本发明属于水下潜航器技术领域，具体涉及一种基于海水泵的浮力调节装置。
背景技术：
uuv等水下潜航器往往需要对受到的浮力进行精确调节。水下潜航器现有浮力调节装置用油泵作为动力元件，而用油泵作为动力元件的浮力调节装置需要将工作介质(液压油)与海水分离，由此带来的问题是辅助性容积增大，使得整个浮力调节装置体积重量增加。另外，使用液压油作为工作介质，会有油液泄漏造成污染的风险。早期用油泵而不用海水泵作为动力元件，是因为海水泵技术不够成熟。随着海水泵技术的发展，水下设备上将越来越多的使用海水泵。用流量计对排出或吸入的工质进行体积测量，累积误差较大，测量精度不够高。本发明将海水泵的优点与浮力精确测量的浮力装置的优点结合起来，提出一种环保的、用海水泵作为动力元件的浮力调节装置，用于对水下潜航器进行浮力精确调节。
技术实现要素：
本发明的目的在于为克服现有技术的不足，以解决提高整个浮力调节装置的精确度、环保性和空间利用率，现提供一种基于海水泵的浮力调节装置。
本发明的技术方案是：
一种基于海水泵的浮力精确调节装置，包括：半米球装置和电液控制部分，其中：半米球装置部分包括：球壳、油筒、多级缸、活塞、位移传感器和内腔；所述内腔还包括：海水腔和气腔；所述电液控制部分包括：电磁阀、加注活门、电磁换向阀、海水泵、驱动控制器、电机、安全阀、安全阀、电磁阀、节流孔、过滤器、单向阀、电磁阀、过滤器和单向阀；所述半米球装置和电液控制部分通过两根管道连接，其中一根管道与球壳中海水腔连通，另一根管道与内腔连通。
所述球壳内部设置有油筒，油筒内部螺纹固定连接有多级缸，多级缸内部设置有位移传感器，活塞与传感器之间活动连接，所述活塞和油筒将球壳内腔分成左右两个密封空间，即海水腔和气腔。
所述球壳为中空球形结构，钛合金材质制成；所述油筒为中空圆柱形结构，油筒与球壳螺栓固定连接。
所述多级缸与油筒螺纹固定连接，位移传感器贯穿在多级缸内部。
所述位移传感器还包括：可活动的磁环和静止的传感器杆；所述磁环固定在活塞上，所述传感器杆固定在球壳上。
所述活塞沿传感器杆滑动，磁环在传感器杆上滑动时，位移传感器输出位移信号，通过位移信号和活塞面积，计算出体积变化值。
所述油筒、多级缸与活塞为钛合金或不锈钢材料。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种基于海水泵的浮力精确调节装置，用于对uuv等水下潜航器受到的浮力进行精确调节，提高了浮力调节装置的精确度、环保性和空间利用率，本发明用于对水下航行器的浮力进行高精度微调，符合无人航行器的技术发展需要，有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明所述的一种基于海水泵的浮力精确调节装置示意图。
其中：其中：1-球壳、2-油筒、3-多级缸、4-活塞、5-位移传感器、6-海水腔、7-气腔、8-电磁阀b、9-加注活门、10-电磁换向阀、11-海水泵、12-控制器、13-电机、14-第二安全阀、15-第一安全阀、16-电磁阀a、17-固定节流孔、18-第一过滤器、19-第一单向阀、20-电磁阀c、21-第二过滤器、22-第二单向阀
具体实施方式
下面对本发明技术进行进一步描述：
一种基于海水泵的浮力精确调节装置，包括：半米球装置和电液控制部分，其中：半米球装置部分包括：球壳1、油筒2、多级缸3、活塞4、位移传感器5和内腔；所述内腔还包括：海水腔6和气腔7；所述电液控制部分包括：电磁阀8、加注活门9、电磁换向阀10、海水泵11、驱动控制器12、电机13、安全阀14、安全阀15、电磁阀16、节流孔17、过滤器18、单向阀19、电磁阀20、过滤器21和单向阀22；所述半米球装置和电液控制部分通过两根管道连接，其中一根管道与球壳1中海水腔6连通，另一根管道与内腔连通。
所述球壳1内部设置有油筒2，油筒2内部螺纹固定连接有多级缸3，多级缸3内部设置有位移传感器5，活塞4与传感器5之间活动连接，所述活塞4和油筒2将球壳1内腔分成左右两个密封空间，即海水腔6和气腔7。
所述球壳1为中空球形结构，钛合金材质制成；所述油筒2为中空圆柱形结构，油筒2与球壳1螺栓固定连接。
所述多级缸3与油筒2螺纹固定连接，位移传感器5贯穿在多级缸3内部。
所述位移传感器5还包括：可活动的磁环和静止的传感器杆；所述磁环固定在活塞4上，所述传感器杆固定在球壳1上。
所述活塞4沿传感器杆滑动，磁环在传感器杆上滑动时，位移传感器5输出位移信号，通过位移信号和活塞面积，计算出体积变化值。
所述油筒2、多级缸3与活塞4为钛合金或不锈钢材料。
当需要增大浮力时，活塞4推动海水排出球壳1，气腔7体积增大；当需要减小浮力时，活塞4向下移动，海水流入球壳1，气腔7体积减小；
需要调节浮力时，一根管道进入液体工作介质，另一根管道排出液体工作介质，同时液体工作介质推动活塞移动，以改变气腔7体积大小，从而改变浮力。电液控制部分主要功能是根据指令要求控制管道中液体工质的流量与流向，从而使得整个装置按要求调节浮力。电液控制部分可分为三个区域，海水泵11、驱动控制器12和电机13为第一控制区，主要功能是为电液控制部分提供动力。节流孔17、过滤器18、单向阀19和电磁阀20为第二控制区，主要功能是为液压管路提供补偿液体，过滤杂质，在外部海水压力不大时也能使多级缸保持一定的压力。电磁阀8、加注活门9、电磁换向阀10、安全阀14、安全阀15和电磁阀16为第三控制区，主要功能是控制液压管路的通断和流动方向，另外本装置内所有可能发生泄漏的地方均设置有密封装置。
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。