專利名稱：一種用于水下航行器的安全指示及氣動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計了 一種應(yīng)用于水下航行器的啟動和安全指示裝置。
背景技術(shù)：
由于人類越來越多地對海洋考察和開發(fā)，水下航行器得到廣泛的應(yīng)用。因為海洋 環(huán)境復(fù)雜，條件惡劣，容易造成水下機器人故障，甚至丟失造成巨大的損失，所以水下航行 器的安全問題十分重要。為了能夠指示其在近水面的位置以及安全狀態(tài)，一般水下航行器 都裝有指示裝置。指示裝置要求保證耐壓強度的同時外殼必須為透光材料。大多數(shù)水下燈 外殼均采用半透明式，即燈罩為透明的，底座為金屬或其他材料。公開號為EP2101109A2， 發(fā)明名稱為Underwater Lamp中的燈外殼為半圓柱形，底座體積大；公開號為GBM37750A， 發(fā)明名稱為Underwater lamp for bath tab中的燈外殼為近似半球形，透光部分占整個 裝置體積較小，這些水下燈都限制了燈光的照明范圍，且非照明體積過大。授權(quán)公告號為 CN2571119Y，實用新型名稱為高壓大電流水下燈或水下燈陣安裝啟動裝置，僅涉及指示部 分的啟動，未說明如何將其應(yīng)用于燈的控制中。授權(quán)公告號為CN201035750Y，實用新型名稱 為進水面紅外遙控啟動裝置，提出的紅外遙控啟動裝置為單純啟動裝置，沒有指示部分。此 外，現(xiàn)有的水下燈的變化形式局限在單色、彩色和變色等。智能化是水下航行器的標(biāo)志，而 指示裝置也是體現(xiàn)其智能的一種形式。小型水下航行器體積小，不適合安裝較大體積的指 示燈，因其不便于安裝，同時也影響美觀，水下航行器要求指示燈可靈活安裝，例如以升降 的形式，故需要指示燈的重量輕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種體積小、重量輕、可指示多種安全狀態(tài)，同時又可以解 決散熱問題的用于水下航行器的安全指示及氣動裝置。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的包括外殼，外殼的兩端通過堵頭封閉，外殼內(nèi)設(shè)置內(nèi)部電路板，內(nèi)部電路板的一端 固定在一個堵頭上，內(nèi)部電路板的線纜通過一個堵頭上的線纜通路引出，在線纜通路引出 區(qū)域灌有密封膠，內(nèi)部電路板上布設(shè)有紅外接收三極管、汽車室內(nèi)閱讀燈和NEC閃光LED 板。本發(fā)明還可以包括1、所述NEC閃光LED板布設(shè)在內(nèi)部電路板的中部，紅外接收三極管和汽車室內(nèi)閱 讀燈布設(shè)在NEC閃光LED板的兩端，并聯(lián)的紅外接收三極管的接收部位面向外側(cè)并與電路 板成度角安裝。2、外殼與堵頭的連接處設(shè)置有密封圈。3、外殼由透明材料制成。為克服現(xiàn)有技術(shù)中燈的發(fā)光范圍小，非發(fā)光部分在裝置中占比例較大、體積大、重 量大，指示狀態(tài)單調(diào)且不便于安裝等問題。本發(fā)明提供了一中體積小、重量輕、外形美觀、可指示多種安全狀態(tài)，同時又可以解決散熱問題的大范圍透光的指示燈。此外，將指示燈與紅 外接收三極管結(jié)合到一起，集紅外遙控啟動與安全指示為一體。本發(fā)明的特點是由于內(nèi)部指示電路以及紅外接收三極管均要求裝置外殼透光， 故可以采用玻璃或有機玻璃等透明材料，小型水下航行器要求指示燈的體積小，同時期望 指示燈安裝靈活，與有機玻璃相比同等耐壓程度的玻璃體積大、重量大，而且玻璃不易加 工，而有機玻璃易被腐蝕，不適合應(yīng)用于海洋環(huán)境。綜合考慮以上因素，選用以聚碳酸酯為 材料的套管作為裝置的外殼，套管形式大大增加了透光面積，兩側(cè)堵頭輔助密封的結(jié)構(gòu)又 在很大程度上減小了不發(fā)光面積的比例。為了實現(xiàn)指示燈安全指示的多樣性，且與紅外接 收三極管結(jié)合，內(nèi)部電路中包含三部分，即較遠處啟用的汽車室內(nèi)閱讀燈指示電路，近處 NEC閃光實時指示多種安全狀態(tài)電路和紅外接收模塊。為了保證水密性，將有機玻璃管與兩 側(cè)堵頭形成密閉裝置外殼，為了防止海水的腐蝕，故兩側(cè)堵頭選用鈦合金材料。為克服指示 裝置中由于密閉而引起的散熱困難，內(nèi)部電路中主要發(fā)熱元器件和主要芯片與電路板之間 置有散熱硅膠片，此外，左堵頭向管內(nèi)側(cè)加工成條形柱狀散熱結(jié)構(gòu)，增大吸熱面積，同時向 管外側(cè)亦加工有條形柱狀散熱結(jié)構(gòu)，增大散熱面積，由此提高散熱性能。本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明集遠處指示位置的高亮電路、近處指示多種安全狀態(tài)的NEC閃光實時指 示電路和紅外遙控啟動裝置于一體，外形美觀、功能多樣、實用性強。2.本發(fā)明采用透明的以聚碳酸酯為材料的套管作為裝置外殼，體積小，質(zhì)量輕，易 加工，耐腐蝕，透光度好，外形美觀，便于安裝。3.本發(fā)明中主要散熱元器件及芯片與電路板之間置有散熱硅膠片，堵頭向管內(nèi)側(cè) 加工成條形柱狀散熱結(jié)構(gòu)，增大吸熱面積，同時向管外側(cè)亦加工有條形柱狀散熱結(jié)構(gòu)，增大 散熱面積，由此提高散熱性能，延長指示燈的使用壽命。4.本發(fā)明中內(nèi)部電路包括高亮的汽車室內(nèi)閱讀燈和NEC閃光LED板，較遠處可使 用高亮的汽車室內(nèi)閱讀燈指示位置，近處可采用NEC閃光LED板指示各種安全狀態(tài)，內(nèi)部電 路中高亮的汽車室內(nèi)閱讀燈與紅外接收三極管為雙面安裝，增強了指示裝置的亮度。


圖1是本發(fā)明裝配結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖加是右堵頭的主視圖，圖2b是右堵頭的俯視圖；圖3是內(nèi)部電路板的示意圖；圖4是NEC閃光電路的工作結(jié)構(gòu)框圖；圖5是指示及啟動裝置與水下航行器連接及工作示意圖；圖6是指示及啟動裝置工作控制結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細的描述結(jié)合圖1，本發(fā)明包括內(nèi)部電路板2，通過緊固螺栓5固定在右堵頭的突出安裝部 位，并將其整體插入裝置外殼1中，用左堵頭6堵住左側(cè)，包括橡膠密封圈4，使此裝置形成 密閉的整體，其中，由內(nèi)部電路2引出的線纜穿過線纜通路9與外界相連，同時在灌膠硫化線纜區(qū)7進行灌膠硫化使整體水密。內(nèi)部電路包括高亮的汽車室內(nèi)閱讀燈11、NEC閃光LED板12以及紅外接收三極管 10。如圖3所示，并聯(lián)的紅外接收三極管10的接收部位面向外側(cè)并與電路板成45度角安 裝，汽車室內(nèi)閱讀燈11分布在電路板兩側(cè)，電路板中間為NEC閃光LED板12。NEC閃光LED 板12中LED顯示板安裝在NEC閃光電路上方。高亮的汽車室內(nèi)閱讀燈11與紅外接收三極 管10在電路板兩面非對稱安裝，為保證整個內(nèi)部結(jié)構(gòu)的美觀性，其他元器件以盡量對稱分 布的原則放置在其余位置。主要散熱元器件及芯片與電路板之間置有散熱硅膠片，左堵頭6堵頭向管內(nèi)側(cè)加 工成條形柱狀散熱結(jié)構(gòu)，增大吸熱面積，同時向管外側(cè)亦加工有條形柱狀散熱結(jié)構(gòu)，增大散 熱面積，由此提高散熱性能。所述裝置外殼的材料為透明有機玻璃，內(nèi)部電路板為PCB板，右堵頭與左堵頭為 鈦合金加工而成。本發(fā)明工作過程及原理如下本發(fā)明構(gòu)成密閉結(jié)構(gòu)，裝置外殼1采用透明的以聚碳酸酯為材料的套管，可以透 過裝置外殼1完全將汽車室內(nèi)閱讀燈11和NEC閃光LED板12發(fā)出的光透射出來，同時可 以使紅外線透過其作用于紅外接收三極管10，此外，該套管內(nèi)部經(jīng)加工可與兩側(cè)堵頭形成 密閉結(jié)構(gòu)。左堵頭6堵頭向管內(nèi)側(cè)加工成條形柱狀散熱結(jié)構(gòu)，增大吸熱面積，同時向管外側(cè) 亦加工有條形柱狀散熱結(jié)構(gòu)，增大散熱面積，結(jié)合內(nèi)部電路板2上的主要散熱元器件及芯 片下的散熱硅膠片，可以提高裝置的散熱性能。其中，左堵頭6與有機玻璃接觸的外表面加 工有兩道密封圈溝槽，用于安裝0型橡膠密封圈4，同時用緊固螺栓8將其與裝置外殼連接 固定。右堵頭3的外表面同樣加工有兩道密封圈溝槽，并且右堵頭3中心處開一通孔作為 由內(nèi)部電路板2引出的線纜的通路9，此外，為減輕重量同時也用于灌膠硫化線纜，在左堵 頭6和右堵頭3另一側(cè)均加工出一較大的灌膠硫化線纜區(qū)7。電路板由兩部分電路及紅外 接收三極管10組成，其中汽車室內(nèi)閱讀燈11構(gòu)成了高亮電路由一路I/O控制，此電路用作 遠處指示位置。LED顯示板與NEC閃光電路構(gòu)成了 NEC閃光LED電路12由另一路I/O控 制。其中，NEC閃光電路的工作結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。引出的控制線通過線纜通路9引出 并與水下航行器相應(yīng)處連接，如圖5所示。最后將安全指示裝置通過安裝固定部位8安裝 在水下航行器上。水下航行器潛入水中后，需要水面監(jiān)控，使其安全的工作，當(dāng)水下航行器在水面工 作或在淺水域時，能夠通過指示裝置觀察到它的運動。水下機器人完成任務(wù)后或遇到故障 時會返回到水面，在遠處可以啟用高亮電路指示水下航行器位置，也可以在近處觀察到來 自NEC閃光LED電路的多種安全狀態(tài)指示，便于維修和回收。由于紅外接收三極管的安裝 位置，可以在水下航行器的各個方向啟動，指示及啟動裝置與水下航行器連接及工作示意 圖如圖5示，指示及啟動裝置工作控制結(jié)構(gòu)框圖如圖6示。本發(fā)明在實驗中檢驗證明是切實可行的，這種指示燈質(zhì)量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、 外形美觀、散熱性好、透光面積大、指示多樣化、工作安全可靠、便于安裝在水下航行器上。
權(quán)利要求
1.一種用于水下航行器的安全指示及氣動裝置，包括外殼，外殼的兩端通過堵頭封閉， 其特征是外殼內(nèi)設(shè)置內(nèi)部電路板，內(nèi)部電路板的一端固定在一個堵頭上，內(nèi)部電路板的線 纜通過一個堵頭上的線纜通路引出，在線纜通路引出區(qū)域灌有密封膠，內(nèi)部電路板上布設(shè) 有紅外接收三極管、汽車室內(nèi)閱讀燈和NEC閃光LED板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種用于水下航行器的安全指示及氣動裝置，其特征是所述 NEC閃光LED板布設(shè)在內(nèi)部電路板的中部，紅外接收三極管和汽車室內(nèi)閱讀燈布設(shè)在NEC閃 光LED板的兩端，并聯(lián)的紅外接收三極管的接收部位面向外側(cè)并與電路板成度角安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的種用于水下航行器的安全指示及氣動裝置，其特征是 外殼與堵頭的連接處設(shè)置有密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的種用于水下航行器的安全指示及氣動裝置，其特征是 外殼由透明材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的種用于水下航行器的安全指示及氣動裝置，其特征是外殼 由透明材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種用于水下航行器的安全指示及氣動裝置。包括外殼，外殼的兩端通過堵頭封閉，外殼內(nèi)設(shè)置內(nèi)部電路板，內(nèi)部電路板的一端固定在一個堵頭上，內(nèi)部電路板的線纜通過一個堵頭上的線纜通路引出，在線纜通路引出區(qū)域灌有密封膠，內(nèi)部電路板上布設(shè)有紅外接收三極管、汽車室內(nèi)閱讀燈和NEC閃光LED板。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、外形美觀，散熱性好、體積小，重量輕、便攜帶等特點。本發(fā)明可應(yīng)用于啟動水下航行器并給予安全指示及紅外啟動。
文檔編號F21V15/02GK102074085SQ20101059537
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者嚴(yán)浙平, 姜玲, 趙玉飛, 遲冬南 申請人:哈爾濱工程大學(xué)