CN211603241U - 一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，通过三阀组一体阀将静压空气收集器、全压空气传感器、压差传感器集中安装在集成安装板上，规划科学，布局合理，在出厂前就可以完成部件间管路的布置，大大降低了管路部件安装要求，保证了管路布置质量，进而可以保证压差测速顺利进行。而且，装置整体结构紧凑，贯彻了“集成优化”的思想，便于操作者集中管理和操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及压差测试技术领域，更具体的说是涉及一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置。
背景技术
压差计程仪根据伯努利方程完成测速，由伯努利方程可知，水的动压与船速有如下关系：
式中：
V——船速；
ρ——水的密度；
K——流体动力系数；
Pa——水的动压。
所以只要测出动压Pa，即能解算出船速。在实际使用中，全压是来自船艏，运动方向，静压是来自两舷，垂直于运动方向。来自全压管路和静压管路的海水，经过空气收集器收集、排除混杂的气泡后，送入开关分配器。开关分配器按照工作、调零、清洗等不同管路工作状态的要求，完成两路海水的路由切换。再通过引压管系引入到压差传感器，压差传感器感应动压，转换为电信号进行处理、解算，以获得航速。
传统压差管路部件一般包括开关分配器、2个空气收集器、压差传感器以及四者之间的互联管路等部件，采用分体式安装。因为潜舰船中空间有限、管系复杂，各个部件空间位置关系不理想，容易造成管路敷设不满足要求，甚至出现袋装弯曲，影响管路中气泡的收集与排除，进而影响航速的精确性。
因此，如何降低管路部件安装要求，保证管路布置质量进而实现压差测试是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，所有部件均集成在一块集成安装板上，出厂前就完成了部件间管路的布置，大大降低了管路部件安装要求，保证了管路布置质量，进而保证压差测速顺利进行。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，包括：三阀组一体阀、压差传感器、静压空气收集器、全压空气收集器和集成安装板；且所述三阀组一体阀、所述压差传感器、所述静压空气收集器和所述全压空气收集器均安装在所述集成安装板上；
所述静压空气收集器包括静压进水管和静压出水管，所述静压进水管与舰船内计程仪静压水压管路相连；所述静压出水管和所述三阀组一体阀的静压接口相连；
所述全压空气收集器包括：全压进水管和全压出水管，所述全压进水管与舰船内计程仪全压水压管路相连；所述全压出水管和所述三阀组一体阀的全压接口相连；
所述三阀组一体阀通过所述静压接口和所述全压接口与所述压差传感器相连，将静压和全压引入所述压差传感器；
所述压差传感器包括：静压出口和全压出口；
所述静压空气收集器的静压排气口、所述压差传感器的静压出口通过三通阀接入污水柜；
所述全压空气收集器的全压排气口、所述压差传感器的全压出口通过三通阀接入污水柜。
优选的，所述三阀组一体阀安装在所述压差传感器的中心线上。
优选的，所述压差传感器的静压出口通过管路连接到所述三通阀；且所述管路上安装有针阀；所述针阀为无旋转硬化阀针。
优选的，所述三阀组一体阀包括：阀体、所述阀体上开设有所述静压接口和所述全压接口，并通过静压阀控制静压接口的开合，通过全压阀控制全压接口的开合；所述静压阀和所述全压阀之间设置有平衡阀；所述阀体上还开设有双榫槽，并通过螺钉穿过所述双榫槽与所述压差传感器进行连接。
优选的，所述静压空气收集器还包括：第一上壳体、第一透明储气罐、第一下壳体和第一安装支架；所述第一上壳体、所述第一透明储气罐和所述第一下壳体相连通；
所述第一上壳体的顶部设置有静压排气口，一侧设置有第一旋塞阀；
所述第一下壳体的底部设置有所述静压进水管和所述静压出水管；
所述第一安装支架通过安装螺钉固定在所述集成安装板上。
优选的，所述全压空气收集器还包括：第二上壳体、第二透明储气罐、第二下壳体和第二安装支架；所述第二上壳体、所述第二透明储气罐和所述第二下壳体相连通；
所述第二上壳体的顶部设置有全压排气口，一侧设置有第二旋塞阀；
所述第二下壳体的底部设置有所述全压进水管和所述全压出水管；
所述第二安装支架通过安装螺钉固定在所述集成安装板上。
优选的，所述第一旋塞阀和所述第二旋塞阀的结构相同，具体包括：阀杆、外套螺母和法兰；
所述外套螺母内部依次设置有压环、填料环和垫片，并且所述外套螺母和所述法兰通过螺纹进行连接，并对所述压环、所述填料环和所述垫片进行固定；
所述阀杆依次穿过所述外套螺母、压环、填料块和垫片伸入所述法兰内部；所述阀杆上具有外螺纹；
所述法兰上具有内螺纹；所述阀杆和所述法兰适配连接；
所述阀杆的一端安装有手轮，另一端通过开口销固定有阀；所述阀上通过螺钉固定有密封垫。
优选的，所述阀杆上安装有所述手轮的一端还安装有指示器，所述指示器通过固定件进行固定。
静压空气收集器下端一路为进水管，接舰船内计程仪静压水压管路；另一路为出水管，接三阀组一体阀静压接口；上端为静压排气口。全压空气收集器下端一路为进水管，接舰船内计程仪全压水压管路；另一路为出水管，接三阀组一体阀全压接口；上端为全压排气口。三阀组一体阀直接安装到压差传感器的中心线上，将全压与静压引入压差传感器的全压进口与静压进口。压差传感器后端的全压出口与静压出口接针阀，针阀后接排气管。压差传感器的全压排气管与空气收集器的全压排气口通过三通汇集到一路，用软管接到污水舱；压差传感器的静压排气管与空气收集器的静压排气口通过三通汇集到一路，用软管接到污水舱。静压管路中混入气泡，则向上汇集到第一透明储气罐中，开启静压旋塞阀，排出气泡；全压管路中混入气泡，则向上汇集到第二透明储气罐中，开启全压旋塞阀，排出气泡。去除气泡影响的全压和静压传递到压差传感器测量膜片后，转换成与输入压力差成正比的电压信号，再经适配器数字化后传输到放大器放大，并转换为标准4-20mA输出信号，经解算得到舰船的航速。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，通过三阀组一体阀将静压空气收集器、全压空气传感器、压差传感器集中安装在集成安装板上，规划科学，布局合理，在出厂前就可以完成部件间管路的布置，大大降低了管路部件安装要求，保证了管路布置质量，进而可以保证压差测速顺利进行。而且，装置整体结构紧凑，贯彻了“集成优化”的思想，便于舰船员集中管理和操作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置的结构示意图；
图2a为本实用新型提供的三阀组一体阀的结构示意图；
图2b为本实用新型提供的三阀组一体阀的剖视图；
图3a为本实用新型提供的压差传感器的结构示意图；
图3b为本实用新型提供的压差传感器的剖视图；
图4为本实用新型提供的传感器本体的结构示意图；
图5为本实用新型提供的压差传感器和三阀组一体阀之间的连接示意图；
图6a为本实用新型提供的静压空气收集器的结构示意图一；
图6b为本实用新型提供的静压空气收集器的结构示意图二；
图7a为本实用新型提供的全压空气收集器的结构示意图一；
图7b为本实用新型提供的全压空气收集器的结构示意图二；
图8为本实用新型提供的旋塞阀的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见附图1、附图2a、附图2b、附图6a、附图6b、附图7a和附图7b，本实用新型实施例公开了一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，包括：三阀组一体阀10、压差传感器20、静压空气收集器30、全压空气收集器40 和集成安装板60；且三阀组一体阀10、压差传感器20、静压空气收集器30 和全压空气收集器40均安装在集成安装板60上；
静压空气收集器30包括静压进水管30-5和静压出水管30-6，静压进水管30-5与舰船内计程仪静压水压管路相连；静压出水管30-6和三阀组一体阀 10的静压接口10-1相连；
全压空气收集器40包括：全压进水管40-6和全压出水管40-5，全压进水管40-6与舰船内计程仪全压水压管路相连；全压出水管40-5和三阀组一体阀10的全压接口10-2相连；
三阀组一体阀10通过静压接口10-1和全压接口10-2与压差传感器20相连，将静压和全压引入压差传感器20；
压差传感器20包括：静压出口和全压出口；
静压空气收集器30的静压排气口30-8、压差传感器20的静压出口通过三通阀70接入污水柜；
全压空气收集器40的全压排气口40-8、压差传感器20的全压出口通过三通阀70接入污水柜。
为了进一步优化上述技术方案，三阀组一体阀10安装在压差传感器20 的中心线上。
在具体步骤时，将压差传感器20和三阀组一体阀10布置在装置中间，静压空气收集器30和全压空气收集器40分别置于压差传感器20和三阀组一体阀10的两侧，且将三阀组一体阀10设计为直接安装到压差传感器20的中心线上，减少了中间的导压管。
为了进一步优化上述技术方案，压差传感器20的静压出口通过管路连接到三通阀70；且管路上安装有针阀50；针阀50为无旋转硬化阀针。
参见附图2a、附图2b和附图5，为了进一步优化上述技术方案，三阀组一体阀10包括：阀体10-3、阀体10-3上开设有静压接口10-1和全压接口10-2，并通过静压阀10-4控制静压接口10-1的开合，通过全压阀10-6控制全压接口10-2的开合；静压阀10-4和全压阀10-6之间设置有平衡阀10-5；阀体上还开设有双榫槽，并通过螺钉穿过所述双榫槽与所述压差传感器进行连接。三阀组一体阀底部开设有安装孔，并通过螺钉穿过集成安装板与所述安装孔连接，实现三阀组一体阀和集成安装板的连接。
参见附图2a和附图2b，阀体10-3采用紧凑型阀体设计、一体式结构来增加强度，材质选用316L不锈钢，内部开孔。
参见附图5，三阀组一体阀10与压差传感器20法兰直接对接，两者之间采用碳氟化物FKM O形圈进行可靠密封，采用四个安装螺钉将两者紧固。
传统三阀组与压差传感器之间采用导压管配套使用，导压管由两只外套螺母及中间接管组成，需要的尺寸空间较大，增加了集成化的难度。所述三阀组一体阀，跟传统的不同的是，舍弃了导压管，采用阀体上全压出口、静压出口与压差传感器全压接口、静压接口相匹配，结构上采用双榫槽定位，两者之间采用碳氟化物FKM O形圈进行密封，四个安装螺钉将阀体与压差传感器固定连接。简化了结构组成，减小了部件所占空间，给集成化带来了便利条件。
此外，还需要说明的是，三阀组一体阀内部结构为现有技术，本实用新型中并未对其具体结构做出改进。本实用新型的技术方案主要针对三阀组一体阀与压差传感器之间的连接方式进行改进，结构占用空间更小，集成度更高。
参见附图6a和附图6b，为了进一步优化上述技术方案，静压空气收集器 30还包括：第一上壳体30-3、第一透明储气罐30-2、第一下壳体30-1和第一安装支架30-7；第一上壳体30-3、第一透明储气罐30-2和第一下壳体30-1 相连通；第一上壳体30-3安装在第一安装支架30-7上。
第一上壳体30-3的顶部设置有静压排气口30-8，一侧设置有第一旋塞阀 30-4；
第一下壳体30-1的底部设置有静压进水管30-5和静压出水管30-6；
所述第一安装支架30-7通过安装螺钉固定在集成安装板60上。
静压进水管30-5将舰船内计程仪静压水压管路的静压引入，从静压出水管30-6流出，如果水中混有气泡，则向上汇集到第一透明储气罐30-2中，可以开启第一旋塞阀30-4进行排气操作。
本发明提供的静压空气收集器与传统空气收集器相比，将静压进水管由左侧水平进入改为左侧下方进入，根据气泡在水中的流动特性，更利于气泡进入储气罐。
参见附图7a和附图7b，为了进一步优化上述技术方案，全压空气收集器 40还包括：第二上壳体40-3、第二透明储气罐40-2、第二下壳体40-1和第二安装支架40-7；第二上壳体40-3、第二透明储气罐40-2和第二下壳体40-1 相连通；
第二上壳体40-3的顶部设置有全压排气口40-8，一侧设置有第二旋塞阀 40-4；
第二下壳体40-1的底部设置有全压进水管40-6和全压出水管40-5；
所述第二安装支架40-7通过安装螺钉固定在集成安装板60上。
全压进水管40-5，将舰船内计程仪全压水压管路的全压引入，从全压出水管40-6流出，如果水中混有气泡，则向上汇集到第二透明储气罐40-2中，可以开启第二旋塞阀40-4进行排气操作。
本发明提供的全压空气收集器与传统空气收集器相比，将全压进水管由右侧水平进入改为右侧下方进入，根据气泡在水中的流动特性，更利于气泡进入储气罐。
这里还需要说明的是，第一和第二只是用于在表述的过程中方便区分静压空气收集器和全压空气收集器的组成，并没有限定作用。在静压空气收集器和全压空气收集器中，第一和第二对应的部件可以采用相同的结构。
参见附图8，为了进一步优化上述技术方案，第一旋塞阀30-4和第二旋塞阀40-4的结构相同，具体包括：阀杆1-4、外套螺母1-5和法兰1-13；
外套螺母1-5内部依次设置有压环1-6、填料环和垫片1-8，并且外套螺母1-5和法兰1-13通过螺纹进行连接，并对压环1-6、填料环和垫片1-8进行固定；
阀杆1-4依次穿过外套螺母1-5、压环1-6、填料块1-7和垫片1-8伸入法兰1-13内部；阀杆1-4上具有外螺纹；
法兰1-13上具有内螺纹；阀杆1-4和法兰1-13适配连接；参见附图8，具体的可以是梯形的内螺纹和外螺纹。
阀杆1-4的一端安装有手轮1-3，另一端通过开口销1-9固定有阀1-12；阀1-12上通过螺钉1-10固定有密封垫1-11。
在具体实现时，螺钉可以采用树脂螺钉。阀杆1-4上有一段梯形外螺纹，法兰1-13中心孔有一段梯形内螺纹，转动手轮1-3时，可以带动阀杆1-4在法兰1-13中旋转，进而带动阀1-12和密封垫1-11进行运动，对密封面进行挤压密封，实现开启/关闭阀通道的功能。
本实用新型提供的旋塞阀的结构通过压环、填料块、垫片以及密封垫等设计使得整体密封效果更好。
参见附图8，为了进一步优化上述技术方案，阀杆1-4上安装有手轮1-3 的一端还安装有指示器1-2，指示器1-2通过固定件1-1进行固定。
参见附图3a和图3b，为了进一步优化上述技术方案，压差传感器20包括：传感器本体20-1、适配器20-3和放大器20-10；
传感器本体20-1中检测膜片的位移引起输出的电压信号发生变化，电压信号经过适配器20-3进行数字化，并传输到放大器20-10进行放大转换。
传感器本体20-1中检测膜片的微小位移引起检测系统输出电压发生变化。与输入压力成正比的电压信号经适配器20-3数字化后传输到放大器20-10 放大，并转换为标准4-20mA输出信号。
压差传感器液晶显示表头20-11用于直接读数以及外部参数设定。电气连接可经电线导管连接头20-17与接线端子20-6相连接来实现。
参见附图4，为了进一步优化上述技术方案，传感器本体20-1包括：壳体2-1、差压传感器2-2、隔离膜片2-3、硅油2-4、测量膜片2-5、高压腔体 2-6和负压腔体2-7、内部绝对压力传感器2-8、隔离膜片2-9、毛细管2-10；
测量膜片2-5安装于高压腔体2-6和负压腔体2-7之间；
隔离膜片2-9安装在高压腔体2-6的全压进口一侧；
差压传感器2-2的负压侧通过毛细管2-10与负压腔体2-7相连；
内部绝对压力传感器2-8安装在高压侧，作为静压补偿的参考值。
绝对压力传感器只装在高压侧，作为静压补偿的参考值。
被测介质的全压和静压通入高压腔体2-6、负压腔体，作用在隔离膜片 2-3、隔离膜片2-9上，通过隔离膜片和腔体中灌封的硅油2-4传送到测量膜片2-5两侧。这样膜片两边的压差产生一个压力场，使膜片的一部分压缩，另一部分拉伸，在压缩区和拉伸区分别有两个应变电阻片，可以感受压力引起的阻值变化，从而将差压信号转换为电信号。
这里需要说明的是，本发明对压差传感器的内部结构和原理并没有做出改进，为现有技术，因此，这里对于压差传感器的结构不做过多介绍。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，其特征在于，包括：三阀组一体阀、压差传感器、静压空气收集器、全压空气收集器和集成安装板；且所述三阀组一体阀、所述压差传感器、所述静压空气收集器和所述全压空气收集器均安装在所述集成安装板上；
所述静压空气收集器包括静压进水管和静压出水管，所述静压进水管与舰船内计程仪静压水压管路相连；所述静压出水管和所述三阀组一体阀的静压接口相连；
所述全压空气收集器包括：全压进水管和全压出水管，所述全压进水管与舰船内计程仪全压水压管路相连；所述全压出水管和所述三阀组一体阀的全压接口相连；
所述三阀组一体阀通过所述静压接口和所述全压接口与所述压差传感器相连，将静压和全压引入所述压差传感器；
所述压差传感器包括：静压出口和全压出口；
所述静压空气收集器的静压排气口、所述压差传感器的静压出口通过三通阀接入污水柜；
所述全压空气收集器的全压排气口、所述压差传感器的全压出口通过三通阀接入污水柜。
2.根据权利要求1所述的一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，其特征在于，所述三阀组一体阀安装在所述压差传感器的中心线上。
3.根据权利要求1所述的一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，其特征在于，所述压差传感器的静压出口通过管路连接到所述三通阀；且所述管路上安装有针阀；所述针阀为无旋转硬化阀针。
4.根据权利要求1所述的一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，其特征在于，所述三阀组一体阀包括：阀体、所述阀体上开设有所述静压接口和所述全压接口，并通过静压阀控制静压接口的开合，通过全压阀控制全压接口的开合；所述静压阀和所述全压阀之间设置有平衡阀；所述阀体上还开设有双榫槽，并通过螺钉穿过所述双榫槽与所述压差传感器进行连接。
5.根据权利要求1所述的一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，其特征在于，所述静压空气收集器还包括：第一上壳体、第一透明储气罐、第一下壳体和第一安装支架；所述第一上壳体、所述第一透明储气罐和所述第一下壳体相连通；
所述第一上壳体的顶部设置有静压排气口，一侧设置有第一旋塞阀；
所述第一下壳体的底部设置有所述静压进水管和所述静压出水管；
所述第一安装支架通过安装螺钉固定在所述集成安装板上。
6.根据权利要求5所述的一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，其特征在于，所述全压空气收集器还包括：第二上壳体、第二透明储气罐、第二下壳体和第二安装支架；所述第二上壳体、所述第二透明储气罐和所述第二下壳体相连通；
所述第二上壳体的顶部设置有全压排气口，一侧设置有第二旋塞阀；
所述第二下壳体的底部设置有所述全压进水管和所述全压出水管；
所述第二安装支架通过安装螺钉固定在所述集成安装板上。
7.根据权利要求6所述的一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，其特征在于，所述第一旋塞阀和所述第二旋塞阀的结构相同，具体包括：阀杆、外套螺母和法兰；
所述外套螺母内部依次设置有压环、填料环和垫片，并且所述外套螺母和所述法兰通过螺纹进行连接，并对所述压环、所述填料环和所述垫片进行固定；
所述阀杆依次穿过所述外套螺母、压环、填料块和垫片伸入所述法兰内部；所述阀杆上具有外螺纹；
所述法兰上具有内螺纹；所述阀杆和所述法兰适配连接；
所述阀杆的一端安装有手轮，另一端通过开口销固定有阀；所述阀上通过螺钉固定有密封垫。
8.根据权利要求7所述的一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置，其特征在于，所述阀杆上安装有所述手轮的一端还安装有指示器，所述指示器通过固定件进行固定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921520633.XU CN211603241U (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置 |
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| CN201921520633.XU CN211603241U (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置 |
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| CN211603241U true CN211603241U (zh) | 2020-09-29 |
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ID=72575589
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110514867A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-29 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部 | 一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置 |
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2019
- 2019-09-09 CN CN201921520633.XU patent/CN211603241U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
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| CN110514867A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-29 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部 | 一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置 |
| CN110514867B (zh) * | 2019-09-09 | 2024-03-26 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部 | 一种应用于舰船用压差测速的压差集成装置 |
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