CN219989484U - 一种水下探测器的沉浮控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下探测器的沉浮控制装置，包括：储水箱，固定在水下探测器上，储水箱设有进水口、进气口和排水口；输水机构，与进水口通过进水管连通，用于将水输入储水箱内、带动水下探测器下沉；输气机构，与进气口通过进气管连通，能够压缩空气并将压缩后的空气输入储水箱内、将储水箱内的存水从排水口压出，以带动水下探测器上浮；控制机构，与输水机构和输气机构电连接。如此，通过储水箱的蓄水和排水功能，根据浮力原理和浮力公式，当储水箱蓄水的时候带动整个水下探测器由于自身重力出现下沉运动；当储水箱注入密度低的空气排水时，储水箱带动整个水下探测器会由于压强的浮力出现上升运动，控制简单，沉浮灵活。

Description

一种水下探测器的沉浮控制装置

技术领域

本实用新型涉及水下探测技术领域，尤其涉及一种水下探测器的沉浮控制装置。

背景技术

随着“蓝色经济”越来越成为各沿海地区经济发展的“正能量”，大规模的开发探测和利用海洋资源已经是势不可挡的发展趋势。另外，民用方面对水下探测和水下数据收集等的需求也日益增加，以及现在对于绿色环保的要求水质监测显得尤为重要，为了适应这种发展趋势和需求，研究和开发水下机器人等水下探测器成为了极佳的选择。为了适应水下环境，目前的水下探测器多采用仿生机械鱼结构，为了准确探测到水下的数据信息，仿生机械鱼在水中实现灵活上升、下沉和悬浮的功能控制非常重要，目前仿生机械鱼的沉浮大多通过胸鳍与腹鳍角度的变化来实现，长度和角度要求精确，控制难度大，沉浮不灵活。

实用新型内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种水下探测器的沉浮控制装置。

本实用新型提出的一种水下探测器的沉浮控制装置，包括：

储水箱，固定在水下探测器上，所述储水箱设有进水口、进气口和排水口；

输水机构，与所述进水口通过进水管连通，用于将水输入所述储水箱内、带动所述水下探测器下沉；

输气机构，与所述进气口通过进气管连通，能够压缩空气并将压缩后的空气输入所述储水箱内、将所述储水箱内的存水从所述排水口压出，以带动所述水下探测器上浮；

控制机构，与所述输水机构和所述输气机构电连接。

优选地，所述输水机构包括离心泵和用于驱动离心泵工作的防爆电机。

优选地，所述进水管上还设有位于所述离心泵上游的过滤器和控制进水的第一单向阀，所述第一单向阀设在过滤器和所述离心泵之间，且所述过滤器和所述第一单向阀均与所述控制机构电连接_。

优选地，所述输气机构包括气体压缩机和与其连接的高压气体压缩释放罐，所述气体压缩机压缩后的气体存储在所述高压气体压缩释放罐内，所述高压气体压缩释放罐的出气口与所述进气口连通。

优选地，所述进气管上设有能够控制进气和出气的双向阀，且所述双向阀与所述控制机构电连接。

优选地，所所述排水口处连接有排水管，所述排水管上设有能够控制排水的第二单向阀，且所述第二单向阀与所述控制机构电连接。

优选地，所述储水箱内设有用于感应液位高低的液位压力传感器，且所述液位压力传感器与所述控制机构电连接。

本实用新型中，所提出的水下探测器的沉浮控制装置，通过储水箱的蓄水和排水功能，根据浮力原理和浮力公式，当储水箱蓄水的时候带动整个水下探测器由于自身重力出现下沉运动；当储水箱注入密度低的空气排水时，储水箱带动整个水下探测器会由于压强的浮力出现上升运动。通过控制机构实现智能运行，人机远程交互，性价比高，适用于民用科研考察或者商用数据收集的水下探测装置，进而便于做数据分析和水底考察。水下探测装置能够实现灵活上升、下沉，控制简单，沉浮灵活。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例的水下探测器的沉浮控制装置的立体结构图一；

图2为本实用新型实施例的水下探测器的沉浮控制装置的立体结构图二。

图中：

1、过滤器；2、第一单向阀；3、离心泵；4、防爆电机；5、液位压力传感器；6、第二单向阀；7、储水箱；8、双向阀；9、气体压缩机；10、高压气体压缩释放罐。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解对本实用新型的限制。

参照图1-2所示，本实施例中提供的一种水下探测器的沉浮控制装置，包括：

储水箱7，固定在水下探测器上，储水箱7设有进水口、进气口和排水口；

输水机构，与进水口通过进水管连通，用于将水输入储水箱7内、带动水下探测器下沉；

输气机构，与进气口通过进气管连通，能够压缩空气并将压缩后的空气输入储水箱7内、将储水箱7内的存水从排水口压出，以带动水下探测器上浮；

控制机构，与输水机构和输气机构电连接。

具体地，排水口处连接有排水管，排水管上设有能够控制排水的第二单向阀6，且第二单向阀6与控制机构电连接。

如此，通过储水箱7的蓄水和排水功能，根据浮力原理和浮力公式，当储水箱7蓄水的时候带动整个水下探测器由于自身重力出现下沉运动；当储水箱7注入密度低的空气排水时，储水箱7带动整个水下探测器会由于压强的浮力出现上升运动。通过控制机构实现智能运行，人机远程交互，性价比高，适用于民用科研考察或者商用数据收集的水下探测装置，进而便于做数据分析和水底考察。水下探测装置能够实现灵活上升、下沉，控制简单，沉浮灵活。

本实施例中，输水机构包括离心泵3和用于驱动离心泵3工作的防爆电机4，进一步地，进水管上还设有位于离心泵3上游的过滤器1和控制进水的第一单向阀2，第一单向阀2设在过滤器1和离心泵3之间，且过滤器1和第一单向阀2均与控制机构电连接。过滤器1安装在离心泵3和第一单向阀2的前段，能够分级过滤外界水源，避免杂质进入离心泵3导致泵体损坏，保证整个系统环境的稳定；而第一单向阀2很好的控制了流体的流向，通过高压大流量离心泵3快速向储水箱7注水实现快速下沉。

本实施例中，输气机构包括气体压缩机9和与其连接的高压气体压缩释放罐10，气体压缩机9压缩后的气体存储在高压气体压缩释放罐10内，高压气体压缩释放罐10的出气口与进气口连通，二者通过配合实现气体的压缩存储和释放。

进一步地，进气管上设有能够控制进气和出气的双向阀8，且双向阀8与控制机构电连接。通过高压气体压缩释放罐10与气体压缩机9的配合实现排水后的快速上升。

本实施例的优选方案中，储水箱7内设有用于感应液位高低的液位压力传感器5，且液位压力传感器5与控制机构电连接。液位传感器安装于智能储水箱7的内部，一上一下，感应液位高低，然后将感应到的液体信号传递给控制机构，控制机构再控制离心泵3或者高压气体压缩释放罐10与气体压缩机9工作以及各个阀门的开关信号，来实现水下探测装置的下沉或上浮。

综上，使用时，当水下探测装置需要下沉时，需要对储水箱7蓄水，首先控制装置启动防爆电机4电机和离心泵3，打开第一单向阀2，经过过滤器1过滤后的水通过第一单向阀2和进水口进入储水箱7内，整个水下探测装置由于自身重力出现下沉运动；当下沉到指定深度时，控制装置接受到信号，控制防爆电机4电机和离心泵3停止工作，第一单向阀2关闭，同时启动气体压缩机9和与其连接的高压气体压缩释放罐10，打开双向阀8和第二单向阀6，高压气体压缩释放罐10内的气体通过进气口进入储水箱7内，将储水箱7内的水从排水口压出，整个水下探测装置会由于压强的浮力出现上升运动；如此循环往复，通过控制机构智能控制。

其中，第一单向阀2、第二单向阀6和双向阀8的具体结构可参考现有结构，本文不再做重复赘述。

需要说明的是，本实施例中的水下探测器的沉浮控制装置可通用于大部分水下作业机器人或仿生鱼结构机械等水下探测装置，装配简单、拆卸方便。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水下探测器的沉浮控制装置，其特征在于，包括：

储水箱，固定在水下探测器上，所述储水箱设有进水口、进气口和排水口；

输水机构，与所述进水口通过进水管连通，用于将水输入所述储水箱内、带动所述水下探测器下沉；

输气机构，与所述进气口通过进气管连通，能够压缩空气并将压缩后的空气输入所述储水箱内、将所述储水箱内的存水从所述排水口压出，以带动所述水下探测器上浮；

控制机构，与所述输水机构和所述输气机构电连接。

2.根据权利要求1所述的水下探测器的沉浮控制装置，其特征在于，所述输水机构包括离心泵和用于驱动离心泵工作的防爆电机。

3.根据权利要求2所述的水下探测器的沉浮控制装置，其特征在于，所述进水管上还设有位于所述离心泵上游的过滤器和控制进水的第一单向阀，所述第一单向阀设在过滤器和所述离心泵之间，且所述过滤器和所述第一单向阀均与所述控制机构电连接。

4.根据权利要求1所述的水下探测器的沉浮控制装置，其特征在于，所述输气机构包括气体压缩机和与其连接的高压气体压缩释放罐，所述气体压缩机压缩后的气体存储在所述高压气体压缩释放罐内，所述高压气体压缩释放罐的出气口与所述进气口连通。

5.根据权利要求4所述的水下探测器的沉浮控制装置，其特征在于，所述进气管上设有能够控制进气和出气的双向阀，且所述双向阀与所述控制机构电连接。

6.根据权利要求3所述的水下探测器的沉浮控制装置，其特征在于，所述排水口处连接有排水管，所述排水管上设有能够控制排水的第二单向阀，且所述第二单向阀与所述控制机构电连接。

7.根据权利要求1所述的水下探测器的沉浮控制装置，其特征在于，所述储水箱内设有用于感应液位高低的液位压力传感器，且所述液位压力传感器与所述控制机构电连接。