宽深度范围海流多参数测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海流测量装置，尤其涉及一种宽深度范围海流多参数测量装置。
【背景技术】
[0002]随着世界人口的剧增，陆地可利用资源愈显贫乏，人类已逐渐将可开发领域从陆地向海洋扩展，于是一大批深海作业设备应运而生，而海洋环境恶劣复杂，这将影响深海作业设备的工作情况，特别是海水的流速、流向、温度和压强等参数将决定其能否正常工作或者采用何种工作方式，因此，水下多参数测量装置对于指导水下作业设备开发与探索深海环境具有重要的意义。
[0003]目前，国内外很多高校和单位都对测量流水流参数的装置进行了研宄，开发出了一系列产品并投入使用，但仍然存在很多不足之外，大多数只适用于浅水环境，要么结构功能比较单一，而对于能够应用于深海高压、腐蚀环境，同时测量海流流速、流向、温度和压强参数的装置缺少深入研宄。
[0004]如中国专利(申请号为CN270727045962)提供一种流速测量装置，它由流速测量传感器、微处理器和显示驱动电路组成，流速测量传感器由皮托管、分别设于皮托管前端和侧部的总压传感器组成，通过测量皮托管内压力大小，从而测量出水流流速，但该装置结构功能单一，不能测量水流流速。如中国专利(申请号为CN270710123234)提供的流速流向测量装置，它通过将两个叶轮测流传感器相互正交成一体，放入流体中，得到相互正交的流速矢量，经过对数据进行解算，便计算出流速和流向等参数，但是该装置只适应于较浅的淡水中，它没有考虑耐压和抗腐蚀等问题，不能应用于深海环境里。中国专利(申请号为CN271227443336)提供的一种旋转式流速流向测量装置，也没有考虑耐压和抗腐蚀问题，并且不能再深海环境中使用，装置的使用深度受到很大的限制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了测量从浅海到深海一定深度下海流的流速、流向、温度和压强信息数据，为了解不同深度海下环境以及指导水下作业设备能否正常工作或者采用何种工作方式提供重要参考信息而提供一种宽深度范围海流多参数测量装置。
[0006]本发明的目的是这样实现的:包括支座、与支座上端固定连接的上端盖和与支座下端固定连接的下端盖，支座、上端盖和下端盖组成密封的机械本体且其内部充满绝缘油，在所述支座的中心竖直安装空心转轴，且空心转轴上端伸出至上端盖外部，空心转轴与上端盖之间设置骨架油封，空心转轴的下端安装旋转变压器，旋转变压器的转子与空心转轴固连，旋转变压器的定子与支座固连，还包括空心横轴，空心横轴中间位置设置竖直通孔且竖直通孔的轴线垂直于空心横轴的轴线，空心横轴通过所述竖直通孔垂直固定安装在空心转轴的上端，空心横轴的一端通过螺杆与十字流体导向翼固定连接，空心横轴的另一端的内表面设置内螺纹，接近开关的一端通过内螺纹与空心横轴固定连接，接近开关的另一端上套装有安装架，且安装架的两端用套装在接近开关上的两个螺母固定，安装架上安装细轴，细轴上套装有叶轮，叶轮靠近接近开关的一侧固连金属叶轮感应件，在支座的一侧设置水密接头，支座的另一侧固连安装套，安装套的端部固连端盖，端盖上设置两个螺纹安装孔，温度传感器和压力传感器分别通过螺纹安装孔安装在安装套内，且温度传感器的温度感应头和压力传感器的压力感应头位于端盖的外部与海水直接接触，接近开关的导线穿过空心横轴与空心转轴伸入至支座内并通过水密接头引出，旋转变压器的导线、温度传感器的导线和压力传感器的导线通过水密接头引出，水密接头引出的接近开关的导线、旋转变压器的导线、温度传感器的导线和压力传感器的导线通过耐压电缆与岸上基站里的控制电路连接。
[0007]本发明还包括这样一些结构特征:
[0008]1.所述十字流体导向翼、支座、上端盖和下端盖的材料是硬铝合金。
[0009]2.支座与上盖的连接处、支座与上端盖的连接处和端盖与安装套的连接处分别设置O型密封圈。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:1、本发明的整个装置结构小巧且合理紧凑，可以应用于从浅海到深海不同深度的海中海流环境，具有耐高压、耐腐蚀的特性，并能同时测量不同深度中的海流的流速、流向、温度和压强信息参数，采用高分辨率的接近开关和旋转变压器，并在岸上基站设计了与之对应的控制电路也即信号采集与处理电路，保证了本发明的测量精度。2、采用骨架油封对空心转轴进行动密封，通过试验与计算合理设计配合处的轴径，使得动密封效果的良好，同时，又保证转轴所受的阻力力矩小。3、机械本体内腔充满绝缘油，可以润滑元器件，并防止海水进入内腔，直接与元器件接触并发生腐蚀。4、设计叶轮叶片的曲面平滑，形状符合流体特性，叶轮材料为聚四氟乙烯，质量轻，转动惯量小，其转速与海流流速的对应关系良好。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的主视图；
[0012]图2是本发明的支座的结构示意图；
[0013]图3是本发明的上端盖的结构示意图；
[0014]图4是本发明的下端盖的结构示意图；
[0015]图5是本发明的空心横轴的结构示意图；
[0016]图6是本发明的空心转轴的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0018]结合图1至图6，本发明包括支座26、与支座26上端固定连接的上端盖18和与支座26下端固定连接的下端盖28，支座26、上端盖18和下端盖28组成密封的机械本体且其内部充满绝缘油，绝缘油可以润滑轴承，同时防止海水进入，腐蚀元器件，在所述支座26的中心竖直安装空心转轴22，且空心转轴22上端伸出至上端盖18外部，空心转轴22与上端盖18之间设置骨架油封20，实现空心转轴22的动密封，同时使绝缘油与海水隔离，空心转轴22的下端安装旋转变压器24，旋转变压器24的转子与空心转轴22固连，旋转变压器24的定子与支座26固连，还包括空心横轴10，空心横轴10中间位置设置竖直通孔且竖直通孔的轴线垂直于空心横轴的轴线，空心横轴10通过所述竖直通孔垂直固定安装在空心转轴22的上端，空心横轴10的一端通过螺杆9与十字流体导向翼8固定连接，空心横轴10的另一端的内表面设置内螺纹，接近开关11的一端通过内螺纹与空心横轴10固定连接，并用螺纹密封胶对接近开关11与空心横轴10进行轴向密封，接近开关11的导线在空心横轴10与空心转轴22事先加工的通孔中行走，最后接入支座26，接近开关11的另一端上套装有安装架17，且安装架17的两端用套装在接近开关上的两个螺母12、13固定，安装架17上安装细轴16，细轴16上套装有叶轮15，叶轮15靠近接近开关11的一侧固连金属叶轮感应件14，且所述螺母12和13是旋转螺母，可以调节接近开关11的感应头和金属叶轮感应件14之间的距离，在支座26的一侧设置水密接头25，支座26的另一侧固连安装套6，且支座26和安装套6的连接处设置O型密封圈7实现密封连接，安装套6的端部固连端盖4，具体的说是端盖4通过螺钉I安装在安装套6的端部，且安装套6与端盖4的连接处设置O型密封圈5实现密封连接，端盖4上设置两个螺纹安装孔，温度传感器2和压力传感器3分别通过螺纹安装孔安装在安装套6内，且温度传感器2的感应头和压力传感器3的感应头位于端盖4的外部与海水直接接触，接近开关11的导线穿过空心横轴10与空心转轴22伸入至支座26内并通过水密接头25引出，旋转变压器24的导线、温度传感器2的导线和压力传感器3的导线通过水密接头25引出，水密接头25引出的接近开关11的导线、旋转变压器24的导线、温度传感器2的导线和压力传感器3的导线通过耐压电缆与岸上基站里的控制电路连接，保证本发明在水下工作的安全性，所述十字流体导向翼8、支座26、上端盖18和下端盖28的材料是硬铝合金，硬铝合金的质量轻，表面阳极硬质氧化，能耐海水腐蚀，且承受一定从低到高的压强。支座26与下端盖28的连接处、支座26与上端盖18的连接处、端盖4与安装套6的连接处以及安装套6与支座26的连接处分别设置O型密封圈27、19、5以及7，以保证本发明在水下工作的安全密封性。
[0019]将本发明按照模块划分，则本发明包括机械本体、流速测量模块、流向测量模块、温度测量模块和压强测量模块，四个模块分别安装在机械本体上，功能互不影响，机械本体的下端盖设计有四个均布的通孔，以方便安装与固定，通过水密接头和耐压电缆实现本发明与岸上基站之间的通讯。本发明运用传感器(包括接近开关11、温度传感器2、压力传感器3和旋转变压器24)、位于岸上基站的高速单片机及控制电路(也即信号采集与处理电路)实现了对深海海流流速、流向等信息的实