海洋重力仪稳定平台的框架组件的制作方法

文档序号:10907608阅读:396来源:国知局
海洋重力仪稳定平台的框架组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种海洋重力仪稳定平台的框架组件,包括框架、板体、海洋重力仪、加速度传感器和陀螺仪传感器。框架围成有空腔,板体可转动的连接于框架形成的空腔内。板体设有通孔,海洋重力仪通过该通孔安装于板体。加速度传感器和陀螺仪传感器安装于板体的表面。本框架组件中,框架承载着板体,板体承载着海洋重力仪,陀螺仪传感器和加速度传感器采集表征板体发生偏移的电信号,以便于海洋重力仪稳定平台的控制模块对该电信号进行计算,并最终通过调整框架和板体的水平角度,以使海洋重力仪保持水平。本框架组件结构简单紧凑,各组件分布均匀合理,框架组件的形心与质心重合,平衡性高。
【专利说明】
海洋重力仪稳定平台的框架组件
技术领域
[0001] 本实用新型涉及海洋重力测量领域,具体而言,涉及一种海洋重力仪稳定平台的 框架组件。
【背景技术】
[0002] 海洋重力仪是船舰上或潜水艇内使用的重力仪。在海洋中匀速直线航行条件下, 连续地进行重力测量,由于仪器安放在运动的船体上,经常会受到舰船等载体的俯仰和横 滚等角运动,以及垂直加速度、水平加速度、基座倾斜等影响,重力测量的精度会降低。因 此,调整海洋重力仪的位置,使之与地垂线保持平行成为了目前海洋重力测量的难题。为了 解决上述的问题,一般会采用海洋重力仪稳定平台去调整海洋重力仪的水平位置。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种海洋重力仪稳定平台的框架组件,为海洋重力仪 提供安装载体,以满足调整海洋重力仪水平位置的要求。
[0004] 为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案如下所述:
[0005] -种海洋重力仪稳定平台的框架组件,所述海洋重力仪稳定平台包括基座,所述 基座设置有容纳腔,所述框架组件包括框架、板体、海洋重力仪、加速度传感器和陀螺仪传 感器,所述框架容置于所述容纳腔的内部并与所述基座可转动地连接,所述框架围成有空 腔,所述板体可转动的连接于所述框架形成的空腔内,所述板体设有通孔,所述海洋重力仪 嵌设于所述通孔,所述加速度传感器和陀螺仪传感器安装于所述板体的表面,所述陀螺仪 传感器用于感测所述板体相对于水平面的偏移角度,所述加速度传感器用于感测所述板体 的加速度。
[0006] 优选地,所述框架相对的两个的外侧面设置有第一凸台,所述第一凸台与所述基 座的容纳腔可转动地连接。
[0007] 优选地,所述框架相对的两个内侧面设置有凹台,所述板体相对的两个边分别设 置有第二凸台,所述第二凸台与所述框架的凹台可转动连接。
[0008] 优选地,所述框架的外侧面设置有凹槽,所述凹槽用于布置导线。
[0009] 优选地,所述凹槽为环形状的凹槽,所述凹槽围绕设置于所述框架的外侧面。
[0010] 优选地,所述板体为长方体板体,所述陀螺仪传感器和所述加速度传感器分别设 置于所述板体同一对角线的两端。
[0011]优选地,所述框架组件还包括固定架,所述固定架包括环状的套设部和长方形的 固定部,所述固定部的一端连接于所述套设部的外表面,所述套设部套设于所述海洋重力 仪的外表面,所述固定部与所述板体连接。
[0012] 优选地,所述框架组件还包括水准泡,所述水准泡安装于所述板体的表面并与所 述板体的侧边平行。
[0013] 优选地,所述水准泡的数量为两个,分别设置于所述板体相互垂直的两个边。
[0014] 优选地,所述陀螺仪传感器为光纤陀螺,所述加速度传感器为石英加速度计。
[0015] 本实用新型实现的有益效果:本实用新型提供的海洋重力仪稳定平台的框架组件 包括框架、板体、海洋重力仪、加速度传感器和陀螺仪传感器。所述框架围成有空腔,所述板 体可转动的连接于所述框架形成的空腔内,所述板体设有通孔,所述海洋重力仪通过所述 通孔安装于所述板体,所述加速度传感器和陀螺仪传感器安装于所述板体的表面。所述陀 螺仪传感器用于感测所述板体相对于水平面的偏移角度,所述加速度传感器用于感测所述 板体的加速度。本框架组件中,框架承载着板体,板体承载着海洋重力仪,陀螺仪传感器和 加速度传感器采集表征所述板体发生偏移的电信号,以便于海洋重力仪稳定平台的控制模 块对该电信号进行计算,并最终通过调整框架和板体的水平角度,以使海洋重力仪保持水 平。本框架组件结构简单紧凑,各组件分布均匀合理,框架组件的形心与质心重合,平衡性 尚。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型实施例提供的海洋重力仪稳定平台的框架组件的结构示意图。
[0017] 图2是本实用新型实施例提供的框架组件的框架和板体连接的结构示意图。
[0018] 图3是本实用新型实施例提供的海洋重力仪稳定平台的的框架组件的框架的结构 示意图。
[0019] 其中,附图标记汇总如下:


【具体实施方式】
[0022] 下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0023] 请参照图1,是本实用新型实施例提供的一种海洋重力仪稳定平台的框架组件的 结构示意图。
[0024]本实施例提供的海洋重力仪稳定平台的框架组件100应用于海洋重力仪稳定平 台,所述海洋重力仪稳定平台包括基座,所述基座设置有容纳腔。所述框架组件100包括框 架170、板体110、海洋重力仪120、加速度传感器130和陀螺仪传感器140。所述框架170容置 于所述容纳腔的内部并与所述基座可转动地连接。作为一种较佳的实施方式,所述框架170 相对的两个的外侧面设置有第一凸台171,框架组件100通过所述第一凸台171与所述基座 的容纳腔可转动地连接。
[0025] 所述框架170围成有空腔,所述板体110可转动的连接于所述框架170形成的空腔 内。作为一种较佳的实施方式,框架170相对的两个内侧面设置有凹台(图未示),板体110相 对的两个边分别设置有第二凸台112,板体110通过第二凸台112与框架170的凹台可转动连 接。为了便于海洋重力仪稳定平台调节本实用新型实施例提供的框架组件100,减少调整的 力矩,本实施例中,第二凸台112设置于板体110侧边的中点处,第一凸台171设置于框架170 的外侧边的中点处,凹台设置于框架170的内侧边的中点处。
[0026] 为了更利于理解本实用新型实施例提供的框架组件的结构,请结合图2参考,图2 是本实用新型实施例提供的框架组件的框架和板体连接的结构示意图。板体110优选为长 方体的板体110,形状规则,重心分布于几何中心,满足形心即质心的要求。板体110设有通 孔111,所述海洋重力仪120嵌设于所述通孔111,优选地,该通孔111为圆形通孔,圆形通孔 的圆心为板体110的几何中心,由于本实施例提供的板体110的形状为长方体板体110,则板 体110的几何中心为长方体板体110的对角线的交点。
[0027] 由于板体110承载的组件较多,故而对于板体110的硬度和强度有一定的要求,在 本实施例中,板体110采用铝合金材料制作而成,铝合金材料的密度低,但是强度比较高,接 近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材。同时具有良好的机械性能,物理性能和抗腐 蚀性能。
[0028] 请结合图3参考,图3本实用新型实施例提供的海洋重力仪稳定平台的的框架组件 的框架的结构示意图。本实施例提供的框架170的外侧面设置有凹槽172,该凹槽172用于布 置导线,使导线有序地隐藏于框架170,不会凌乱地散落在框架组件100之间。同时,凹槽172 的设置,可以减轻框架170的重量。优选地,凹槽172为环形状的凹槽172,凹槽172围绕在框 架170的外侧面。
[0029]作为优选的,框架组件100还包括固定架150,海洋重力仪120通过固定架150安装 于板体110。固定架150包括环状的套设部151和长方形的固定部152,固定部152的一端连接 于套设部151的外表面。套设部151套设于海洋重力仪120的外表面,固定部152与板体110连 接,可以采用螺栓固定的方式连接,本实用新型实施例对此不做限定。
[0030] 加速度传感器130和陀螺仪传感器140安装于板体110的表面。所述陀螺仪传感器 140用于感测所述板体110相对于水平面的偏移角度,所述加速度传感器130用于感测所述 板体110的加速度。陀螺仪传感器140感测的偏移角度和加速度传感器130感测的加速度被 送至海洋重力仪稳定平台的控制模块进行计算,并通过控制模块控制海洋重力仪稳定平台 的调节装置调整框架170和板体110的水平位置,以使海洋重力仪120保持水平。为了使板体 110上的组件分布合理,组件布局紧凑,在本实施例中,陀螺仪传感器140和加速度传感器 130分别设置于长方体板体110同一对角线的两端,从而使板体110和质心重合,有利于板体 110保持平衡。
[0031] 在本实施例中,陀螺仪传感器140优选为光纤陀螺,加速度传感器130优选为石英 加速度计。光纤陀螺零部件少,仪器牢固稳定,具有较强的抗冲击和抗加速运动的能力;绕 制的光纤较长,使检测灵敏度和分辨率比激光陀螺仪提高了好几个数量级;无机械传动部 件,不存在磨损问题,因而具有较长的使用寿命;易于采用集成光路技术,信号稳定,且可直 接用数字输出,并与计算机接口联接;通过改变光纤的长度或光在线圈中的循环传播次数, 可以实现不同的精度,并具有较宽的动态范围;相干光束的传播时间短,因而原理上可瞬间 启动,无需预热;结构简单、价格低,体积小、重量轻。
[0032] 石英加速度计结构简单、体积小、响应快、灵敏度高。
[0033] 为了便于观察板体110是否处于水平状态,在本实用新型实施例中,框架组件100 还包括水准泡160,水准泡160安装于所述板体110的表面并与板体110的侧边平行。通过观 察水准泡160以了解板体110的水平情况,简单直观,水准泡160的价格低廉,节约生产成本。 优选地,水准泡160的数量为两个,分别设置于板体110相互垂直的两个边。以便于分别观察 板体110在横滚轴和俯仰轴两个方向的水平状况。
[0034] 综上所述,本实用新型实施例提供的海洋重力仪稳定平台的框架组件100包括板 体110、海洋重力仪120、加速度传感器130、陀螺仪传感器140和框架170。所述框架170围成 有空腔,所述板体110可转动的连接于所述框架170形成的空腔内,所述板体110设有通孔 111,所述海洋重力仪120通过所述通孔111安装于所述板体110,所述加速度传感器130和陀 螺仪传感器140安装于所述板体110的表面。所述陀螺仪传感器140用于感测所述板体110相 对于水平面的偏移角度,所述加速度传感器用于感测所述板体110的加速度。本框架组件 100中,板体110为海洋重力仪120提供安装载体,框架170承载所述板体110,陀螺仪传感器 140和加速度传感器130采集表征所述板体110发生偏移的电信号,以便于海洋重力仪稳定 平台的控制模块对该电信号进行计算,并最终通过调整框架170和板体110的水平角度,以 使海洋重力仪120保持水平。本实用新型实施例提供的框架组件100的结构简单紧凑,各组 件分布均匀合理,框架组件100的形心与质心重合,平衡性高。
[0035] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,上面结合本实用新型 实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述,显然,所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和 示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0036] 因此,以上对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求 保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的 实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
[0037] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一 个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0038] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语"中心"、"上"、"下"、"左"、"右"、"竖 直"、"水平"、"内"、"外"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,或者 是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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"、"第三"等仅用于区 分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039] 在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语"设 置"、"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接, 或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理 解上述术语在本实用新型中的具体含义。
【主权项】
1. 一种海洋重力仪稳定平台的框架组件,其特征在于,所述海洋重力仪稳定平台包括 基座,所述基座设置有容纳腔,所述框架组件包括框架、板体、海洋重力仪、加速度传感器和 陀螺仪传感器,所述框架容置于所述容纳腔的内部并与所述基座可转动地连接,所述框架 围成有空腔,所述板体可转动的连接于所述框架形成的空腔内,所述板体设有通孔,所述海 洋重力仪嵌设于所述通孔,所述加速度传感器和陀螺仪传感器安装于所述板体的表面,所 述陀螺仪传感器用于感测所述板体相对于水平面的偏移角度,所述加速度传感器用于感测 所述板体的加速度。2. 根据权利要求1所述的框架组件,其特征在于,所述框架相对的两个的外侧面设置有 第一凸台,所述第一凸台与所述基座的容纳腔可转动地连接。3. 根据权利要求1所述的框架组件,其特征在于,所述框架相对的两个内侧面设置有凹 台,所述板体相对的两个边分别设置有第二凸台,所述第二凸台与所述框架的凹台可转动 连接。4. 根据权利要求1所述的框架组件,其特征在于,所述框架的外侧面设置有凹槽,所述 凹槽用于布置导线。5. 根据权利要求4所述的框架组件,其特征在于,所述凹槽为环形状的凹槽,所述凹槽 围绕设置于所述框架的外侧面。6. 根据权利要求1所述的框架组件,其特征在于,所述板体为长方体板体,所述陀螺仪 传感器和所述加速度传感器分别设置于所述板体同一对角线的两端。7. 根据权利要求1所述的框架组件,其特征在于,还包括固定架,所述固定架包括环状 的套设部和长方形的固定部,所述固定部的一端连接于所述套设部的外表面,所述套设部 套设于所述海洋重力仪的外表面,所述固定部与所述板体连接。8. 根据权利要求1所述的框架组件,其特征在于,还包括水准泡,所述水准泡安装于所 述板体的表面并与所述板体的侧边平行。9. 根据权利要求8所述的框架组件,其特征在于,所述水准泡的数量为两个,分别设置 于所述板体相互垂直的两个边。10. 根据权利要求1所述的框架组件,其特征在于,所述陀螺仪传感器为光纤陀螺,所述 加速度传感器为石英加速度计。
【文档编号】G01V7/02GK205594181SQ201620195947
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】吴鹏飞, 汪龙, 邹舟, 王勇
【申请人】中国科学院测量与地球物理研究所
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