、内部安装有压力开关的电池组壳体5、电池壳体底座10、密封圈14及内部的LED发光二极管4串联组、驱动电路板6组成。其中灯罩I与灯罩紧固螺母2、灯罩紧固螺母2与灯座3彼此之间安装有密封圈14，通过灯罩紧固螺母2利用螺纹与电池组壳体5相连；蓄电池组利用长螺杆11将单个圆柱蓄电池7固定成一体，电池位置固定板13为带有凹槽的塑料板，用来固定单个圆柱蓄电池的相对位置，电池夹板13带有螺纹，用来配合长螺杆11将单个圆柱蓄电池7及电池位置固定板紧固在一起，驱动电路板6利用螺杆固定在蓄电池组上，电池组依靠压力开关8固定在电池组壳体5内，且电池组壳体5与压力开关8接触面加有密封圈；电池组充电插头9与压力开关8为一体结构，其插头处在潜水器工作中利用密封橡胶块进行密封。外部器件形成一个良好的密封腔体，为示位灯在深海中可以正常工作提供保障。
[0036]如图2所示，为提升示位灯的示位功能，本发明LED灯采用橙红漫散射发光二极管，这种光线穿透能力强，便于目标的搜索，同时灯罩设计成半球形，每个发光二极管光线的可视角度达到120°，本发明采用的发光二极管串联组由五个发光二极管组成，发光二极管外形为矩形，安装方式为中心一个发光二极管水平放置，其余四个发光二极管分别放置在其四边，且每个发光二极管与水平面的夹角为60°，通过发光二极管串联组中二极管布局的改善，可使光线形成更大的可视范围，由于受到灯罩半球的影响，因此示位灯的光线范围为半球形，同时由于光线是按一定频率进行闪烁的光信号，进一步提升了示位性能。
[0037]图3为内部LED驱动电路外形尺寸图，该电路结构简单，体积小，通过安装孔由紧固螺钉固定在示位灯内部。
[0038]图4为内部LED驱动电路工作原理示意图，示位灯供电由蓄电池组完成，同时由压力开关根据潜水器在水中的深度来进行对开通或关断操作，这样当潜水器下潜到水中一定深度时，电路断电，较少了功耗，可使示位灯有效工作时间更长。脉冲震荡电路产生震荡脉冲信号，之后通过放大电路作用于LED发光二极管串联组，从而输出频闪光信号。
[0039]图5所示为压力开关结构示意图，图中22为压力开关外壳壳体，压力开关中的胶垫18直接与外部气体或水相连，底部直接与簧片19连接，当潜水器进入到水中之后，胶垫
18在外部水体的压力下会产生形变，对簧片19产生压力。当水深超过一定深度(这个深度值与簧片的对应关系通过计算得到，不同应用环境设定值不一样)施加在簧片18上的压力变可使其发生形变，当潜水器达到该深度时，胶垫18上产生的压力使簧片19发生形变，推动推杆20移动，触动微动开关21触点，微动开关发生动作，其控制的对象为蓄电池组对示位灯标的供电，使簧片19产生形变的水深，需要根据项目的实际需要进行设计，本发明中所使用的簧片特征为:当潜水器进入水中(该应用设定值为3米)超过3米后，蓄电池组供电开关关闭；当潜水器上浮过程中，潜水器离水面距离达到3米之内时，蓄电池组供电开关接通。
[0040]本发明的示位灯标的组装过程如下:
[0041]本发明在实际应用中，将图5所示的压力开关，倒置安装在图1中8靠左的位置，上盖15与电池壳体底座10的内断面接触，两接触面间通过密封圈密封，两端面的孔径相同且安装时要相对齐，下盖16与夹板12的下断面接触，通过拧紧电池底座10，将蓄电池组7与压力开关8固定在电池壳体5内，微动开关外接导线一端连接电池组正极，另一端连接驱动电路板供电信号正极的输入端口 ；图1中压力开关右侧空隙用来通过充电插头9的内置导线，两根导线分别连接蓄电池组7的正、负极，用来为蓄电池组7充电；当潜水器进入水中开始工作后，海水会通过电池壳体底座10及压力开关上盖15上的孔与胶垫18接触，这样胶垫18表面的压力与潜水器所处的水深成正比，从而达到根据潜水器在水下、水面两种状态，对频闪灯的供电进行关断和开通操作。
[0042]本发明的示位灯标的控制方法具体包括以下步骤:
[0043]当潜水器进入到水中之后，压力开关8的胶垫18在外部水压的作用下会产生形变，对簧片19产生压力，此时压力并未到达簧片19变形的最大承受压力，因此微动开关的常闭触点保持连接，蓄电池组7通过驱动电路板6对LED发光二极管4保持供电使其发光；
[0044]当潜水器进入水中超过一定深度时，压力开关8的胶垫18在水压的作用下使簧片
19到达变形的最大承受压力，簧片19发生形变，推动推杆20移动，使微动开关21的一对常闭触点断开，蓄电池组7的输出断路，LED发光二极管不发光。
[0045]另外，示位灯标还可以通过电池充电插头9给内部的蓄电池组7充电，因此在潜水器航行过程中不需外接电源，节省了潜水器的内部能源。
【主权项】
1.一种用于水下机器人的自容式示位灯标，其特征在于:壳体(5)的上端面依次螺纹连接有灯座(3)、灯罩(1)，壳体(5)内部由上而下依次设有驱动电路板￠)、第一夹板(12)、第一固定板(13)、蓄电池组(7)、第二固定板(13)、第二夹板(12)、压力开关(8)，壳体(5)下端固定连接有底座(10)。2.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的自容式示位灯标，其特征在于:所述灯座(3)中心设有凸出的半球状电路板，其表面固定有多个均匀分布的LED发光二极管⑷。3.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的自容式示位灯标，其特征在于:所述壳体(5)为下端敞开式的中空结构，上端面设有孔，驱动电路板(6)的输出端通过该孔与LED发光二极管(4)连接。4.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的自容式示位灯标，其特征在于:所述第一固定板(13)和第二固定板(13)均为一面带有多个圆形凹槽的塑料板，用于固定蓄电池组(7)的多个圆柱蓄电池；第一固定板(13)和第二固定板(13)带有凹槽的一面相对设置。5.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的自容式示位灯标，其特征在于:所述第一夹板(12)上螺栓连接有LED驱动电路板￠)，并插置多个长螺杆(11);所述长螺杆(11)分布于圆柱蓄电池的间隙中，长螺杆(11)的两端分别与第一夹板(12)、第二夹板(12)螺栓连接。6.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的自容式示位灯标，其特征在于:所述压力开关(8)倒置于第二夹板(12)与底座(10)之间，其上盖(15)上的孔与底座(10)的孔对应且孔径相同。7.根据权利要求1或6所述的一种用于水下机器人的自容式示位灯标，其特征在于:所述压力开关⑶包括壳体(22)、胶垫(18)、簧片(19)、推杆(20)、微动开关(21)、下盖(16)和上盖(15)，壳体(22)为下端敞开式的中空结构，壳体(22)顶面通过覆盖的胶垫(18)与两端开口的中空结构上盖(15)密封连接；所述上盖(15)中心设有圆孔使海水与胶垫(18)接触；壳体(22)顶面与胶垫(18)之间还设有簧片(19)，壳体(22)内设置的微动开关(21)的推杆(20)通过壳体(22)顶面的孔抵接于簧片(19)内侧；所述壳体(22)下端与下盖(16)连接，微动开关(21)的一对常闭触点通过导线穿过下盖(16)设置的孔分别与蓄电池组(7)正极、LED驱动电路板(6)正极输入端连接。8.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的自容式示位灯标，其特征在于:所述蓄电池组(7)的供电输入端与充电插头(9)连接，所述蓄电池组(7)包括多个串联和/或并联的蓄电池。9.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的自容式示位灯标，其特征在于:所述底座(10)上插置用于给蓄电池(7)充电的充电插头(9)，还设有用于渗入海水的孔，该孔径与压力开关上盖(15)的内径相同。10.一种用于水下机器人的自容式示位灯标的控制方法，其特征在于包括以下步骤: 当潜水器进入到水中之后，压力开关(8)的胶垫(18)在外部水压的作用下会产生形变，对簧片(19)产生压力；蓄电池组(7)通过LED驱动电路板(6)对LED发光二极管(4)供电使其发光；当潜水器进入水中超过一定深度时，压力开关(8)的胶垫(18)在水压的作用下使簧片(19)发生形变，推动推杆(20)移动，使微动开关(21)的一对常闭触点断开，蓄电池组(7)的输出断路，LED发光二极管(4)不发光。
【专利摘要】本发明涉及一种用于水下机器人的自容式示位灯标，壳体的上端面依次螺纹连接有灯座、灯罩，壳体内部由上而下依次设有驱动电路板、第一夹板、第一固定板、蓄电池组、第二固定板、第二夹板、压力开关，壳体下端固定连接有底座；其控制方法为利用压力开关根据潜水器所处位置相对于水平面的深度对电池供电进行开通和关断操作。本发明可以在潜水器浮到水面后自动开通电路输出频闪示位信号，有效的降低了示位功能所消耗的能源；可在不同潜水器的工作深度下正常工作，同时也可以在水面其他设备上作为警示灯使用；同时本发明为自容式示位灯标，所携带蓄电电池组作为备用能源专为灯标供电，有效的保证了示位灯标的工作时间长度，而且便于更换及充电。
【IPC分类】F21S9/02, F21V17/10, F21V23/04, F21V19/00, F21V15/00, F21V17/12, F21V23/06
【公开号】CN105698101
【申请号】CN201410699141
【发明人】马振波, 刘健, 赵宏宇, 徐会希, 许以军, 尹远, 朱宝彤, 李吉旭
【申请人】中国科学院沈阳自动化研究所
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年11月26日