本发明属于水下滑翔机耐压壳体领域，具体地说是一种水下滑翔机耐压壳体压缩变形的测量装置及其测量方法。
背景技术：
水下滑翔机是一种新型的水下监测仪器平台，通过浮力调节系统改变自身浮力实现上浮和下潜运动，具有低能耗、大航程等特点。海水密度在垂直方向上的增加会导致耐压壳体浮力增加，而由于海水压力造成耐压壳体的压缩变形又会导致浮力减小，从而影响水下滑翔机在运行过程中的浮力状态，进而影响整个系统的浮力调节能力，使之不能精确控制水下滑翔机的行程运动。因此，精确地测量耐压壳体的压缩变形，对耐压壳体的优化设计和整体浮力补偿，及提高滑翔机的控制精度具有重要的意义。
技术实现要素：
为了满足水下滑翔机耐压壳体的精确测量要求，本发明的目的在于提供一种水下滑翔机耐压壳体压缩变形的测量装置及其测量方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的测量装置包括底部端盖、耐压壳体、顶部端盖、进水丝堵、单向阀、容水器、容水器端盖及容水器丝堵，其中耐压壳体的两端分别密封连接有底部端盖及顶部端盖，该顶部端盖上开有进水口，所述进水丝堵与进水口密封螺纹连接；所述容水器的一端与顶部端盖螺纹连接，且该端内孔中安装有保证耐压壳体中的水仅能单向流入容水器中的单向阀，所述容水器的另一端连接有容水器端盖，该容水器端盖上开有螺纹孔，所述容水器丝堵与所述螺纹孔连接；
其中：所述进水口为阻尼孔，即该进水口的外侧直径大于与所述耐压壳体内部连通的内侧直径；所述顶部端盖的内壁为锥面，即该顶部端盖内壁的轴向截面呈“八”字形；所述底部端盖与顶部端盖之间通过多根拉杆连接定位；
本发明水下滑翔机耐压壳体压缩变形的测量装置的测量方法为：
将水下滑翔机的耐压壳体与带有单向阀的容水器相连，所述容水器中充满空气，再将水下滑翔机的所述耐压壳体充满清水；然后对所述耐压壳体进行加压，当所述耐压壳体受外压时，内部腔体体积缩小，该耐压壳体中的水通过所述单向阀流入容水器中；所述容水器泄压后，通过测量该容水器中水的体积，即可得到该压力下耐压壳体的压缩变形量；
具体步骤为：
步骤a，首先将所述耐压壳体与底部端盖相连接，将耐压壳体立于地面，向所述耐压壳体内注满清水；
步骤b，将所述顶部端盖与耐压壳体配合连接；
步骤c，将带有单向阀的所述容水器与顶部端盖螺纹连接，分别在所述顶部端盖上的进水口及容水器上盖上的螺纹孔连接气动接头，通过该容水器上盖上的气动接头对所述耐压壳体进行抽真空、将耐压壳体中的气体排净，将所述顶部端盖上的气动接头通过连接管与清水相连、为耐压壳体补充清水；
步骤d，取下所述顶部端盖及容水器端盖上的气动接头，分别换成进水丝堵及容水器丝堵，使所述耐压壳体处于密闭状态，打开所述容水器端盖，清除所述容水器中溢出的水，并重新安装容水器端盖；
步骤e，通过打压设备对所述耐压壳体进行加压，泄压后，通过测量所述容水器中水的体积便可得到耐压壳体在该压力值下压缩变形量；
步骤f，重复步骤c～步骤e，测得在不同压力作用下所述耐压壳体的压缩变形量；
所述步骤a中，在将耐压壳体与底部端盖相连后，在该底部端盖上穿入拉杆，并在拉杆的一端通过螺母将所述拉杆固定；所述步骤b中，顶部端盖穿过所述拉杆的另一端与耐压壳体连接，并在拉杆的另一端通过螺母将所述顶部端盖拉紧固定；
所述耐压壳体直立于地面时，底部用实物垫起，使所述拉杆悬空。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明的测量装置可以定量地测得水下滑翔机在不同压力下耐压壳体的压缩变形量，结构简单可靠。
2.本发明的测量方法操作简便，测量结果精确。
附图说明
图1为本发明测量装置的内部结构剖视图；
图2a为本发明测量方法过程的示意图之一；
图2b为本发明测量方法过程的示意图之二；
图2c为本发明测量方法过程的示意图之三；
图2d为本发明测量方法过程的示意图之四；
其中：1为底部端盖，2为拉杆，3为耐压壳体，4为顶部端盖，5为进水丝堵，6为单向阀，7为容水器，8为容水器端盖，9为容水器丝堵，10为进水口，11为气动接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明的测量装置包括底部端盖1、拉杆2、耐压壳体3、顶部端盖4、进水丝堵5、单向阀6、容水器7、容水器端盖8及容水器丝堵9，其中耐压壳体3的一端与底部端盖1密封连接，另一端与顶部端盖4密封连接，并通过多根(本实施例为四根)拉杆2将底部端盖1与顶部端盖4进行定位与固定。顶部端盖4开有进水口10，进水丝堵5与进水口10通过螺纹连接密封；进水口10设计成了阻尼孔，即该进水口10的外侧直径大于与耐压壳体3内部连通的内侧直径，避免抽真空过程进水太快难以形成真空。顶部端盖4的内壁为锥面，即该顶部端盖4内壁的轴向截面呈“八”字形，以便利于气体的排出。
容水器7的一端与顶部端盖4螺纹连接，且该端内孔中安装有单向阀6(本实施例的单向阀6为插装式单向阀)，保证耐压壳体3中的水仅能单向流入容水器7中；容水器7的另一端与容水器端盖8通过螺钉固定相连，该容水器端盖8上开有螺纹孔，容水器丝堵9与螺纹孔连接。
本发明水下滑翔机耐压壳体压缩变形的测量装置的测量方法为：
假设耐压壳体3未受压时的腔内体积为vn0，外部体积为vw0，在外压p作用下，压缩变形后的耐压壳体3腔内体积为vn1，外部体积为vw1，则耐压壳体3的实体体积vs为：
vs＝vn0-vw0(1)
若忽略耐压壳体3受压后实体体积的变化，则可近似认为耐压壳体3在受压前与受压后的实体体积不变，即
vn1-vw1＝vn0-vw0(2)
由公式(2)可得：
dv＝vw0-vw1＝vn0-vn1(3)
通过公式(3)可以看出耐压壳3体的外部体积变化量即为耐压壳体3的腔内体积变化量，因此，在压力p作用下的耐压壳体3压缩变形量，可以通过测量腔内体积变化量得到。
将水下滑翔机的耐压壳体1与带有单向阀6的容水器7相连，容水器7中充满空气，再将水下滑翔机的耐压壳体1充满清水；然后对耐压壳体3进行加压，当耐压壳体3受外压时，内部腔体体积缩小，该耐压壳体3中的水通过单向阀6流入容水器7中；容水器7泄压后，通过测量该容水器7中水的体积，即可得到该压力下耐压壳体3的压缩变形量。具体步骤为：
步骤a，首先将耐压壳体3与底部端盖1相连接，穿入四根拉杆2、并在拉杆2的一端通过四个螺母进行固定；将耐压壳体3立于地面，底部用实物垫起，使拉杆2悬空，向耐压壳体3内注满清水，如图2a所示。
步骤b，将顶部端盖4穿过四根拉杆2的另一端与耐压壳体3配合连接，并在拉杆2的另一端通过螺母将顶部端盖4拉紧固定，如图2b所示。
步骤c，将带有单向阀6的容水器7与顶部端盖4螺纹连接，分别在顶部端盖4上的进水口10及容水器上盖8上的螺纹孔连接气动接头11，通过该容水器上盖8上的气动接头11对耐压壳体3进行抽真空(所选单向阀6的开启压力为0.05bar，真空泵可以将其轻易吸开)、将耐压壳体3中的气体排净，将顶部端盖4上的气动接头11通过连接管与清水相连、为耐压壳体3补充清水；顶部端盖4开有阻尼孔，确保抽真空过程时，耐压壳体3中的气体能够排净，避免对测试结果产生较大的影响，如图2c所示。
步骤d，取下顶部端盖4及容水器端盖8上的气动接头11，分别换成进水丝堵5及容水器丝堵9，使耐压壳体3处于密闭状态，打开容水器端盖8，清除容水器7中溢出的水，并重新安装容水器端盖8，如图2d所示。
步骤e，通过打压设备对耐压壳体3进行加压，泄压后，通过测量容水器7中水的体积便可得到耐压壳体3在该压力值下压缩变形量。
步骤f，重复步骤c～步骤e，测得在不同压力作用下耐压壳体3的压缩变形量。