CN203385418U - 机械式开关型深度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于海洋高压环境机电控制技术领域,具体地说是一种机械式开关型深度传感器。包括壳体、活塞、磁铁组件、弹簧、开关组件、橡胶电缆端头,其中壳体为中空结构,所述活塞滑动连接于壳体的中心孔内,活塞的一端通过壳体内设有内止口限位,所述壳体的一端设有外螺纹,另一端与橡胶电缆端头连接,所述橡胶电缆端头内设有开关组件,所述磁铁组件设置于活塞的另一端、并与开关组件相对应,所述弹簧设置于壳体的中心孔内、并位于活塞与橡胶电缆端头之间;本实用新型具有压力设定范围大,性能稳定、安全可靠,结构紧凑,成本低、易实现等诸多优点。
Description
技术领域
本实用新型属于海洋高压环境机电控制技术领域,具体地说是一种机械式开关型深度传感器。
背景技术
目前在海洋油气勘探开发等领域,对潜器、作业工具等深度的检测十分必要和广泛。多数深度传感器采用压敏元件(不锈钢、陶瓷等)的形式,实时连续监测深度信息,结构复杂,耗能多,价格昂贵。而很多应用场合仅要求达到一定深度后,触发深度开关信号,进而触发单片机及各种控制器工作即可,因而研制出一种结构简单紧凑,性能稳定可靠,低成本的机械式开关型深度传感器已成为亟待解决的问题。
实用新型内容
针对上述问题,本实用新型的目的在于提供一种机械式开关型深度传感器,该机械式开关型深度传感器结构简单紧凑,性能稳定可靠,低成本。
为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种机械式开关型深度传感器,包括壳体、活塞、磁铁组件、弹簧、开关组件、橡胶电缆端头,其中壳体为中空结构,所述活塞滑动连接于壳体的中心孔内,活塞的一端通过壳体内设有的内止口限位,所述壳体的一端设有外螺纹,另一端与橡胶电缆端头连接,所述橡胶电缆端头内设有开关组件,所述磁铁组件设置于活塞的另一端、并与开关组件相对应,所述弹簧设置于壳体的中心孔内、并位于活塞与橡胶电缆端头之间;海水通过壳体一端的通孔推动活塞移动、并压缩弹簧,海水压力与弹簧力平衡;当达到设定深度后,磁铁组件靠进开关组件、并发出讯号。
所述活塞与壳体之间设有密封组件。所述密封组件包括防尘圈和斯特封。所述壳体的一端设有台肩。
所述活塞的另一端沿轴线设有延伸部,所述延伸部与磁铁组件连接,所述弹簧套设于所述延伸部上、并一端抵接于活塞的轴肩,另一端抵接于所述橡胶电缆端头。
所述壳体的另一端设有沉孔,所述橡胶电缆端头的一端设有凸起和沉孔,所述橡胶电缆端头一端的凸起与壳体另一端的沉孔配合连接,所述弹簧的另一端抵接于所述橡胶电缆端头一端的沉孔底部。所述开关组件为干簧管接近开关,所述干簧管接近开关与磁铁组件相对应。所述橡胶电缆端头与开关组件和壳体通过胶水连接,所述磁铁组件与活塞通过胶水连接。
本实用新型的优点与积极效果为:
1.所测深度范围大。本实用新型原理为海水压力和弹簧反作用力保持平衡,检测弹簧压缩量间接检测海水深度。可以根据需要改变弹簧刚度及预压缩量,使得在不同海水深度下触发信号。本实用新型所测量海水深度为0-2000米,最大承受海水深度为8000米。
2.性能稳定、安全可靠。本实用新型应用弹簧力与所测海水压力平衡的原理,应用防尘圈与斯特封组合结构进行密封,检测组件采用磁铁块与干簧管接近开关结构,本实用新型将他们巧妙的结合起来,检测深度传感器在海水中深度。壳体内部设计有活塞运动限位结构,保护磁铁组件、开关组件及橡胶电缆接头,安全可靠。
3.结构紧凑。根据需要选择不同弹簧直径和线径,活塞运动范围很小,约为3mm左右,若接点形式为常闭,则整体尺寸在65mm左右;若接点形式为常开,整体尺寸在55mm左右。
4.成本低,易实现。采用标准的元器件,加工工艺性简单,加工精度不高,成本低,易实现。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为图1的俯视图。
其中:1为壳体,2为活塞,3为防尘圈,4为斯特封,5为磁铁组件,6为弹簧,7为开关组件,8为橡胶电缆端头。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
如图1所示,本实用新型包括壳体1、活塞2、密封组件、磁铁组件5、弹簧6、开关组件7、橡胶电缆端头8,其中壳体1为中空结构,所述活塞2滑动连接于壳体1的中心孔内,活塞2的一端通过壳体1内设有的内止口限位,所述内止口对活塞2起到限制行程的作用。所述活塞2的另一端沿轴线设有延伸部,所述延伸部通过专用胶水(如:美国洛德公司生产的凯姆洛克胶)与磁铁组件5连接。所述弹簧6设置于壳体1的中心孔内、并套设于所述活塞2另一端的延伸部上,所述弹簧6一端抵接于活塞2的轴肩,所述活塞2另一端的延伸部,起到对弹簧6的导向和固定磁铁组件5的作用。所述壳体1的一端设有台肩和外圆周表面设有外螺纹,便于对外安装和密封,所述壳体1的另一端设有沉孔。所述橡胶电缆端头8的一端设有凸起和沉孔,所述橡胶电缆端头8一端的凸起与壳体1另一端的沉孔配合、并通过专用胶水(如:美国洛德公司生产的凯姆洛克胶)连接,所述弹簧6的另一端抵接于橡胶电缆端头8一端的沉孔底部。所述弹簧6的压缩量间接测量深度传感器到达海水深度,测量不同深度可改变弹簧线径及预压缩量,另外弹簧也起到活塞2的复位作用。所述橡胶电缆端头8内设有开关组件7,所述开关组件7与磁铁组件5相对应,壳体1对磁铁组件5、开关组件7和橡胶电缆端头8进行保护。所述活塞2与壳体1之间设有密封组件,所述密封组件包括防尘圈3和斯特封4。所述防尘圈3和斯特封4等密封部件采用耐海水腐蚀材料,防止海水及杂质进入弹簧腔,保证活塞2低阻力运动的同时,起到对海水密封作用,不受外界海水及杂质的影响,使得测量结果更加准确。壳体1内部的开孔方式,使得活塞在初始位置即可顺利在海水压力作用下动作,以及方便将进入壳体1内部海水及杂质排除。
所述开关组件7为干簧管接近开关,所述干簧管接近开关与磁铁组件5相对应。海水通过壳体1一端的通孔推动活塞2移动、并压缩弹簧6,海水压力与弹簧力平衡;当达到设定深度后,磁铁组件5靠进开关组件7,所述磁铁组件5使干簧管接近开关与控制电路接通,并发出讯号。磁铁组件5和开关组件7组合的海水深度检测方式,开关组件7采用干簧管接近开关,动作可靠。干簧管接近开关为现有技术,型号为Dc08,购置于上海米尔圣传感器有限公司。
壳体1具有海水引入,及对活塞2的限位功能,同时避免磁铁组件5、开关组件7及橡胶电缆端头8的损坏。
本实用新型的工作原理是:
外界海水通过壳体1端部孔道作用在活塞2的一端,推动活塞2运动,直到与另一端弹簧6的作用力平衡。活塞2的运动距离间接反映当时海水深度,当达到设定深度以后,磁铁组件5与开关组件7即发出讯号,进而可进行下一步定位、巡航等操作。防尘圈3和斯特封4的组合结构保证活塞低摩擦力运动的同时,对海水起到密封作用。本实用新型在结构上限定活塞2的运动范围,同时保护磁铁组件5、开关组件7和橡胶电缆端头8。本实用新型可根据需要,可满足不同深度(0-2000米)发讯要求,最大工作深度可达到8000米。开关组件触点的接线方式可以采用常开式或常闭式。
本实用新型的装配过程是:
先将防尘圈3和斯特封4装入壳体1内,再将磁铁组件5与活塞2通过胶水连接后装入壳体1内,活塞2与壳体1之间间隙配合,依靠防尘圈3和斯特封4密封;再将弹簧6套设于活塞2另一端的延伸部上,再将开关组件7和橡胶电缆端头8通过胶水连接;最后,橡胶电缆端头8与壳体1通过胶水连接。
综上所述,本实用新型采用海水压力与弹簧力相平衡原理,弹簧压缩量间接测量深度传感器到达海水深度,随着下潜深度增加,海水压力越来越大,海水压力与弹簧力平衡,弹簧6被压缩。当达到的海水深度大于设定值时,开关组件7发出讯号,以便进行下一步控制。本实用新型解决了设备在达到设定海水深度之后即发讯,以便进行下一步定位、巡航的问题。
Claims (8)
1.一种机械式开关型深度传感器,其特征在于:包括壳体(1)、活塞(2)、磁铁组件(5)、弹簧(6)、开关组件(7)、橡胶电缆端头(8),其中壳体(1)为中空结构,所述活塞(2)滑动连接于壳体(1)的中心孔内,活塞(2)的一端通过壳体(1)内设有的内止口限位,所述壳体(1)的一端设有外螺纹,另一端与橡胶电缆端头(8)连接,所述橡胶电缆端头(8)内设有开关组件(7),所述磁铁组件(5)设置于活塞(2)的另一端、并与开关组件(7)相对应,所述弹簧(6)设置于壳体(1)的中心孔内、并位于活塞(2)与橡胶电缆端头(8)之间;海水通过壳体(1)一端的通孔推动活塞(2)移动、并压缩弹簧(6),海水压力与弹簧力平衡;当达到设定深度后,磁铁组件(5)靠进开关组件(7)、并发出讯号。
2.按权利要求1所述的机械式开关型深度传感器,其特征在于:所述活塞(2)与壳体(1)之间设有密封组件。
3.按权利要求2所述的机械式开关型深度传感器,其特征在于:所述密封组件包括防尘圈(3)和斯特封(4)。
4.按权利要求1所述的机械式开关型深度传感器,其特征在于:所述壳体(1)的一端设有台肩。
5.按权利要求1所述的机械式开关型深度传感器,其特征在于:所述活塞(2)的另一端沿轴线设有延伸部,所述延伸部与磁铁组件(5)连接,所述弹簧(6)套设于所述延伸部上、并一端抵接于活塞(2)的轴肩,另一端抵接于所述橡胶电缆端头(8)。
6.按权利要求5所述的机械式开关型深度传感器,其特征在于:所述壳体(1)的另一端设有沉孔,所述橡胶电缆端头(8)的一端设有凸起和沉孔,所述橡胶电缆端头(8)一端的凸起与壳体(1)另一端的沉孔配合连接,所述弹簧(6)的另一端抵接于所述橡胶电缆端头(8)一端的沉孔底部。
7.按权利要求1所述的机械式开关型深度传感器,其特征在于:所述开关组件(7)为干簧管接近开关,所述干簧管接近开关与磁铁组件(5)相对应。
8.按权利要求1所述的机械式开关型深度传感器,其特征在于:所述橡胶电缆端头(8)与开关组件(7)和壳体(1)通过胶水连接,所述磁铁组件(5)与活塞(2)通过胶水连接。
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