一种温盐深传感仪器封装结构的制作方法

本申请涉及海洋传感器，更具体地说，涉及一种温盐深传感仪器封装结构。

背景技术：

1、近年来，随着深海研究技术的快速发展，对高压、高精度、高稳定的温盐深传感仪器的需求越来越迫切。温盐深传感器可搭载于湍流剖面仪、无人潜航器、潜标等观测平台，应用十分广泛。

2、温盐深传感器集成有三个不同的传感器元件，分别为：温度传感器、压力传感器和电导率传感器。压力传感器用于敏感海水压力，并将外部压力的变化转换为传感器电信号输出；温度传感器敏感海水温度，并将外部温度的变化转换为传感器电信号输出；电导率传感器用于敏感海水电导率，并将外部电导率的变化转换为传感器电信号输出，其信号与压力、温度传感器信号耦合解算，以获取外界海水盐度数据。传感器相辅相成，实现海水温盐深参量的测量。

3、在市售的温盐深传感仪器中，温度、压力以及电导率传感器通常封装在整机壳体的首尾两端，壳体长度即为单位空间分辨率的高度。多传感器封装为整体时，并未考虑壳体在不同姿态下传感器之间的距离带来的解算误差，从而导致在不同工况下，电导率传感器与温度、压力传感器解算盐度值并不准确，存在解算误差。此外，在整个温盐深传感仪器下放以及固定于搭载平台上时，温盐深传感仪器并不能保证始终完全竖直或以一特定角度完成整个海洋观测实验。针对于高分辨率解算的需求下，壳体长度带来的误差不可忽视。

4、有鉴于此，在满足传感器探头及后端模块正常工作的前提下，如何设计一种全海深工况、高空间分辨率的整机壳体封装结构，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供具备高空间分辨、全海深适用的温盐深传感仪器封装结构，温盐深传感器集成于同一传感器基座上，并且安装端面与传感端面共面，缩小了压力传感器与其他传感器之间的距离，提高了温盐深仪器测量的空间分辨率，实现了温盐深传感测量系统的高空间分辨率。

2、本申请提供一种盐深传感仪器封装结构，包括：

3、外壳体，其设有前后端部开孔且中空的安装腔；

4、传感器基座，密封安装于所述外壳体的首部，设有用以安装电导率传感器的电导率传感器安装端面、用以安装温度传感器的温度传感器安装端面和用以安装压力传感器的压力传感器安装位，所述压力传感器安装位沿轴向贯穿于所述传感器基座，所述电导率传感器安装端面、所述温度传感器安装端面以及压力传感器的传感端面共面设置；

5、尾盖，密封安装于所述外壳体的尾部；

6、线路板组件，安装于所述安装腔，电连接电导率传感器、温度传感器和压力传感器、用以采集和存储传感数据；

7、电池组件，安装于所述安装腔，用以向电导率传感器、温度传感器和压力传感器供电；

8、电气连接件，安装于所述尾盖，电连接所述电池组件和所述线路板组件、用以读取所述线路板组件内部的存储数据。

9、在一些实施例中，还包括安装于所述外壳体前端的保护罩。

10、在一些实施例中，还包括设置于所述电池组件与所述尾盖之间的轴向限位件。

11、在一些实施例中，所述传感器基座包括基座本体和固定块，压力传感器贯穿于所述基座本体，所述固定块靠装于所述基座本体、用以对压力传感器进行定位。

12、在一些实施例中，所述基座本体设有两个基座密封槽，所述基座密封槽设有基座密封圈，所述基座本体通过所述基座密封圈与所述外壳体双重密封。

13、在一些实施例中，所述尾盖设有两个尾盖密封槽，所述尾盖密封槽设有尾盖密封圈，所述基座本体通过所述尾盖密封圈与所述外壳体双重密封。

14、在一些实施例中，所述传感器基座具体为钛合金传感器基座。

15、在一些实施例中，所述外壳体具体为钛合金外壳体。

16、在一些实施例中，所述尾盖具体为钛合金外尾盖。

17、本申请所提供的具备高空间分辨、全海深适用的温盐深传感仪器封装结构，采用集成化安装结构，将温度传感器、电导率传感器以及压力传感器封装于温盐深传感仪器的同一端，温度传感器的安装端面、电导率传感器的安装端面、以及压力传感器传感端面，三个端面共面设置，能够最大化缩短压力传感器与温度传感器及电导率传感器的距离，能够形成较小的传感空间。

18、改进后的传感器基座，一方面，提高了温盐深传感测量系统的空间分辨率；另一方面，温盐深传感仪器在不同姿态和不同工况下，消减了传感器之间因距离带来的解算误差，提升了电导率传感器、温度传感器及压力传感器解算盐度值的准确度。再一方面，在将温盐深传感仪器整体下放以及固定于搭载平台上时，温盐深传感仪器能够保证始终完全竖直或以一特定角度完成整个海洋观测实验。

19、此外，本发明由传感器基座、外壳体和尾盖组成完全密封式的封装结构，线路板组件和电池组件设置于该封装结构之中，可采集传感数据。电气连接件安装于尾盖上，电连接电池组件和线路板组件，可实时读取线路板组件内部的存储数据。

20、本发明的多传感器封装结构，三传感器布置结构紧凑，密封性能良好，传感高效，能够降低解算误差，满足多种姿态和多种工况下高分辨率的解算需求。

技术特征：

1.一种温盐深传感仪器封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的温盐深传感仪器封装结构，其特征在于，还包括安装于所述外壳体(4)前端的保护罩(6)。

3.根据权利要求1所述的温盐深传感仪器封装结构，其特征在于，还包括设置于所述电池组件与所述尾盖(10)之间的轴向限位件(16)。

4.根据权利要求1～3任一项所述的温盐深传感仪器封装结构，其特征在于，所述传感器基座包括基座本体(7)和固定块(8)，压力传感器(3)贯穿于所述基座本体(7)，所述固定块(8)靠装于所述基座本体(7)、用以对压力传感器(3)进行定位。

5.根据权利要求4所述的温盐深传感仪器封装结构，其特征在于，所述基座本体(7)设有两个基座密封槽，所述基座密封槽设有基座密封圈(9)，所述基座本体(7)通过所述基座密封圈(9)与所述外壳体(4)双重密封。

6.根据权利要求4所述的温盐深传感仪器封装结构，其特征在于，所述尾盖(10)设有两个尾盖密封槽，所述尾盖密封槽设有尾盖密封圈(11)，所述基座本体(7)通过所述尾盖密封圈(11)与所述外壳体(4)双重密封。

7.根据权利要求1所述的温盐深传感仪器封装结构，其特征在于，所述传感器基座具体为钛合金传感器基座。

8.根据权利要求1所述的温盐深传感仪器封装结构，其特征在于，所述外壳体(4)具体为钛合金外壳体。

9.根据权利要求1所述的温盐深传感仪器封装结构，其特征在于，所述尾盖(10)具体为钛合金外尾盖。

技术总结
本申请提供一种温盐深传感仪器封装结构，包括设有安装腔的外壳体；分别密封安装于外壳体首部及尾部的传感器基座和尾盖，传感器基座设有电导率传感器安装端面、温度传感器安装端面和压力传感器安装位，电导率传感器安装端面、温度传感器安装端面以及压力传感器的传感端面共面设置；安装腔内部安装有用以采集和存储传感数据的线路板组件，以及用以向电导率传感器、温度传感器和压力传感器供电的电池组件；尾盖上安装用以读取线路板组件内部的存储数据的电气连接件。本申请通过对传感器的安装结构以及温盐深传感器封装结构进行优化，能够降低解算误差，满足多种姿态和多种工况下高分辨率的解算需求。

技术研发人员：薛晨阳,张增星,高立波,景俊民
受保护的技术使用者：嘉庚创新实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19