6个。”
潜标能否回收成功,关键是核心设备之一声学释放器是否可靠工作。声学释放器由声学通信机部件一对,水下单元和甲板单元上各一个,水下单元和释放装置设置在一个耐压外壳中,主要包括换能器、控制器电路板、电池、驱动电路、电机、转动释放机构和耐压外壳,电机位于耐压外壳内部,转动释放机构位于耐压外壳外,转轴连接电机和转动释放机构,传递扭矩打开转动释放机构的锁扣,释放锚链。
然而,现有的声学释放器的电机-转轴结构为动密封,密封可靠性低,长时间深水高压工作状态下,少量的海水可能穿过动密封(即转轴与外壳之间的动密封),进入外壳内部,对电路板和电池会产生致命的危害。转轴与耐压外壳之间的动密封是声学释放器的技术难点,对设计、加工工艺、工程材料和使用维护的要求非常高,潜标布放前理应检测动密封是否可靠,但是一般用户没有高压检测设备,即使有设备要检测渗漏也需要较长检测时间,导致声学释放器使用与维护要求较高。
此外,现有技术中的声学释放器布置在锚系附近,这样的结构对于声学释放器的外壳的耐压要求相对较高,例如,在如上所述的3500米潜标中,释放器组紧邻锚系,这就要求释放器的耐压外壳能够耐受约3500米深度的水压,随着潜标应用的深度增加,耐压外壳的成本也随之增加,导致释放器价格过高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提出了一种用于潜标的分体声学释放装置,以至少提供更好的耐压效果。
根据本发明的一个实施例,用于潜标的分体声学释放装置包括:水声通信机水下单元,其用于与位于母船上的甲板单元互相通信;控制器,控制器包括容纳在水密封外壳中的中央处理器、内存、外存、接口电路、电源,中央处理器与内存、外存和接口电路连接,中央处理器、内存、外存、接口电路分别连接电源,控制器的接口电路连接至水下单元的接口电路;释放部,释放部包括:上连接架和套设在上连接架上的下连接架;设置在上连接架内的至少一个连接件;固设于上连接架内的电磁铁,电磁铁包括与控制器的接口电路连接的继电器;设置在上连接架内的铁磁性盘、挡块以及连接在铁磁性盘和挡块之间的联接杆,挡块与至少一个连接件抵接;其中,上连接架上设置有对应于至少一个连接件的至少一个通孔,下连接架上设置有至少一个卡槽,在电磁铁未通电的情况下,至少一个连接件至少部分地伸出至少一个通孔外并且卡接在至少一个卡槽内;在电磁铁通电的情况下,电磁铁驱动铁磁性盘并且带动挡块移动,以使至少一个连接件从至少一个卡槽脱离。
控制器接收来自水声通信机水下单元的回收指令,并且在内存中运行存储在外存中的(预设)程序,从而向释放部的电磁铁的继电器发送释放指令,使电磁铁通电,电磁铁驱动铁磁性盘并且带动挡块移动,从而连接件从卡槽脱离,上下连接件分离实现释放。
由上述技术方案可以看出,本发明中的分体声学释放装置以电磁铁结构取代了现有技术中的电机-转轴结构来实现释放,而电磁铁本身的密封可以以静密封的方式来实现,相比于动密封,静密封的密封耦合件之间不会发生相对位移,磨损程度低,密封效果更好;此外,静密封的设计、加工工艺、工程材料一般均已为标准化的,无需另外设计,只需根据需要应用的参数选用即可,因此使用和维护的要求较低,降低了成本。
更具体地,在电磁铁未通电的情况下,挡块通过与连接件的接触而在连接件上施加力,从而将连接件“压”在卡槽内,从而连接件卡接在卡槽内。而当电磁铁通电时,电磁铁吸引铁磁性盘,从而带动挡块趋向于脱离与连接件的抵接移动,因此,挡块施加在连接件上的力的方向改变和/或力的大小减少,因此卡槽会将连接件伸出通孔之外的部分“压回”到上连接架内,导致连接件脱离卡槽,上连接架和下连接架之间的连接断开。
根据本发明的一个实施例,至少一个连接件为连接球,至少一个卡槽构造成与连接球伸出至少一个通孔外的部分形状匹配。当然可以理解,相比于其他形状,球形形状的连接件在被卡槽“压回”上连接架内的过程中受到的摩擦力和磨损更少,连接件不会由于摩擦过大或形状不合的卡顿而不能完全地被压回上连接架内,确保上连接架和下连接架成功分离。
根据本发明的一个实施例,至少一个连接件包括楔形端部以及固定至楔形端部的顶杆,顶杆上套设有第一弹性件;在电磁铁未通电的情况下,顶杆至少部分地伸出至少一个通孔之外并且卡接在至少一个卡槽内,在电磁铁通电的情况下,顶杆在第一弹性件的作用下从至少一个卡槽脱离。类似地,在电磁铁未通电的情况下,挡块在连接件的楔形端部上施加力,将顶杆“压”在卡槽内,从而连接件卡接在卡槽内,此时第一弹性件处于压缩状态。当电磁铁通电时,电磁铁吸引铁磁性盘,从而带动挡块趋向于脱离与楔形端部的抵接移动,因此,挡块施加在连接件上的力的方向改变和/或力的大小减少,这里应当注意的是,除了卡槽倾向于将连接件的顶杆伸出通孔的部分“压回”到上连接架内,套设在顶杆上的第一弹性件也有助于这一过程。有利地,在该情况下,由于顶杆的形状并不适于直接被卡槽压回,顶杆被“压回”上连接架内所需的力主要由第一弹性件所提供,也就是压缩的第一弹性件施加在楔形端部上的力。
根据本发明的一个实施例,联接杆上套设有用于使挡块保持位置的第二弹性件。在电磁铁未通电的情况下,第二弹性件的弹力有利于使挡块保持在与连接件抵接的位置,增加装置的稳定性。
根据本发明的一个实施例,电磁铁包括:外壳;固定在外壳中的磁芯;布置在外壳中并且套设在磁芯上的线圈;以及布置在磁芯和外壳之间的第一密封件,第一密封件至少用于密封线圈。如上所述,本发明的分体声学释放装置以电磁铁结构来实现释放,因此确保电磁铁结构的有效密封即可确保分体声学释放装置的正确运行。因此,在磁芯和外壳之间布置第一密封件来密封线圈,从而海水不会通过外壳的缝隙渗入导致线圈进水而损坏。
根据本发明的一个实施例,电磁铁还包括用于将磁芯固定在外壳中的至少一个固定连接件,外壳和磁芯上设置有对应于至少一个固定连接件的至少一个孔,至少一个固定连接件上设置有用于密封至少一个孔的第二密封件。第二密封件能够密封固定连接件和孔之间可能存在的间隙,进一步确保了电磁铁结构的有效密封。
根据本发明的一个实施例,上连接架上设置有连接孔,并且下连接架上设置有锚链孔。连接孔用于连接为上连接架提供向上浮力的浮球,而锚链孔用于连接提供向下重力的重力锚,从而当在上连接架和下连接架断开连接的情况下,上连接架受浮球提供的浮力而上浮,下连接架随重力锚一起留在海底,实现分体声学释放装置的正确释放。
根据本发明的另一方面,还提供了一种用于潜标的释放机构,包括:两个如上所述的分体声学释放装置,两个分体声学释放装置的上连接架均固定至用于连接浮球的系留缆,并且两个分体声学释放装置的下连接架通过连接链连接在一起,连接链穿过锚环。
这两个分体声学释放装置中任一者的电磁铁通电即可实现释放机构的释放,具体来讲,任一个分体声学释放装置的电磁铁通电会导致其上连接架和下连接架断开连接,而另一个分体声学释放装置的上连接架和下连接架仍保持连接,由于这两个分体声学释放装置的下连接架通过连接链连接在一起,并且连接链穿过锚环,因此断开连接的分体声学释放装置的下连接架会穿过锚环,将锚环以及连接在锚环上的重力锚留在水底,而两个分体声学释放装置的下连接架均可实现回收。相比于单个分体声学释放装置,这样的释放机构一方面能够实现更多部件的回收(单个分体声学释放装置仅能回收上连接架,下连接架会留在水底),另一方面,若其中一个分体声学释放装置故障或失效,还可以使另一个分体声学释放装置的上连接架和下连接架断开连接,从而实现释放,提高了释放的成功率。
本发明的有益技术效果在于:以静密封的电磁铁结构替代了动密封的电机-转轴结构,提高分体声学释放装置的可靠性,静密封的设计、加工工艺、工程材料和使用维护的要求不高,成本较低,易于生产制造;水下单元设置在主浮球上方,耐压要求低,密封可靠性高,成本低,与甲板单元的通信距离短,也就是母船的甲板单元可以在更大的范围搜索到水声通信机的水下单元;分体声学释放装置和水声通信机水下单元的外壳的耐压要求低、厚度薄、重量轻,不必使用铜镍合金制造,降低成本;水声通信机水下单元可以与水面上的通信单元之间建立连接,从而回收潜标数据。
附图说明
图1为包括分体声学释放装置的潜标结构的示意图;
图2为根据本发明的一个实施例的分体声学释放装置的示意图,其中上连接架与下连接架处于连接状态;
图3为图2中的分体声学释放装置的示意图,其中上连接架和下连接架处于断开状态;
图4为用于根据本发明的一个实施例的分体声学释放装置的电磁铁的示意图;
图5为根据本发明的另一个实施例的分体声学释放装置的示意图,其中上连接架与下连接架处于连接状态;
图6图5中的分体声学释放装置的示意图,其中上连接架和下连接架处于断开状态;
图7为根据本发明的一个实施例的释放机构的示意图;
图8为根据本发明的另一个实施例的释放机构的示意图。
其中:
水下单元101、不锈钢支架102、信号线缆103、ADCP二104、拉力传感器一105、温盐深仪106、小浮球一107、单点海流计108、拉力传感器三109、锚链110、信标机111、ADCP一112、控制器113、主浮球114、仪器链115、系留缆116、拉力传感器二117、小浮球二118、分体声学释放装置119、重力锚120;
上连接架201、铁磁性盘202、耐腐蚀弹簧203、左支架204、锚链孔205、右支架206、内六角螺栓一207、连接球208、下连接架209、挡块210、联接杆211、第一吸盘式电磁铁212、连接孔213、内六角螺栓二214;
联接孔401、外壳402、密封件403、增强钢丝圈404、磁芯405、线圈406、间隙一407、被吸物体408、间隙二409、间隙三410、内六角螺栓一411、电源线412、水密封垫413、继电器414、内六角螺栓二415、密封圈416、耐压盖417、电池组418;
内六角螺栓一501、穿缆孔502、左支架503、右支架504、凸连接件505、凹连接件506、第二吸盘式电磁铁507、锚链孔508、内六角螺栓二509、楔形块510、楔形端部511、耐腐蚀弹簧一512、顶杆513、连接孔514、耐腐蚀弹簧二515、联杆516、铁磁性凸台517;
螺帽701、并联机构702、连接孔703、塑钢环704、钢链705、钢圈706;
螺帽801、并联机构802、连接孔803、塑钢环804、钢链805、钢圈806。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本发明的实施例。应当理解的是,以下所述仅为本发明的示例,并不对本发明构成任何限定。各实施例之间可相互组合以形成未在以下描述或未在附图中明确示出的其他实施例。
实施例一
参考图1,总体示出了根据本发明的第一实施例的潜标结构和用于该潜标的分体声学释放装置,分体声学释放装置包括控制器113、水声通信机的水下单元101和释放部119,信号线缆103连接控制器113、水下单元101和释放部119,控制器113通过水下单元101与甲板单元建立数据连接,完成相互的身份认证后,在收到甲板单元的释放重力锚120指令的情况下,将该指令转换为继电器控制信号发送给给释放部119,释放部119执行指令释放锚链110,潜标在主浮球114的浮力作用下上浮回收。
具体来讲,水声通信机由潜标上的水下单元101和位于母船上的甲板单元组成,水下单元101与甲板单元配对相互通信;控制器113包括中央处理器、内存、外存、接口电路、电源和水密封耐压机壳,中央处理器通过印制电路板分别连接内存、外存和接口电路,中央处理器、内存、外存、接口电路分别连接电源;控制器113的接口电路通过信号线缆103电信号连接水下单元101的接口电路和分体声学释放装置的第一吸盘式电磁铁212的继电器414,控制器113在内存中运行存储在外存中的程序接收来自水下单元101回收指令,发出释放指令给释放部119的第一吸盘式电磁铁212的继电器414。
控制器113安装在主浮球114内,水下单元101和主浮球114固定在不锈钢支架102上,不锈钢支架102下端通过系留缆116连接仪器链115,仪器链115下端通过系留缆116连接释放部119,释放部119下端通过锚链110连接重力锚120;控制器113通过信号线缆103连接水下单元101、ADCP二104,ADCP一112、拉力传感器105,109,117、温盐深仪106、单点海流计108、信标机111和释放部119,信号线缆103传递控制信号和各个仪器采集的数据,各个仪器的数据存储在控制器113的外存中。
这里应当理解的是,仪器链本质上为潜标结构中包括的各种仪器连接成的“链”,也就是图1中以虚线框标识的部分,在图1示出的实施例一中,仪器链115由被系留缆自上而下连接的温盐深仪106、单点海流计108、拉力传感器105,109,117构成,有利地,在这些仪器之间还可以连接有用于平衡结构的小浮球114,118。当然,仪器链115并不限制于这些仪器,小浮球的数量也并不局限为两个,而是可以根据观测目的来自主选择。
有利地,水下单元101还可以向甲板单元传递控制器113的外存中储存的各个仪器的观测数据,实现在不回收潜标的情况下回收数据。现有的用于潜标的声学释放器的水声通信部件也具有水声通信功能,但是与其它仪器没有数据连接,不能回收数据;此外,现有的声学释放器设置在潜标底部、即靠近重力锚120处,如图1中下面的虚线三角形所示,与甲板单元之间的通信距离长,耐压要求高,而本发明中的水下单元101设置在主浮球114上方,耐压要求低,密封可靠性高,成本低,与甲板单元的通信距离短,节省电池的消耗,降低成本,如图1中上面的虚线三角形所示,尤其重要的是:回收潜标的时候,甲板单元可以在更大的范围内搜索到水下单元,有助于提高潜标的回收率。
在此应当理解的是,释放部119可以是单个分体声学释放装置,也可以是“并联式”布置的两个分体声学释放装置(即由两个并联式布置的分体声学释放装置构成的释放机构)。下文中将更详细说明该分体声学释放装置或该释放机构。
参考图2和图3,还示出了实施例一的释放部119,释放部119包括信号线缆103、上连接架201、铁磁性盘202、耐腐蚀弹簧203、左支架204、锚链孔205、右支架206、内六角螺栓207,214、连接球208、下连接架209、挡块210、联接杆211、第一吸盘式电磁铁212、连接孔213;信号线缆103连接控制器113和第一吸盘式电磁铁212;下连接架209上的锚链孔205连接锚链110。
上连接架201包括左支架204和右支架206,内六角螺栓207,214将左支架204和右支架206连接为一刚体从而形成上连接架201,设置在上连接架201上的连接孔213连接系留缆116,第一吸盘式电磁铁212通过螺纹连接固定在上连接架201内;联接杆211套设有耐腐蚀弹簧203,其上端螺纹连接铁磁性盘202并且其下端连接挡块210,安装在上连接架201内。
如图2所示的,在第一吸盘式电磁铁212未通电的情况下,第一吸盘式电磁铁212不产生电磁力,挡块210在耐腐蚀弹簧203的弹力作用下下降到最低位,挡块210顶住连接球208,上连接架201的连接球208外凸顶在下连接架209对应的卡槽内,上连接架201受到主浮球114经过系留缆116传递的向上净浮力,下连接架209受到锚链传递的重力锚120的重力,连接球208同时受到上连接架201传递的向上净浮力和下连接架209传递的向下的重力而平衡。也就是说,第一吸盘式电磁铁212未通电不产生电磁力的情况下,上连接架201与下连接架209保持连接状态。
参考图3,释放部119执行指令释放锚链110和重力锚120的过程如下:控制器113发出控制信号给继电器414,第一吸盘式电磁铁212通电工作产生电磁力,第一吸盘式电磁铁212吸引铁磁性盘202向上运动,铁磁性盘202拉动联接杆211,联接杆211拉动挡块210,挡块210压缩耐腐蚀弹簧203,下连接架209在重力锚120向下的重力作用下挤压连接球208,连接球208水平运动,下连接架209与上连接架201分离,潜标在净浮力作用下上浮。
实施例二
参考图5和图6,示出了根据本发明的实施例二的释放部119,释放部119包括内六角螺栓501,509、穿缆孔502、左支架503、右支架504、凸连接件505、凹连接件506、第二吸盘式电磁铁507、锚链孔508、楔形块510、楔形端部511、耐腐蚀弹簧512,515、顶杆513、连接孔514、联接杆516、铁磁性凸台517、信号线缆103。
应当理解的是,在实施例二中,上连接架是通过其中的顶杆513外凸以与下连接架卡合连接的,因此,在此以及随后上连接架称为“凸连接件505”,同理,下连接架称为“凹连接件506”;此外,在该实施例中,挡块的形状为楔形,因此挡块称为“楔形块510”,铁磁性盘的形状为凸台状,因此铁磁性盘称为“铁磁性凸台517”;进一步地,凹连接件506上设置的卡槽为连接孔514的形式。
在实施例二中,电磁铁为吸盘式的,第二吸盘式电磁铁507卡在左支架503、右支架504形成的凹槽中;耐腐蚀弹簧515套在联接杆516上,联接杆516与铁磁性凸台517和楔形块510螺纹连接,安装在凸连接件505中;内六角螺栓501,509螺纹连接左支架503、右支架504,构成凸连接件505;楔形端部511与顶杆513刚性连接,耐腐蚀弹簧512套在顶杆513上,安装在凸连接件505上设置的对应的孔中,耐腐蚀弹簧515的预紧力将楔形块510顶到最下端,克服耐腐蚀弹簧512的弹力压紧楔形端部511,从而顶杆513插入凹连接件506的连接孔514中,凸连接件505与凹连接件506形成可分离的连接。
楔形分体声学释放装置释放过程如下:信号线缆103连接控制器113和第二吸盘式电磁铁507,控制器113发出控制信号给继电器414,第二吸盘式电磁铁507通电工作产生磁力,吸引铁磁性凸台517向上运动,铁磁性凸台517拉动联接杆516,联接杆516拉动楔形块510,楔形块510压缩耐腐蚀弹簧515,楔形块510与楔形端部511斜面之间的作用力消失,在耐腐蚀弹簧512的弹力作用下,楔形端部511水平运动,顶杆513离开连接孔514,系留缆116穿过凸连接件505的穿缆孔502与仪器链115连接,锚链110穿过凹连接件506的锚链孔508连接重力锚120。凸连接件505受到系留缆116传递的主浮球114向上浮力,凹连接件506受到锚链110传递的重力锚120向下的重力作用下,凹连接件506与凸连接件505分离,潜标在净浮力作用下上浮。
如图4所示,第一吸盘式电磁铁212、第二吸盘式电磁铁507包括导磁材料外壳402、密封件403、磁芯405、线圈406,导磁材料外壳402内设有线圈406,线圈406内设有磁芯405,磁芯405与导磁材料外壳402之间设有非导磁材料制成的密封件403,磁芯405、被吸物体铁磁性盘408和导磁材料外壳402形成磁通路。电池组418经过电源线412和继电器414连接线圈406,为线圈406供电,继电器414经过信号线缆103连接控制器113,接受控制器113控制,环氧树脂密封胶灌密封引线孔。由奥氏体非磁性钢制成增强钢丝圈404增加密封件403的刚度,虚线区域表示密封区域;线圈406产生的磁场在磁芯405、被吸物体铁磁性盘408和导磁材料外壳402之中形成磁通路;水密封垫413套在内六角螺栓411上,防止海水经过内六角螺栓411渗入,拧紧内六角螺栓411的时候,密封件403压紧变形,突出的材料进入间隙409,410,根据耐压深度计算确定内六角螺栓411的预警力。间隙407的作用是防止导磁材料外壳402和磁芯405干涉。密封件403为橡胶材质(非导磁材料),首先具有密封作用,在图示密封区域404处,导磁材料外壳402、磁芯405在内六角螺栓412的作用下压紧密封区域404,虚线区域表示密封区域,阻挡海水渗漏进入线圈406;非导磁材料制成的密封件403同时具有分割磁通路的作用,分割导磁材料外壳402和磁芯405为独立的零件,便于与被吸物体铁磁性盘408建立磁通路,线圈406产生的磁场在磁芯405、被吸物体铁磁性盘408和导磁材料外壳402之中形成磁通路。
第一吸盘式电磁铁212、第二吸盘式电磁铁507本身的密封为静密封,相比于电机转轴的动密封,静密封的密封耦合件之间不会发生相对位移,在各部件组装之后始终保持密封,磨损程度低,密封效果更好;此外,静密封的设计、加工工艺、工程材料一般均已为标准化的,无需另外设计,只需根据需要应用的参数选用即可,因此使用和维护的要求较低,成本更低。
实施例三
参考图7,根据本发明的分体声学释放装置还可以以“并联”的方式形成释放机构702(在此以及随后,释放机构也称为并联机构702)使用,以提高潜标回收的可靠性。并联机构702在连接孔703处连接系留缆116;塑钢环704连接下连接架209和钢链705,钢链705穿过钢圈706,钢圈706连接锚链110。
优选地,将开口的钢环套入下连接架209后焊接成封闭的钢环,然后再包塑制成塑钢环704。
控制器113向两个分体声学释放装置其中之一发出释放指令,第一吸盘式电磁铁212吸引铁磁性盘202,挡块210上升,连接球208向上连接架201内退让,上连接架201和下连接架209分离,下连接架209、塑钢环704和钢链705一起在浮力的作用下穿过钢圈706,钢链705和钢圈706分离,钢圈706、锚链110和重力锚120与潜标分离,钢圈706和锚链110和重力锚120留在海床上,潜标在主浮球114的浮力作用下上浮回收。
如果释放失败,控制器113向另一个分体声学释放装置发出释放指令,另一个分体声学释放装置的第一吸盘式电磁铁212吸引铁磁性盘202,挡块210上升,连接球208向上连接架201内退让,上连接架201和下连接架209分离,下连接架209、塑钢环704和钢链705一起在浮力的作用下穿过钢圈706,钢链705和钢圈706分离,钢圈706、锚链110和重力锚120与潜标分离,钢圈706和锚链110和重力锚120留在海床上,潜标在主浮球114的浮力作用下上浮回收。
以此种方式,不仅能提高回收的成功率(一个分体声学释放装置失效的情况下,可以操作另一个分体声学释放装置以实现释放回收),还能同时回收分体声学释放装置的下连接架,节省成本。
图7中的释放机构的两个分体声学释放装置的连接件均为连接球,然而应当理解的是,如图8所示,在本发明的另一个实施例中,这两个分体声学释放装置还可采用如上所述的(楔形)挡块和楔形端部的形式,其工作方式在上文中已经详细描述过,在此不再赘述。
当然可以理解,释放机构的两个分体声学释放装置还可分别采用不同形式的连接件,即其中一个分体声学释放装置的连接件为连接球,而另一个分体声学释放装置的连接件为楔形端部和顶杆。
综上所述,本发明中的分体声学释放装置采用电磁铁结构来实现连接和断开,电磁铁的密封方式为静密封,相比于现有技术中的电机转轴的动密封,静密封的密封件是固定的,磨损程度低,密封效果更好;此外,静密封的设计、加工工艺、工程材料一般均已为标准化的,无需另外设计,只需根据需要应用的参数选用即可,因此使用和维护的要求较低,降低成本;使用了两个分体声学释放装置的释放机构在提高回收成功率的同时还能回收下连接架,节约成本;此外,水声通信机的水下单元可以向甲板单元传递控制器113的外存中储存的各个仪器的观测数据,实现不回收潜标的情况下回收数据,现有的声学释放器设置在潜标底部,与甲板单元之间的通信距离长,耐压要求高,而本发明中的水声通信机水下单元设置在主浮球上方,比现有的声学释放器的深度浅,因此耐压要求低,密封可靠性高,成本低,与甲板单元的通信距离短,节省电池的消耗,降低成本;回收潜标的时候,甲板单元可以在更大的范围内搜索到水下单元,有助于提高潜标的回收率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域中的技术人员来说,本发明可以有各种修改和变化。凡在本发明的主旨和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种在潜标使用的分体声学释放装置,其特征在于,包括:
水声通信机的水下单元,用于与位于母船上的甲板单元互相通信;
控制器,所述控制器包括容纳在水密封外壳中的中央处理器、内存、外存、接口电路、电源,所述中央处理器与所述内存、所述外存和所述接口电路连接,所述中央处理器、所述内存、所述外存、所述接口电路分别连接所述电源,所述控制器的接口电路连接至所述水下单元的接口电路;
释放部,所述释放部包括:上连接架和套设在所述上连接架上的下连接架;
设置在所述上连接架内的至少一个连接件;
固设于所述上连接架内的电磁铁,所述电磁铁包括与所述控制器的接口电路连接的继电器;
设置在所述上连接架内的铁磁性盘、挡块以及连接在所述铁磁性盘和所述挡块之间的联接杆,所述挡块与所述至少一个连接件抵接;
其中,所述上连接架上设置有对应于所述至少一个连接件的至少一个通孔,所述下连接架上设置有至少一个卡槽,在所述电磁铁未通电的情况下,所述至少一个连接件至少部分地伸出所述至少一个通孔外并且卡接在所述至少一个卡槽内;在所述电磁铁通电的情况下,所述电磁铁驱动所述铁磁性盘并且带动所述挡块移动,以使所述至少一个连接件从所述至少一个卡槽脱离。
2.根据权利要求1所述的分体声学释放装置,其特征在于,所述至少一个连接件为连接球,所述至少一个卡槽被构造成与所述连接球伸出所述至少一个通孔外的部分形状匹配。
3.根据权利要求1所述的分体声学释放装置,其特征在于,所述至少一个连接件包括楔形端部以及固定至所述楔形端部的顶杆,所述顶杆上套设有第一弹性件;
在所述电磁铁未通电的情况下,所述顶杆至少部分地伸出所述至少一个通孔之外并且卡接在所述至少一个卡槽内,在所述电磁铁通电的情况下,所述顶杆在所述第一弹性件的作用下从所述至少一个卡槽脱离。
4.根据权利要求1所述的分体声学释放装置,其特征在于,所述联接杆上套设有用于使所述挡块保持位置的第二弹性件。
5.根据权利要求1所述的分体声学释放装置,其特征在于,所述电磁铁包括:
外壳;
固定在所述外壳中的磁芯;
布置在所述外壳中并且套设在所述磁芯上的线圈;以及
布置在所述磁芯和所述外壳之间的第一密封件,所述第一密封件至少用于密封所述线圈。
6.根据权利要求5所述的分体声学释放装置,其特征在于,所述电磁铁还包括用于将所述磁芯固定在所述外壳中的至少一个固定连接件,所述外壳和所述磁芯上设置有对应于所述至少一个固定连接件的至少一个孔,所述至少一个固定连接件上设置有用于密封所述至少一个孔的第二密封件。
7.根据权利要求1所述的分体声学释放装置,其特征在于,所述上连接架上设置有连接孔,并且所述下连接架上设置有锚链孔。
8.一种在潜标中使用的释放机构,其特征在于,包括:
两个根据权利要求1-7中任一项所述的分体声学释放装置,两个分体声学释放装置的上连接架均固定至用于连接浮球的系留缆,并且所述两个分体声学释放装置的下连接架通过连接链连接在一起,所述连接链穿过锚环。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011205867.2A CN114435543A (zh) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | 用于潜标的分体声学释放装置和释放机构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011205867.2A CN114435543A (zh) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | 用于潜标的分体声学释放装置和释放机构 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114435543A true CN114435543A (zh) | 2022-05-06 |
Family
ID=81357844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011205867.2A Pending CN114435543A (zh) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | 用于潜标的分体声学释放装置和释放机构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114435543A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115009483A (zh) * | 2022-06-11 | 2022-09-06 | 西北工业大学 | 一种单次使用的水下航行器水下锚泊驻留装置及方法 |
-
2020
- 2020-11-02 CN CN202011205867.2A patent/CN114435543A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115009483A (zh) * | 2022-06-11 | 2022-09-06 | 西北工业大学 | 一种单次使用的水下航行器水下锚泊驻留装置及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112606954B (zh) | 一种具有数据回收仪的潜标及其回收方法 | |
CN201686000U (zh) | 水下打捞与回收装置 | |
CN104787274B (zh) | 海底电缆运动检测器及其控制方法 | |
CN213274245U (zh) | 一种自适应坐底观测系统 | |
US9651374B1 (en) | Method and system for measuring physical phenomena in an open water environment | |
CN110901866B (zh) | 一种用于中小型水下无人航行器的浮力快速调节系统 | |
CN109878639A (zh) | 模块化定点剖面浮标 | |
CN113551829B (zh) | 冲刷监测装置及海上风电机组基础结构冲刷监测方法 | |
CN106956750B (zh) | 一种潜标的压载固定基座刚性锁定和快速脱离装置 | |
CN106197384B (zh) | 一种用于水下剖面仪的可释放坐底装置 | |
CN112623119B (zh) | 一种海洋监测浮标 | |
CN114435543A (zh) | 用于潜标的分体声学释放装置和释放机构 | |
CN103057682B (zh) | 一种基于深度控制的水下航行体保护装置及方法 | |
CN113371159B (zh) | 一种无人艇牵引的远程布放智能海床基 | |
CN105403896A (zh) | 水下探测器回收定位装置 | |
CN110768713B (zh) | 一种用于深海潜标的抛弃式数据回传装置 | |
CN213502807U (zh) | 一种在潜标中使用的分体声学释放装置和释放机构 | |
CN209625010U (zh) | 一种船载监管救助终端 | |
JP2008107225A (ja) | 津波検知装置 | |
CN113353215A (zh) | 一种水下机器人可控电磁抛载模块及其应急抛载方法 | |
CN107472485B (zh) | 一种声学释放器及其释放方法 | |
CN108891536B (zh) | 一种海底仪器系留结构及其回收方法 | |
CN201932351U (zh) | 一种应用浮力材料的水下观测平台 | |
CN108516069B (zh) | 一种电磁耦合的无人水下航行器应急安全装置 | |
CN104567828A (zh) | 一种海洋环境剖面观测系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |