CN207902696U - 一种油囊式浮力调节水下探测浮标 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油囊式浮力调节水下探测浮标。一种油囊式浮力调节水下探测浮标，包括浮标本体，浮标本体内设有控制舱，控制舱连接有设在浮标本体顶部且与后台服务器相通讯连接的通讯天线，所述浮标本体底端设有外油囊，外油囊通过浮力调节油路连接内油囊，内油囊置于一密闭的舱体内，舱体位于浮标本体内,该结构设计合理、新颖，控制油路设计更合理，有效提高了浮力重力平衡调节的准确性和稳定性，有效保证了数据采集的准确性，能够有效防止深海水压对油囊体积的影响，有效避免了油囊因控制准确性差而带来的油囊爆裂的现象，有效延长了浮标的使用寿命。

Description

一种油囊式浮力调节水下探测浮标

技术领域：

本实用新型涉及一种油囊式浮力调节水下探测浮标。

背景技术：

陆地资源日益匮乏，海洋作为地球最大的生态系统，资源储量丰富，人类对海洋的开发利用少。

水下探测手段多种多样，主要包括：海洋科考船探测、水下浮标探测以及水下机器人探测等手段，其中浮标探测器可以长时间续航，进行海洋剖面测量，定期传输海洋剖面信息。深海浮标探测是水下探测的主要手段，使用方便，无需人员管理，能定期进行海域剖面测量并回传数据，是可靠的水下探测手段。

水下浮标主要完成在海洋中上浮、下潜一起悬停的剖面运动，改变浮标的重力浮力平衡时控制水下浮、上浮的主要手段，浮力调节的方式主要包括抛弃重物载荷和改变自身体积两种方式。改变油囊体积进行浮力重力平衡调节是一种可靠的方式，对于深海浮标，在高压环境下进行浮力调节很难控制油囊的膨胀和收缩，现有技术中，多采用油泵直接连接外油囊和内油囊调节外油囊的体积，或简单的油路控制连接，进而调整浮力，控制调整稳定性差，调整容易存在误差，影响着数据采集的准确性，并且，由于结构设计的稳定性差，容易发生油囊爆裂的现象，影响着浮标的使用寿命。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种油囊式浮力调节水下探测浮标，该结构设计合理、新颖，控制油路设计更合理，有效提高了浮力重力平衡调节的准确性和稳定性，有效保证了数据采集的准确性，能够有效防止深海水压对油囊体积的影响，有效避免了油囊因控制准确性差而带来的油囊爆裂的现象，有效延长了浮标的使用寿命，适于广泛推广使用，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种油囊式浮力调节水下探测浮标，包括浮标本体，浮标本体内设有控制舱，控制舱连接有设在浮标本体顶部且与后台服务器相通讯连接的通讯天线，所述浮标本体底端设有外油囊，外油囊通过浮力调节油路连接内油囊，内油囊置于一密闭的舱体内，舱体位于浮标本体内；

所述浮力调节油路包括有一P口连接内油囊出油口的第一二位二通电磁阀，第一二位二通电磁阀的A口通过管路连接有一第二二位二通电磁阀的A口和一超高压泵的吸油口，超高压泵的出油口通过单向阀连接有一第三二位二通电磁阀的P口和一第四二位二通电磁阀的P口，第二二位二通电磁阀的P口连接外油囊的出油口，第三二位二通电磁阀的A口连接外油囊的进油口，第四二位二通电磁阀的A口连接内油囊的进油口，一直流电机通过联轴器带动连接超高压泵，所述直流电机、第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀和第四二位二通电磁阀通过导向连接控制舱。

所述第四二位二通电磁阀的P口前侧设有一阻尼器。

所述外油囊内表面设有第一压力传感器，内油囊内表面设有第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器通过导线连接控制舱，第一压力传感器、第二压力传感器通过控制舱反馈控制连接直流电机、第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀和第四二位二通电磁阀。

所述浮标本体内设有一液压集成块，超高压泵为吸盘式泵，超高压泵的入油盘内嵌于液压集成块内，超高压泵与第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀和第四二位二通电磁阀之间的油路集成于液压集成块内，直流电机和联轴器位于浮标本体内液压集成块外侧，直流电机和联轴器固连在液压集成块外侧。

所述浮标本体的上端设有上挡卡，下端设有下挡卡，在上挡卡和下档卡之间的浮标本体外围套设有一滑环，滑环外侧沿周向排列一体连接有若干个呈辐射状的连杆，连杆尾端均连接有平衡浮球。

所述控制舱、直流电机、联轴器、液压集成块和舱体由上至下固设在浮标本体内。

所述浮标本体为圆柱状，浮标本体侧壁内侧沿周向排列设有若干条竖直设置的元件支架。

本实用新型采用上述结构，该结构设计合理、新颖，控制油路设计更合理，有效提高了浮力重力平衡调节的准确性和稳定性，有效保证了数据采集的准确性，能够有效防止深海水压对油囊体积的影响，有效避免了油囊因控制准确性差而带来的油囊爆裂的现象，有效延长了浮标的使用寿命，适于广泛推广使用。

附图说明：

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型浮力调节油路连接图。

图3为本实用新型液压集成块的剖面结构示意图。

图4为图1的外部结构示意图。

图中，1浮标本体，2控制舱，3通讯天线，4外油囊，5内油囊，6舱体， 7第一二位二通电磁阀，8第二二位二通电磁阀，9超高压泵，10单向阀，11第三二位二通电磁阀，12第四二位二通电磁阀，13直流电机，14联轴器，15阻尼器，16第一压力传感器，17第二压力传感器，18液压集成块，19元件支架，19上挡卡，20下挡卡，21滑环，22连杆，23平衡浮球。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-3中所示，一种油囊式浮力调节水下探测浮标，包括浮标本体1，浮标本体1内设有控制舱2，控制舱2连接有设在浮标本体1顶部且与后台服务器相通讯连接的通讯天线3，所述浮标本体1底端设有外油囊4，外油囊4通过浮力调节油路连接内油囊5，内油囊5置于一密闭的舱体6内，舱体6位于浮标本体1内；

所述浮力调节油路包括有一P口连接内油囊5出油口的第一二位二通电磁阀7，第一二位二通电磁阀7的A口通过管路连接有一第二二位二通电磁阀8的 A口和一超高压泵9的吸油口，超高压泵9的出油口通过单向阀10连接有一第三二位二通电磁阀11的P口和一第四二位二通电磁阀12的P口，第二二位二通电磁阀8的P口连接外油囊4的出油口，第三二位二通电磁阀11的A口连接外油囊4的进油口，第四二位二通电磁阀12的A口连接内油囊5的进油口，一直流电机13通过联轴器14带动连接超高压泵9，所述直流电机13、第一二位二通电磁阀7、第二二位二通电磁阀8、第三二位二通电磁阀11和第四二位二通电磁阀12通过导向连接控制舱2。

浮标本体1在下潜的过程中，需要将第三二位二通电磁阀11和第四二位二通电磁阀12打开，利用海水的压力将外油囊4内的油直接通过第三二位二通电磁阀11和第四二位二通电磁阀12压入到内油囊5内，为了防止外油囊4内的油过快的浸入到内油囊5内，造成内油囊5的损坏，所述第四二位二通电磁阀 12的P口前侧设有一阻尼器15。

为了更进一步提高对液压油的控制，保证外油囊4和内油囊5体积的合理性，实现通过外油囊4和内油囊5压力反馈调节，所述外油囊4内表面设有第一压力传感器16，内油囊5内表面设有第二压力传感器17，第一压力传感器16 和第二压力传感器17通过导线连接控制舱2，第一压力传感器16、第二压力传感器17通过控制舱2反馈控制连接直流电机13、第一二位二通电磁阀7、第二二位二通电磁阀8、第三二位二通电磁阀11和第四二位二通电磁阀12。

为了提高浮标本体1内部的集成度，有效减小浮标本体1的体积，保证浮标本体1更加适应深海环境，所述浮标本体1内设有一液压集成块18，超高压泵9为吸盘式泵，超高压泵9的入油盘内嵌于液压集成块18内，超高压泵9与第一二位二通电磁阀7、第二二位二通电磁阀8、第三二位二通电磁阀11和第四二位二通电磁阀12之间的油路集成于液压集成块18内，直流电机13和联轴器14位于浮标本体1内液压集成块18外侧，直流电机13和联轴器14固连在液压集成块18外侧。

为了保证浮标本体1能够在水中尽可能的保持竖立状态，所述浮标本体1 的上端设有上挡卡19，下端设有下挡卡20，在上挡卡19和下档卡20之间的浮标本体1外围套设有一滑环21，滑环21外侧沿周向排列一体连接有若干个呈辐射状的连杆22，连杆尾端均连接有平衡浮球23。

为了保证浮标本体1内部设计的更加合理，有效减小浮标本体1的体积，保证浮标本体1更加适合深海环境，所述控制舱2、直流电机13、联轴器14、液压集成块18和舱体6由上至下固设在浮标本体1内。

为了保证浮标本体1的抗压性，增加浮标本体1整体形状的稳定性，提高浮标本体1的使用寿命，所述浮标本体1为圆柱状，浮标本体1侧壁内侧沿周向排列设有若干条竖直设置的元件支架19。

所述舱体6内内油囊5外充有氮气预压，能够有效防止舱体6内液压油减少产生吸空，或者形成负压。

采用本实用新型的油囊式浮力调节水下探测浮标，内油囊5位于舱体6内，入油和出油产生的体积变化不影响浮标本体1的体积，也就不影响浮标本体1 的浮力，浮标本体1上浮时，控制舱2控制第二二位二通电磁阀8和第四二位二通电磁阀12处于闭合状态，第一二位二通电磁阀7和第三二位二通电磁阀11 处于打开状态，控制直流电机13运转通过联轴器14带动超高压泵9工作，超高压泵9通过第一二位二通电磁阀7、单向阀10和第三二位二通电磁阀11将内油囊5内的油抽入到外油囊4内，外油囊4的体积变大，进而实现上浮，单向阀10的设置防止因水压导致油回流现象的发生；浮标本体1下沉时，控制舱2 控制第二二位二通电磁阀8和第四二位二通电磁阀12处于打开状态，第一二位二通电磁阀7和第三二位二通电磁阀11处于闭合状态，控制直流电机13运转通过联轴器14带动超高压泵9工作，超高压泵9通过第二二位二通电磁阀8、单向阀10和第四二位二通电磁阀12将外油囊4内的油抽入到内油囊5内，外油囊4的体积变小，进而实现下沉，浮力重力平衡时，浮标本体1在海水内悬停；当浮标本体继续下潜时，控制舱2控制第二二位二通电磁阀8和第一二位二通电磁阀7处于闭合状态，第三二位二通电磁阀11和第四二位二通电磁阀12 处于打开状态，此时，利用外接水压，外油囊4的油会通过第三二位二通电磁阀11、阻尼器15和第四二位二通电磁阀12流入到内油囊5内，实现继续下潜，阻尼器15的设置能够有效防止瞬间回油损坏内油囊5。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种油囊式浮力调节水下探测浮标，包括浮标本体，浮标本体内设有控制舱，控制舱连接有设在浮标本体顶部且与后台服务器相通讯连接的通讯天线，其特征在于：所述浮标本体底端设有外油囊，外油囊通过浮力调节油路连接内油囊，内油囊置于一密闭的舱体内，舱体位于浮标本体内；

所述浮力调节油路包括有一P口连接内油囊出油口的第一二位二通电磁阀，第一二位二通电磁阀的A口通过管路连接有一第二二位二通电磁阀的A口和一超高压泵的吸油口，超高压泵的出油口通过单向阀连接有一第三二位二通电磁阀的P口和一第四二位二通电磁阀的P口，第二二位二通电磁阀的P口连接外油囊的出油口，第三二位二通电磁阀的A口连接外油囊的进油口，第四二位二通电磁阀的A口连接内油囊的进油口，一直流电机通过联轴器带动连接超高压泵，所述直流电机、第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀和第四二位二通电磁阀通过导向连接控制舱。

2.根据权利要求1所述的一种油囊式浮力调节水下探测浮标，其特征在于：所述第四二位二通电磁阀的P口前侧设有一阻尼器。

3.根据权利要求1所述的一种油囊式浮力调节水下探测浮标，其特征在于：所述外油囊内表面设有第一压力传感器，内油囊内表面设有第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器通过导线连接控制舱，第一压力传感器、第二压力传感器通过控制舱反馈控制连接直流电机、第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀和第四二位二通电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种油囊式浮力调节水下探测浮标，其特征在于：所述浮标本体内设有一液压集成块，超高压泵为吸盘式泵，超高压泵的入油盘内嵌于液压集成块内，超高压泵与第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀和第四二位二通电磁阀之间的油路集成于液压集成块内，直流电机和联轴器位于浮标本体内液压集成块外侧，直流电机和联轴器固连在液压集成块外侧。

5.根据权利要求1所述的一种油囊式浮力调节水下探测浮标，其特征在于：所述浮标本体的上端设有上挡卡，下端设有下挡卡，在上挡卡和下档卡之间的浮标本体外围套设有一滑环，滑环外侧沿周向排列一体连接有若干个呈辐射状的连杆，连杆尾端均连接有平衡浮球。

6.根据权利要求4所述的一种油囊式浮力调节水下探测浮标，其特征在于：所述控制舱、直流电机、联轴器、液压集成块和舱体由上至下固设在浮标本体内。

7.根据权利要求1所述的一种油囊式浮力调节水下探测浮标，其特征在于：所述浮标本体为圆柱状，浮标本体侧壁内侧沿周向排列设有若干条竖直设置的元件支架。