一種應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及試驗平臺，具體地說是一種應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，包括攝像照明集成平臺、水密電子艙及計算機(jī)控制平臺，攝像照明集成平臺包括平臺主支架、水下燈及水下攝像機(jī)，水下燈及水下攝像機(jī)分別安裝在平臺主支架上，且安裝角度可調(diào)；水密電子艙包括艙體、艙蓋、測溫深度傳感器、光多路復(fù)用器及接線端子，測溫深度傳感器、光多路復(fù)用器及接線端子分別安裝在艙體內(nèi)，通過艙蓋密封，測溫深度傳感器、光多路復(fù)用器及水下燈、水下攝像機(jī)分別與接線端子電連接。本發(fā)明將試驗過程變?yōu)槿炭梢暬?，實現(xiàn)溫度和壓力的測量，使試驗過程變?yōu)槿炭蛇b控、可記錄的交互式試驗過程，從而提高我國海洋工程裝備整體上的可靠性和安全性。
【專利說明】一種應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及試驗平臺，具體地說是一種應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗
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【背景技術(shù)】
[0002]隨著陸地上資源的進(jìn)一步消耗，世界各國都將目光投向了海洋，這也直接導(dǎo)致了各國之間海洋爭端的進(jìn)一步加劇。海洋面積占整個地球面積的71%，在其中蘊(yùn)含著豐富的各種資源；但海洋資源的開發(fā)是一個高投入、高風(fēng)險、高回報的行業(yè)，所以海洋工程裝備領(lǐng)域是一個極具挑戰(zhàn)性的高端裝備領(lǐng)域。這一領(lǐng)域裝備在設(shè)計、生產(chǎn)完成之后，通常要通過模擬水壓試驗裝置進(jìn)行壓力試驗。模擬水壓試驗裝置是用于模擬海洋中不同水深條件下海水壓力的主要工具之一，當(dāng)前國內(nèi)外大部分的模擬水壓試驗裝置都不能實現(xiàn)試驗過程中實時可控式觀測并儲存數(shù)據(jù)的功能，這為模擬水壓試驗帶來了整個實驗過程完全未知、不同的試驗過程完全孤立，試驗過程不可記錄等不便。所以，為了進(jìn)一步優(yōu)化模擬水壓試驗裝置的功能，增強(qiáng)模擬水壓試驗裝置在深海工程裝備領(lǐng)域的支撐應(yīng)用，提高我國海洋工程裝備整體上的可靠性以及安全性等，開發(fā)應(yīng)用于模擬水壓測試裝置中的可控式試驗平臺具有非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了改善現(xiàn)有模擬水壓試驗裝置的整個模擬水壓試驗過程完全未知、不同試驗過程完全孤立及試驗過程不可記錄等不足，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明包括攝像照明集成平臺、水密電子艙及計算機(jī)控制平臺，其中攝像照明集成平臺包括平臺主支架、水下燈及水下攝像機(jī)，水下燈及水下攝像機(jī)分別安裝在平臺主支架上，且安裝角度可調(diào)；所述水密電子艙包括艙體、艙蓋、測溫深度傳感器、光多路復(fù)用器及接線端子，其中測溫深度傳感器、光多路復(fù)用器及接線端子分別安裝在艙體內(nèi)，通過艙蓋密封，測溫深度傳感器、光多路復(fù)用器及所述水下燈、所述水下攝像機(jī)分別與接線端子電連接，由水下攝像機(jī)拍攝的視頻圖像通過光多路復(fù)用器傳給計算機(jī)控制平臺，由測溫深度傳感器測到的溫度、壓力數(shù)據(jù)通過接線端子傳給計算機(jī)控制平臺。
[0006]其中:所述水密電子艙的艙體上設(shè)有多個水密接插件，水下燈及水下攝像機(jī)分別通過水密接插件與接線端子連接；所述水下燈及水下攝像機(jī)分別通過水密電纜與水密接插件連接、再與接線端子相連，計算機(jī)控制平臺通過水密光電復(fù)合纜與水密電子艙相連，水密光電復(fù)合纜中的電纜與接線端子連接、光纜與光多路復(fù)用器連接；與水下攝像機(jī)通過水密電纜連接的水密接插件還與所述光多路復(fù)用器相連；
[0007]所述攝像照明集成平臺位于模擬水壓試驗裝置內(nèi)，平臺主支架的一端設(shè)有滑塊，該滑塊安裝在模擬水壓試驗裝置內(nèi)的導(dǎo)軌上、沿導(dǎo)軌往復(fù)移動，并通過滑塊上的第一螺栓定位，所述平臺主支架的另一端設(shè)有圓板，在圓板上安裝有云臺下連接架，云臺上連接架與所述云臺下連接架之間的角度可調(diào)、并通過第三螺栓定位；所述水下燈及水下攝像機(jī)分別安裝在云臺上連接架上；所述圓板上在圓周方向均布有多個弧形孔，云臺下連接架通過第二螺栓安裝在任一弧形孔內(nèi)；所述每個弧形孔的圓心角均為60° ;所述水下燈及水下攝像機(jī)分別通過水下燈固定架及攝像機(jī)固定架安裝在云臺上連接架上，通過云臺上、下連接架之間的角度調(diào)節(jié)及云臺下連接架安裝在不同弧形孔中拍攝角度的調(diào)整；
[0008]所述水密電子艙位于模擬水壓試驗裝置內(nèi)，水密光電復(fù)合纜的一端與艙體的一端密封連接，水密光電復(fù)合纜的另一端與位于模擬水壓試驗裝置外的計算機(jī)控制平臺相連；所述艙體的另一端密封螺紋連接有穿壁接頭，所述測溫深度傳感器螺紋連接在該穿壁接頭上；所述艙體的一端密封連接有法蘭接頭，在該法蘭接頭上設(shè)有透蓋，所述水密光電復(fù)合纜的一端通過硫化與加強(qiáng)端連接一體，并由透蓋及法蘭接頭中間開設(shè)的通孔插入，所述加強(qiáng)端通過軸用彈性擋圈與透蓋固接；所述加強(qiáng)端外表面與法蘭接頭上通孔內(nèi)壁之間、法蘭接頭與艙體的一端之間、艙體與艙蓋之間以及穿壁接頭與艙體的另一端之間分別通過密封圈密封連接。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0010]1.本發(fā)明在模擬水壓試驗裝置基本功能完好的情況下對其進(jìn)行了功能升級，使其得到了以下功能:將改造前的不可見的試驗過程變?yōu)槿炭梢暬?，在模擬水壓試驗裝置內(nèi)實現(xiàn)溫度和壓力的測量，使改造前孤立的試驗過程變?yōu)槿炭蛇b控、可記錄的交互式試驗過程，從而提高我國海洋工程裝備整體上的可靠性和安全性。
[0011]2.本發(fā)明具有便于移動的特性，攝像照明集成平臺、水密電子艙以及計算機(jī)控制平臺均可移動且便于安裝、拆卸。
[0012]3.本發(fā)明具有大范圍內(nèi)角度可調(diào)性，攝像照明集成平臺可以在模擬水壓試驗前通過手工對其進(jìn)行大范圍的角度調(diào)整，便于改變觀測位置，平臺結(jié)構(gòu)便于操作，可靠性好。
[0013]4.本發(fā)明在試驗過程中可以實現(xiàn)亮度和焦距等數(shù)據(jù)實時在線調(diào)整，實時進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存等特點(diǎn)。
[0014]5.本發(fā)明具有可擴(kuò)展性，水密電子艙預(yù)留了多個水密接插件接口，可以支持多個設(shè)備擴(kuò)展，這為以后繼續(xù)升級模擬水壓試驗裝置提供了便利。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1中攝像照明集成平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為圖2的側(cè)視圖；
[0018]圖4為圖2中圓板的俯視圖；
[0019]圖5為圖1中水密電子艙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]其中:1為攝像照明集成平臺，2為水密電纜，3為水密接插件，4為水密電子艙，5為水密光電復(fù)合纜，6為計算機(jī)控制平臺，7為平臺主支架,8為云臺下連接架,9為云臺上連接架，10為水下燈固定架，11為水下燈，12為攝像機(jī)固定架，13為水下攝像機(jī)，14為加強(qiáng)端，15為透蓋,16為法蘭接頭，17為艙體,18為艙蓋,19為穿壁接頭,20為測溫深度傳感器,21為光多路復(fù)用器，22為接線端子，23為圓板，24為弧形孔。【具體實施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0022]本發(fā)明是一種可以在模擬水壓試驗前后進(jìn)行角度、位置調(diào)整，在模擬水壓試驗過程中實現(xiàn)多角度視頻監(jiān)控、壓力及溫度的實時顯示和記錄功能的試驗平臺，如圖1所示，本發(fā)明包括位于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的攝像照明集成平臺1、水密接插件3，以及位于模擬水壓試驗裝置外的計算機(jī)控制平臺6。
[0023]如圖2?4所示，攝像照明集成平臺I包括平臺主支架7、圓板23、云臺下連接架
8、云臺上連接架9、水下燈固定架10、水下燈11、攝像機(jī)固定架12及水下攝像機(jī)13，平臺主支架7的一端(下端)設(shè)有滑塊25，該滑塊25安裝在模擬水壓試驗裝置內(nèi)的導(dǎo)軌上、沿導(dǎo)軌往復(fù)移動，在滑塊25上帶有第一螺栓26，平臺主支架7通過滑塊25在導(dǎo)軌上移動來調(diào)整位置，位置調(diào)整到位后，用第一螺栓26頂緊的方式進(jìn)行固定。平臺主支架7的另一端(上端)設(shè)有圓板23，該圓板23上在圓周方向均布有多個弧形孔24(本實施例為四個)，每個弧形孔24的圓心角均為60° ,云臺下連接架8通過第二螺栓27固定在任一弧形孔24內(nèi)，在固定前調(diào)整好角度，保證云臺下連接架8在四個方向各有60°的旋轉(zhuǎn)空間。云臺上連接架9的形狀結(jié)構(gòu)與云臺下連接架8相同，均為一平板及平板兩側(cè)設(shè)有側(cè)板的結(jié)構(gòu)，云臺上連接架9與云臺下連接架8之間的角度可調(diào)，即云臺上連接架9及云臺下連接架8各自的兩側(cè)側(cè)板之間通過第三螺栓28固定，固定之前預(yù)先調(diào)整好角度，角度調(diào)整范圍為前后各120°。水下燈11及水下攝像機(jī)13均為現(xiàn)有技術(shù)，水下燈固定架10與攝像機(jī)固定架12通過螺栓固接，并固定在云臺上連接架9上；水下燈11與水下燈固定架10之間通過螺栓固連，水下攝像機(jī)13與水下攝像機(jī)固定架12之間通過喉箍進(jìn)行抱瓦固連；通過云臺上、下連接架8、9之間的角度調(diào)節(jié)及云臺下連接架8安裝在不同弧形孔24中可以調(diào)整水下攝像機(jī)13的拍攝角度。
[0024]如圖5所示，水密電子艙4在模擬水壓試驗裝置內(nèi)的位置可根據(jù)實際需要確定，水密電子艙4包括加強(qiáng)端14、透蓋15、法蘭接頭16、艙體17、艙蓋18、穿壁接頭19、測溫深度傳感器20、光多路復(fù)用器21及接線端子22，其中艙體17的一端通過螺栓與法蘭接頭16的一端固接，法蘭接頭16的另一端通過螺栓與透蓋15固接，艙體17的另一端密封螺紋連接有穿壁接頭19 ;測溫深度傳感器20、光多路復(fù)用器21及接線端子22均位于艙體17內(nèi)，并通過與艙體17固接的艙蓋18密封；光多路復(fù)用器21及接線端子22通過螺栓固接在艙體17的底板，測溫深度傳感器20螺紋安裝在穿壁接頭19上，在艙體17的表面上設(shè)有多個水密接插件3。計算機(jī)控制平臺6通過水密光電復(fù)合纜5與水密電子艙4相連，水密光電復(fù)合纜5的一端通過硫化與加強(qiáng)端14連接一體，并由透蓋15及法蘭接頭16中間開設(shè)的通孔插入，加強(qiáng)端14通過軸用彈性擋圈與透蓋15固接；水密光電復(fù)合纜5的另一端接至計算機(jī)控制平臺6。水密光電復(fù)合纜5中的電纜與接線端子22連接、光纜與光多路復(fù)用器21連接，接線端子22分別與測溫深度傳感器20、光多路復(fù)用器21及與水下燈11和水下攝像機(jī)13相連的兩個水密接插件3相連；水下燈11和水下攝像機(jī)13通過水下電纜2與艙體17上的兩個水密接插件3連接，其中與水下攝像機(jī)13通過水密電纜2連接的水密接插件3還與光多路復(fù)用器21相連。在加強(qiáng)端14外表面與法蘭接頭16上通孔內(nèi)壁之間、法蘭接頭16與艙體17的一端之間、艙體17與艙蓋18之間以及穿壁接頭19與艙體17的另一端之間分別通過密封圈密封連接。[0025]本發(fā)明的工作原理為:
[0026]本發(fā)明能夠在模擬水壓試驗裝置進(jìn)行模擬水壓試驗時可控的觀測模擬水壓裝置內(nèi)部情況，攝像照明集成平臺I對試驗現(xiàn)場進(jìn)行多角度、亮度和不同焦距的觀測，通過水密電纜2、水密接插件3將觀測信號傳輸給水密電子艙4，水密電子艙4將得到的不同焦距、不同亮度的圖像與自身測得的溫度、壓力數(shù)據(jù)一起通過水密光電復(fù)合纜5發(fā)給計算機(jī)控制平臺6，計算機(jī)控制平臺6負(fù)責(zé)接收和儲存數(shù)據(jù)，同時通過水密電子艙對攝像、照明平臺的亮度、焦距等進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體為:
[0027]在模擬水壓試驗進(jìn)行前，對攝像照明集成平臺I進(jìn)行位置、角度的調(diào)整，以便獲得最優(yōu)的觀測位置、角度；攝像照明集成平臺I可以進(jìn)行大范圍的俯仰角度以及水平周向角度調(diào)整，通過云臺下連接架8與平臺主支架7間的相對旋轉(zhuǎn)(云臺下連接架8安裝在不同弧形孔內(nèi)且在弧形孔內(nèi)可以滑動)可以調(diào)整水平觀測角度，通過云臺下連接架8與云臺上連接架9之間的軸向旋轉(zhuǎn)可以調(diào)整俯仰觀測角度。水下攝像機(jī)13與水下燈11采用一體化的固定方式，在旋轉(zhuǎn)過程中始終保持同步，這樣能更好的保證圖像效果。
[0028]模擬水壓試驗進(jìn)行時，計算機(jī)控制平臺6通過水密光電復(fù)合纜5經(jīng)接線端子22為水下燈11、水下攝像機(jī)13、測溫深度傳感器20及光多路復(fù)用器21供電，通過計算機(jī)控制平臺6發(fā)出控制水下燈11亮度及水下攝像機(jī)13焦距的調(diào)整指令，指令經(jīng)水密光電復(fù)合纜5傳輸給水密電子艙4，水密電子艙4內(nèi)通過接線端子22將指令經(jīng)水密電纜2傳輸給水下燈11和水下攝像機(jī)13，從而實現(xiàn)控制水下燈11亮度和水下攝像機(jī)13焦距的功能。同時，測溫深度傳感器20將獲得的壓力、溫度數(shù)據(jù)經(jīng)接線端子22通過水密光電復(fù)合纜5傳輸給計算機(jī)控制平臺6，由水下攝像機(jī)13拍攝的圖像傳輸給光多路復(fù)用器21，光多路復(fù)用器21通過接線端子22、水密光電復(fù)合纜5將數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)控制平臺6，最后由計算機(jī)控制平臺6對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時播放和儲存。
[0029]本發(fā)明的測溫深度傳感器20為市購產(chǎn)品，購置于英國GEMS公司，型號為GEMS3100 ;光多路復(fù)用器21為市購產(chǎn)品，購置于加拿大FOCAL公司，型號為F0CAL907 ;接線端子22為市購產(chǎn)品，購置于德國WAGO公司，型號為WAG0264。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:包括攝像照明集成平臺(I)、水密電子艙(4)及計算機(jī)控制平臺(6)，其中攝像照明集成平臺(I)包括平臺主支架(7)、水下燈(11)及水下攝像機(jī)(13)，水下燈(11)及水下攝像機(jī)(13)分別安裝在平臺主支架(7)上，且安裝角度可調(diào)；所述水密電子艙(4)包括艙體(17)、艙蓋(18)、測溫深度傳感器(20)、光多路復(fù)用器(21)及接線端子(22)，其中測溫深度傳感器(20)、光多路復(fù)用器(21)及接線端子(22)分別安裝在艙體(17)內(nèi)，通過艙蓋(18)密封，測溫深度傳感器(20)、光多路復(fù)用器(21)及所述水下燈(11)、所述水下攝像機(jī)(13)分別與接線端子(22)電連接，由水下攝像機(jī)(13)拍攝的視頻圖像通過光多路復(fù)用器(21)傳給計算機(jī)控制平臺(6)，由測溫深度傳感器(20)測到的溫度、壓力數(shù)據(jù)通過接線端子(22)傳給計算機(jī)控制平臺(6)。
2.按權(quán)利要求1所述應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:所述水密電子艙(4)的艙體(17)上設(shè)有多個水密接插件(3)，水下燈(11)及水下攝像機(jī)(13)分別通過水密接插件(3)與接線端子(22)連接。
3.按權(quán)利要求2所述應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:所述水下燈(11)及水下攝像機(jī)(13 )分別通過水密電纜(2 )與水密接插件(3 )連接、再與接線端子(22 )相連，計算機(jī)控制平臺(6 )通過水密光電復(fù)合纜(5 )與水密電子艙(4)相連，水密光電復(fù)合纜(5)中的電纜與接線端子(22)連接、光纜與光多路復(fù)用器(21)連接；與水下攝像機(jī)(13)通過水密電纜(2)連接的水密接插件(3)還與所述光多路復(fù)用器(21)相連。
4.按權(quán)利要求1所述應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:所述攝像照明集成平臺(I)位于模擬水壓試驗裝置內(nèi)，平臺主支架(7 )的一端設(shè)有滑塊(25 )，該滑塊(25)安裝在模擬水壓試驗裝置內(nèi)的導(dǎo)軌上、沿導(dǎo)軌往復(fù)移動，并通過滑塊(25)上的第一螺栓(26)定位，所述平臺主支架(7)的另一端設(shè)有圓板(23)，在圓板(23)上安裝有云臺下連接架(8)，云臺上連接架(9)與所述云臺下連接架(8)之間的角度可調(diào)、并通過第三螺栓(28)定位；所述水下燈 (11)及水下攝像機(jī)(13)分別安裝在云臺上連接架(9)上。
5.按權(quán)利要求4所述應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:所述圓板(23)上在圓周方向均布有多個弧形孔(24)，云臺下連接架(8)通過第二螺栓(27)安裝在任一弧形孔(24)內(nèi)。
6.按權(quán)利要求4或5所述應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:所述每個弧形孔(24)的圓心角均為60°。
7.按權(quán)利要求4所述應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:所述水下燈(11)及水下攝像機(jī)(13)分別通過水下燈固定架(10)及攝像機(jī)固定架(12)安裝在云臺上連接架(9)上,通過云臺上、下連接架(8、9)之間的角度調(diào)節(jié)及云臺下連接架(8)安裝在不同弧形孔(24)中拍攝角度的調(diào)整。
8.按權(quán)利要求1所述應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:所述水密電子艙(4)位于模擬水壓試驗裝置內(nèi)，水密光電復(fù)合纜(5)的一端與艙體(17)的一端密封連接，水密光電復(fù)合纜(5)的另一端與位于模擬水壓試驗裝置外的計算機(jī)控制平臺(6)相連；所述艙體(17)的另一端密封螺紋連接有穿壁接頭(19)，所述測溫深度傳感器(20)螺紋連接在該穿壁接頭(19)上。
9.按權(quán)利要求8所述應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:所述艙體(17)的一端密封連接有法蘭接頭(16)，在該法蘭接頭(16)上設(shè)有透蓋(15)，所述水密光電復(fù)合纜(5)的一端通過硫化與加強(qiáng)端(14)連接一體，并由透蓋(15)及法蘭接頭(16)中間開設(shè)的通孔插入，所述加強(qiáng)端(14)通過軸用彈性擋圈與透蓋(15)固接。
10.按權(quán)利要求9所述應(yīng)用于模擬水壓試驗裝置內(nèi)的可控式試驗平臺，其特征在于:所述加強(qiáng)端(14)外表面與法蘭接頭(16)上通孔內(nèi)壁之間、法蘭接頭(16)與艙體(17)的一端之間、艙體(17)與艙蓋(18)之間以及穿壁接頭(19)與艙體(17)的另一端之間分別通過密封圈密封連接。
【文檔編號】G01N3/12GK103543070SQ201210243194
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】梁洪光, 任福琳, 孫凱, 高世陽 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所