专利名称：一种深海耐压舱漏水的远程检测装置的制作方法
技术领域：
本发明 属于电子检测技术领域，涉及一种适用于深海环境下，便于船上操作人员对深海耐压舱是否进水状态进行实时检测的装置，具体是一种深海耐压舱漏水的远程检测
直O
背景技术：
深海探测与作业装备是探查海底热液硫化物等深海资源的主要手段与途径，对深海电子系统的耐压保护主要依赖深海耐压舱。由于耐压舱在深海环境下需要耐受较高的外压，而内压仅为1个大气压，因此在受到外力冲击或在海底长期工作的情况下，进水的情况经常发生，导致耐压舱内电子系统损坏/报废，更有产生直接损害作业装备或传感器的情况。目前已成熟应用的深海耐压舱漏水检测技术方法主要是依赖深海电子系统内部的湿敏电阻或梳状短路桥来实现系统自身的漏水检测与自保护，这种方式的缺点在于深海电子系统本身的漏水检测电路在检测到漏水的情况下，只能依赖远程通信技术让船上的操作人员获知漏水事件的发生，然而现场发生的其他突发事件完全有可以使该系统通信中断，产生短路的情况，所以影响船上操作人员做出及时准确的判断；深海电子系统本身的自保护电路虽然可以及时切断电源，但无法反馈信息至船上操作人员，船上操作人员未获知漏水信息也未及时回收装备，长时间的漏水将导致整个电子系统完全报废，甚至海水有可能通过深水电缆等连接件进入与其连接的其他系统，造成无法挽回的损失。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种能够远程实时检测深海耐压舱的漏水情况，并及时反馈漏水信息至船上操作人员的深海耐压舱漏水的远程检测装置。为实现上述目的本发明采用的技术方案为一种深海耐压舱漏水的远程检测装置，包括，检测电路和检测片，所述船上检测电路通过第一导线与海水中耐压舱内的检测片连接；所述检测电路通过第二导线与海水中金属头连接。所述检测片为两层漏水检测片，由内层金属片和外层海绵组成，所述金属片与海绵连接为一体结构，并该金属片与第一导线一端固接；所述外层海绵贴附于耐压舱的内壁上。所述检测电路的接地端口与第一导线连接；该检测电路的信号端口与第二导线连接，第一导线与第二导线采用同轴电缆连接。所述检测电路包括，第一、二运算放大器，第一、二三极管，蜂鸣器，发光二极管；所述第一运算放大器的输出端与第一、第二三极管的基极相接，该第一运算放大器的同相输入端与第二运算放大器的输出端相接，其反相输入端与接地端口相接；所述第二运算放大器的输出端与第一运算放大器同相输入端相接，该第二运算放大器的同相输入端与信号端口相接，其反相输入端与接地端口相接；第二运算放大器的输出端还与发光二极管相接； 所述第一、第二三极管的发射极与蜂鸣器一端相接，蜂鸣器另一端与发光二极管相接。所述检测电路还包括第一 第八电阻，第一、第二电容；所述第一运算放大器的4 管脚与+I2v电源相接，其11管脚与-12V电源相接；所述第一运算放大器的反相输入端通过第一电容 与接地端口相接，该第一运算放大器的反相输入端通过第一电阻与第一、第二三极管的发射极及蜂鸣器的一端管脚相接；所述第一运算放大器的同相输入端通过第二电阻与第一、第二三极管的发射极及蜂鸣器的一管脚相接，该第一运算放大器的同相输入端通过第三电阻及第六电阻与发光二极管的阳极相接；所述第一运算放大器的输出端与第一、第二三极管的基极相接；所述第二运算放大器的4管脚与+12V电源相接，其11管脚与-12V电源相接；所述第二运算放大器的同相输入端与信号端口相接，该第二运算放大器的反相输入端通过第八电阻及第二电容与接地端相接，该第二运算放大器的输出端通过第六电阻与发光二极管的阳极相接；该第二运算放大器的输出端通过第七电阻与该第二运算放大器的反相输入端相接，该第七电阻一端与第六电阻相接，另一端与第八电阻相接；所述信号端口通过第四电阻与第一、第二三极管的发射极及蜂鸣器的一管脚相接，信号端口通过第五电阻R5与接地端口相接；所述第一三极管的集电极与+12V电源相接，第二三极管的集电极与-12V电源相接；所述发光二极管的阴极与蜂鸣器另一管脚相接。
图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的深海耐压舱内漏水检测片示意图；图3为本发明检测电路的电路图。
具体实施例方式如图1、2、3所示，一种深海耐压舱漏水的远程检测装置，包括，检测电路和检测片，所述检测电路6通过第一导线3与检测片2连接；所述检测电路6通过第二导线5与金属头连接。所述检测片2为两层漏水检测片，由内层金属片2-2和外层海绵2-1组成，所述内层金属片2-2与外层海绵2-1连接为一体结构，并该内层金属片2-2与第一导线3 —端固接；所述外层海绵2-1贴附于耐压舱1的内壁上。所述检测电路6的接地端口与第一导线3连接；该检测电路6的信号端口 Jl与第二导线5连接，第一导线3与第二导线5采用同轴电缆。所述检测电路6包括，第一，二运算放大器0P1、0P2，第一、二三极管Q1、Q2，蜂鸣器 LS，发光管LED ；所述第一运算放大器OPl的输出端与第一、第二三极管Ql、Q2的基极相接 (所述第一三极管采用NPN三极管、第二三极管采用PNP三极管)，其同相输入端与第二运算放大器0P2的输出端相接，其反相输入端与接地端口 J2相接；所述第二运算放大器0P2 的输出端与第一运算放大器OPl同相输入端相接，其同相输入端与信号端口 Jl相接，其反相输入端与接地端口 J2相接；第二运算放大器0P2的输出端还与发光二极管LED相接；所述第一、第二三极管Ql、Q2的发射极与蜂鸣器LS相接，发光二极管LED与蜂鸣器LS相接。所述检测电路6还包括第一 第八电阻Rl R8，第一、第二电容C1、C2 ；所述第一运算放大器OPl的4管脚与+12V电源相接，其11管脚与-12V电源相接；所述第一运算放大器OPl的反相输入端通过第一电容Cl与接地端口 J2相接，该第一运算放大器OPl的反相输入端通过第一电阻Rl与第一、第二三极管Ql、Q2的发射极及蜂鸣器LS的一端管脚相接；所述第一运算放大器OPl的同相输入端通过第二电阻R2与第一、第二三极管Q1、Q2的发射极及蜂鸣器LS的一管脚相接，该第一运算放大器OPl的同相输入端通过第三电阻R3 及第六电阻R6与发光二极管LED的阳极相接(第三电阻与第六电阻串联连接)；所述第一运算放大器OPl的输出端与第一、第二三极管Ql、Q2的基极相接(第一、第二三极管并联连接)；所述第二运算放大器0P2的4管脚与+12V电源相接，其11管脚与-12V电源相接； 所述第二运算放大器0P2的同相输入端与信号端口 Jl相接，该第二运算放大器0P2的反相输入端通过第八电阻R8及第二电容C2与接地端相接(第八电阻R8与第二电容C2串联连接)，该第二运算放大器0P2的输出端通过第六电阻R6与发光二极管LED的阳极相接；该第二运算放大器0P2的输出端通过第七电阻R7与该第二运算放大器0P2的反相输入端相接，该第七电阻R7 —端与第六电阻R6相接，另一端与第八电阻R8相接；所述信号端口 Jl 通过第四电阻R4与第一、第二三极管Q1、Q2的发射极及蜂鸣器LS的一管脚相接，信号端口 Jl通过第五电阻R5与接地端口 J2相接；所述第一三极管Ql的集电极与+12V电源相接， 第二三极管Q2的集电极与-12V电源相接；所述发光二极管LED的阴极与蜂鸣器LS另一管脚相接。 所述信号端口 Jl与第二导线5海面上的端部相接，并通过第二导线5与金属头4 连接；所述接地端口 J2与第一导线3海面上的端部相接，并通过第一导线3与海水中的耐压舱1内的筒形金属片2-2连接。本发明漏水检测片2安置在深海耐压舱1中，通过同轴电缆的地线与检测电路6 相连。在检测电路6中，通过判断第一导线3的接地端口 J2与第二导线5的信号端口 Jl 之间的通断，来检测深海耐压舱内的漏水情况。第二导线5的金属头4安装在船的侧舷深入到海水中与海水接触，一般应使金属头4浸入海面5米深以下，以防止船的起伏导致金属头4与海水脱离。外层海绵2-1较强的吸水性能使得原本与舱壁绝缘的海绵与耐压舱及海水同电位。内层金属片2-2贴在外层海绵2-1上，在未漏水的情况下内层金属片2-2与海水绝缘，在漏水的情况下内层金属片2-2与海水同电位即短路。万米同轴铠装电缆的地线在未漏水的情况下与海水之间的阻抗较大，在漏水的情况下地线(包括第一导线3和第二导线5)与海水短路。当信号端口 Jl与接地端口 J2短路，第二运算放大器0P2产生一个高电平，并进而通过第一运算放大器OPl的放大，驱动蜂鸣器LS报警，同时驱动发光管LED发光。本发明适用于多种深海探测系统的耐压舱使用，无需依赖复杂的电子通信技术， 只需将耐压舱与船上控制系统(即检测电路6)连接，即可适用。所述第一、第二导线还可以为包塑缆。本检测装置提高了深海探测装备的可靠性与安全性。
权利要求
1.一种深海耐压舱漏水的远程检测装置，其特征在于包括，检测电路和检测片，所述船上检测电路通过第一导线与海水中耐压舱内的检测片连接；所述检测电路通过第二导线与海水中金属头连接。
2.按权利要求1所述深海耐压舱漏水的远程检测装置，其特征在于所述检测片为两层漏水检测片，由内层金属片和外层海绵组成，所述金属片与海绵连接为一体结构，并该金属片与第一导线一端固接；所述外层海绵贴附于耐压舱的内壁上。
3.按权利要求1所述深海耐压舱漏水的远程检测装置，其特征在于所述检测电路的接地端口与第一导线连接；该检测电路的信号端口与第二导线连接， 第一导线与第二导线采用同轴电缆连接。
4.按权利要求1所述深海耐压舱漏水的远程检测装置，其特征在于 所述检测电路包括，第一、二运算放大器，第一、二三极管，蜂鸣器，发光二极管；所述第一运算放大器的输出端与第一、第二三极管的基极相接，该第一运算放大器的同相输入端与第二运算放大器的输出端相接，其反相输入端与接地端口相接；所述第二运算放大器的输出端与第一运算放大器同相输入端相接，该第二运算放大器的同相输入端与信号端口相接，其反相输入端与接地端口相接；第二运算放大器的输出端还与发光二极管相接；所述第一、第二三极管的发射极与蜂鸣器一端相接，蜂鸣器另一端与发光二极管相接。
5.按权利要求4所述深海耐压舱漏水的远程检测装置，其特征在于 所述检测电路还包括第一 第八电阻，第一、第二电容；所述第一运算放大器的4管脚与+12V电源相接，其11管脚与-12V电源相接；所述第一运算放大器的反相输入端通过第一电容与接地端口相接，该第一运算放大器的反相输入端通过第一电阻与第一、第二三极管的发射极及蜂鸣器的一端管脚相接；所述第一运算放大器的同相输入端通过第二电阻与第一、第二三极管的发射极及蜂鸣器的一管脚相接，该第一运算放大器的同相输入端通过第三电阻及第六电阻与发光二极管的阳极相接；所述第一运算放大器的输出端与第一、第二三极管的基极相接；所述第二运算放大器的4管脚与+12V电源相接，其11管脚与-12V电源相接；所述第二运算放大器的同相输入端与信号端口相接，该第二运算放大器的反相输入端通过第八电阻及第二电容与接地端相接，该第二运算放大器的输出端通过第六电阻与发光二极管的阳极相接；该第二运算放大器的输出端通过第七电阻与该第二运算放大器的反相输入端相接， 该第七电阻一端与第六电阻相接，另一端与第八电阻相接；所述信号端口通过第四电阻与第一、第二三极管的发射极及蜂鸣器的一管脚相接，信号端口通过第五电阻R5与接地端口相接；所述第一三极管的集电极与+12V电源相接，第二三极管的集电极与-12V电源相接； 所述发光二极管的阴极与蜂鸣器另一管脚相接。
全文摘要
本发明公开一种深海耐压舱漏水的远程检测装置，包括，检测电路和检测片，所述检测电路通过第一导线与检测片连接；所述检测电路通过第二导线与金属头连接；所述检测片为两层漏水检测片，由内层金属片和外层海绵组成，所述金属片与海绵连接为一体结构，并该金属片与第一导线一端固接；所述外层海绵贴附于耐压舱的内壁上。该装置利用检测长距离同轴电缆的接地线与海水之间的通断状态，实现深海耐压舱漏水的远程实时检测。并能够使船上操作人员在第一时间获知深海耐压舱的漏水状况，操作人员可以切断电源、远程保护耐压舱内的装备并及时回收耐压舱，以提高耐压舱内的深海探测装备的可靠性与安全性。
文档编号G01M3/00GK102221440SQ20101014791
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者刘敬彪, 张鑫, 曾志刚, 王晓媛, 章雪挺 申请人:中国科学院海洋研究所