耐腐分体式水下示位信标的制作方法

1.本发明属于海洋工程技术领域，具体涉及一种耐腐分体式水下示位信标。


背景技术：

2.当前，自主式水下航行器(autonomous underwater vehicle，auv)越来越成为人们探索及开发海洋的利器。在auv的实际使用过程中，由于海洋环境恶劣，海况复杂，获取auv的具体位置对作业人员了解auv状态具有重要意义；另一方面，auv海试或湖试时，获取auv的具体位置对摸底auv性能同样具有重要意义。解决这一问题的主要手段是在auv上加装水声示位信标，水声示位信标在入水后可周期性的产生脉冲信号，检测其信号便可获知其具体位置。
3.目前，大多数示位信标采用一体化设计，可安装的发射换能器数量及信号发射角度有限，往往出现信号死角问题；同时，海洋环境复杂，海水腐蚀严重，海中信标结构件往往容易出现海水腐蚀和海生物附着等影响信标使用寿命及功能的问题。


技术实现要素：

4.本技术的发明目的是提供一种耐腐分体式水下示位信标，它将换能器模块与电子仓模块分离，可根据需要在电子仓模块上安装多个换能器模块，同时调整换能器模块位置，保证水声信号作用范围；同时采用特殊材料与保护罩，减少海水及海生物对示位信标的影响结构简单，实用性强。
5.为了完成本技术的发明目的，本技术采用以下技术方案：
6.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，它包括：电子仓模块，电子仓模块包括：左密封端盖、耐压壳体、连接架、电路板、电池、电池支撑板、入水电阻、深度传感器和右密封端盖，耐压壳体为圆柱形，在耐压壳体的两端分别密封固定有左密封端盖和右密封端盖，连接架为逆时针旋转90
°
的п形，它的一端通过螺钉固定在左密封端盖上，它的另一端通过螺钉固定在一个电池支撑板上，另一个电池支撑板装在靠近右密封端盖的耐压壳体内，电池的两端固定在两个电池支撑板之间，电路板固定在连接架上，在左密封端盖或右密封端盖上装有入水电阻和深度传感器，入水电阻的一端伸出左密封端盖或右密封端盖，电路板和电池通过线路相连，入水电阻和深度传感器分别通过线路与电路板相连，其中：耐腐分体式水下示位信标还包括：换能器模块、安装底板、卡箍、保护罩和凹槽支架，换能器模块通过水密缆与装在电子仓模块两端的左密封端盖和右密封端盖上的一个接插件插座相连，接插件插座分别通过线路与电路板和电池相连，在耐压壳体的长度方向上装有至少两个凹槽支架，耐压壳体被夹在凹槽支架内，在至少两个凹槽支架的底端装有安装底板，耐压壳体通过至少两个卡箍被固定在安装底板，保护罩是底面开口的长方体，它被罩在耐压壳体上，并且通过螺栓和螺母将保护罩固定在安装底板上。
7.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，其中：所述换能器模块包括：换能器、换能器安装座、密封筒、密封端盖和拧紧螺母，换能器的出线端通过螺母固定在换能器安装座
上，密封筒通过螺钉装在换能器安装座上，将换能器的出线端密封在密封筒内，在密封筒的筒壁上开有一孔，在该孔上装有密封端盖，在密封端盖上装有接插件插座，该接插件插座与换能器的出线端相连。
8.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，其中：在左密封端盖和右密封端盖上至少装有二个接插件插座，每个接插件插座通过水密缆与换能器模块相连。
9.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，其中：沿着安装底板长度方向的两侧分别有至少两个固定支腿，固定支腿从安装底板向外伸出，在保护罩下端有相应的固定翼，螺栓和螺母穿过固定支腿和固定翼，将保护罩和安装底板固定在一起。
10.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，其中：所述凹槽支架为由三个角钢焊接而成,其中竖直的两个角钢卡在耐压壳体的端面和圆周面上，耐压壳体的两端分别被夹在两个凹槽支架内。
11.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，其中：所述入水电阻包括：两个开关棒、o形微密封圈、双管胶、紧固螺母和入水电阻壳，两个开关棒分别穿过入水电阻壳，其一端分别通过紧固螺母固定在入水电阻内，它们分别通过线路与电路板相连，其另一端从水电阻壳突出，在装有两个开关棒另一端之间的水电阻壳上装有双管胶，当两个开关棒另一端接触水后，开关棒被导通，在开关棒和入水电阻壳之间至少装有一圈o形微密封圈，在入水电阻壳的圆周上至少装有一圈o形微密封圈。
12.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，其中：所述左密封端盖、右密封端盖、耐压壳体、换能器安装座、密封筒和密封端盖为双相不锈钢。
13.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，其中：在密封端盖与密封筒的连接处装有o形密封圈。
14.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，其中：在左密封端盖和右密封端盖与耐压壳体的连接处装有o形密封圈。
15.本发明的一种耐腐分体式水下示位信标，其中：所述保护罩由橡胶材料制成。
16.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
17.本发明针对auv的水下定位问题，采用了耐腐分体式水下示位信标设计思路，该水声信标电子仓与换能器模块分离，可任意调整换能器数量、位置与方向，同时采用特殊材料与结构设计，加装隔绝保护罩，可提高该信标的耐压及防腐能力。该信标作用范围广，结构简单，耐腐蚀能力强，具有高的实用价值。
附图说明
18.图1为本发明耐腐分体式水下示位信标的正向示意图；
19.图2为从图1a-a处剖开的侧向剖面示意图；
20.图3为从图1的箭头b处向上看的凹槽支架、安装底板和卡箍的仰视图
21.图4为入水电阻的放大剖面示意图。
22.在图1至图4中，标号1为接插件插座；标号2为左密封端盖；标号3为耐压壳体；标号4为连接架；标号5为电路板；标号6为电池；标号7为电池支撑板；标号8为入水电阻；标号9为深度传感器；标号10为右密封端盖；标号11为o形密封圈；标号12为安装底板；标号13为卡箍；标号14为保护罩；标号15为换能器；标号16为换能器安装座；标号17为密封筒；标号18为
密封端盖；标号19为拧紧螺母；标号20为水密缆；标号21为开关棒；标号22为o形微密封圈；标号23为固定支腿；标号24为凹槽支架；标号25为双管胶；标号26为紧固螺母；标号27为入水电阻壳；标号28为电子仓模块；标号29为换能器模块；标号30为固定翼。
具体实施方式
23.为了更清楚的表述和理解本发明特征特点，下面结合附图对本发明进行进一步的说明，当然本发明仍可采用不同的描述方式实施，并不局限于以下公开的具体实施案例。
24.如图1至图3所示，本发明耐腐分体式水下示位信标包括：电子仓模块28、换能器模块29、安装底板12、卡箍13、保护罩14和凹槽支架24。电子仓模块28包括：左密封端盖2、耐压壳体3、连接架4、电路板5、电池6、电池支撑板7、入水电阻8、深度传感器9和右密封端盖10，耐压壳体3为圆柱形，在耐压壳体3的两端分别密封固定有左密封端盖2和右密封端盖10，连接架4为逆时针旋转90
°
的п形，它的一端通过螺钉固定在左密封端盖2上，它的另一端通过螺钉固定在一个电池支撑板7上，另一个电池支撑板7装在靠近右密封端盖10的耐压壳体3内，电池6的两端固定在两个电池支撑板7之间，电路板5固定在连接架4上，在左密封端盖2或右密封端盖10上装有入水电阻8和深度传感器9，入水电阻8的一端伸出左密封端盖2或右密封端盖10，电路板5和电池6通过线路相连，入水电阻8和深度传感器9分别通过线路与电路板5相连。换能器模块29通过水密缆20与装在电子仓模块28两端的左密封端盖2和右密封端盖10上的一个接插件插座1相连，接插件插座1分别通过线路与电路板5和电池6相连，在耐压壳体3的长度方向上装有至少两个凹槽支架24，凹槽支架24为由三个角钢焊接而成,其中竖直的两个角钢卡在耐压壳体3的端面和圆周面上，耐压壳体3的两端分别被夹在两个凹槽支架24内。耐压壳体3被夹在凹槽支架24内，在至少两个凹槽支架24的底端装有安装底板12，沿着安装底板12长度方向的两侧分别有至少两个固定支腿23，固定支腿23从安装底板12向外伸出，在保护罩14下端有相应的固定翼30，螺栓和螺母穿过固定支腿23和固定翼30，将保护罩14和安装底板12固定在一起，耐压壳体3通过至少两个卡箍13被固定在安装底板12，保护罩14是底面开口的长方体，它由橡胶材料制成，它被罩在耐压壳体3上，并且通过螺栓和螺母将保护罩14固定在安装底板12上。
25.换能器模块29包括：换能器15、换能器安装座16、密封筒17、密封端盖18和拧紧螺母19，换能器15的出线端通过螺母19固定在换能器安装座16上，密封筒17通过螺钉装在换能器安装座16上，将换能器15的出线端密封在密封筒17内，在密封筒17的筒壁上开有一孔，在该孔上装有密封端盖18，在密封端盖18上装有接插件插座1，该接插件插座1与换能器15的出线端相连。在左密封端盖2和右密封端盖10上装有三个接插件插座1，每个接插件插座1通过水密缆20与换能器模块29相连。
26.如图4所示，入水电阻8包括：两个开关棒21、o形微密封圈22、双管胶25、紧固螺母26和入水电阻壳27，两个开关棒21分别穿过入水电阻壳27，其一端分别通过紧固螺母26固定在入水电阻8内，它们分别通过线路与电路板5相连，其另一端从水电阻壳27突出，在装有两个开关棒21另一端之间的水电阻壳27上装有双管胶25，当两个开关棒21另一端接触水后，开关棒21被导通，在开关棒21和入水电阻壳27之间至少装有一圈o形微密封圈22，在入水电阻壳27的圆周上至少装有一圈o形微密封圈22。
27.左密封端盖2、右密封端盖10、耐压壳体3、换能器安装座16、密封筒17和密封端盖
18为双相不锈钢。
28.在密封端盖18与密封筒17的连接处装有o形密封圈，在左密封端盖2和右密封端盖10与耐压壳体3的连接处装有o形密封圈。
29.可根据需要，电子仓模块28最多同时驱动4个换能器模块，同时方便随时更换换能器模块。电子仓模块28的接插件插座1分别安装于左密封端盖2、右密封端盖10和密封端盖18上，可以方便插拔。左密封端盖2通过o形圈11与耐压壳体3密封，同时连接筋4一端安装于左密封端盖2上，另一端安装于电池支撑板7上，电路板5分层安装于连接筋上，可保证电路板安装的稳定性。电池6安装在两个电池支撑板7中间，电池支撑板7外径与耐压壳体3内径相同，电池支撑板7可作为耐压壳体3内环肋使用，加强耐压壳体3的耐压程度。右密封端盖10通过o形圈11与耐压壳体3密封，其上安装有入水电阻8和深度传感器9。
30.入水电阻8安装有两个电极开关棒21，两电极开关棒21上均安装有o形微密封圈22，再使用双管胶25密封固定，可大大提高入水电阻8的水密性能，其结构如图4所示。
31.整个电子仓28通过卡箍13与安装支架座12固定，安装支架座12可与自主式水下航行器(auv)固定。同时，整个电子仓模块28通过保护罩14保护，保护罩14为橡胶材质开口长方体，留有接插件出口，保护罩可隔绝阳光，减少保护罩14内外海水流动，从而减少海生物附着电子仓模块28，减缓电子仓模块28腐蚀，保护罩14可随时更换。
32.在换能器模块29中，换能器15安装于换能器安装座16中，采用径向密封方式密封，密封筒17与换能器安装座16采用端面密封，确保换能器15内部及接线端的水密性，密封端盖18安装有电缆接插件，通过端面密封方式与密封筒17连接。采用此类结构，可分别方便快捷地对换能器或水密缆进行更换，不用整体更换，提高经济效益。
33.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作其他形式的限制，凡是依据本发明的技术实质对实施例所作的任何简单修改、等同变换或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。