一種水下非接觸式分離檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水下非接觸式分離檢測裝置，包含：密封殼體組件，用于保護(hù)和避免水下非接觸式分離檢測裝置與水接觸；磁感應(yīng)組件，設(shè)置在密封殼體組件的內(nèi)部，在被分離物體的分離過程中輸出電磁感應(yīng)信號；信號處理電路，設(shè)置在密封殼體組件的內(nèi)部，且與磁感應(yīng)組件相連接，將電磁感應(yīng)信號進(jìn)行放大比較處理后輸出電平信號；能源組件，設(shè)置在密封殼體組件的內(nèi)部，且與信號處理電路相連接，為水下非接觸式分離檢測裝置提供電源。本發(fā)明通過檢測輸出的電平信號的高低，即可判斷物體是否已經(jīng)成功分離，具有能源獨(dú)立、體積小巧、安裝方便、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)，適用于各種水下非接觸式分離檢測的場合。
【專利說明】一種水下非接觸式分離檢測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分離檢測裝置，具體是指一種水下非接觸式分離檢測裝置，屬于硬件檢測設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在水下作業(yè)過程中，經(jīng)常需要對設(shè)備進(jìn)行分離工作，如水下機(jī)器人信標(biāo)拋設(shè)、水下機(jī)器人壓載釋放等。因此需要配備相應(yīng)的檢測裝置用來判斷設(shè)備是否被成功分離。
[0003]在工作水深較大時(shí)，傳統(tǒng)的接觸式檢測裝置中的動密封裝置容易因外部高壓造成漏水而引起檢測裝置的失效。而現(xiàn)有的磁感應(yīng)檢測裝置由于避免了與被分離物體直接接觸，從而不需要采用動密封結(jié)構(gòu)，因此得到了較廣泛的應(yīng)用。但現(xiàn)有的各種磁感應(yīng)檢測裝置通常需要額外的傳動機(jī)構(gòu)以帶動磁鐵運(yùn)動，同時(shí)磁感應(yīng)檢測裝置通常由幾個獨(dú)立的子部分組成，沒有進(jìn)行整體集成，對在不同設(shè)備上的安裝造成不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種水下非接觸式分離檢測裝置，其通過檢測輸出的電平信號的高低，即可判斷物體是否已經(jīng)成功分離，具有能源獨(dú)立、體積小巧、安裝方便、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)，適用于各種水下非接觸式分離檢測的場合。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水下非接觸式分離檢測裝置，其包含:密封殼體組件，用于保護(hù)和 避免所述的水下非接觸式分離檢測裝置與水接觸；磁感應(yīng)組件，其設(shè)置在所述的密封殼體組件的內(nèi)部，在被分離物體的分離過程中輸出電磁感應(yīng)信號；信號處理電路，其設(shè)置在所述的密封殼體組件的內(nèi)部，且與所述的磁感應(yīng)組件相連接，將電磁感應(yīng)信號進(jìn)行放大和比較處理后輸出電平信號；能源組件，其設(shè)置在所述的密封殼體組件的內(nèi)部，且與所述的信號處理電路相連接，為所述的水下非接觸式分離檢測裝置提供電源。
[0006]所述的密封殼體組件包含:密封艙，其呈圓柱體且一端設(shè)置有內(nèi)凹圓柱孔；密封蓋，其設(shè)置在所述的密封艙的另一端且與該密封艙連接；密封圈，其設(shè)置在所述的密封艙和密封蓋之間的接觸面處，形成端面密封。
[0007]所述的密封艙與密封蓋之間通過螺釘緊固連接。
[0008]所述的磁感應(yīng)組件包含:感應(yīng)線圈座，其設(shè)置在所述的密封艙的內(nèi)部，且圍繞設(shè)置在密封艙的內(nèi)凹圓柱孔的外側(cè)壁上；感應(yīng)線圈，其纏繞設(shè)置在所述的感應(yīng)線圈座上；永久磁鐵，其固定在被分離物體上。
[0009]在被分離物體與水下非接觸式分離檢測裝置分離之前，所述的永久磁鐵設(shè)置在密封艙的外部，且位于所述的內(nèi)凹圓柱孔的中心，被所述的感應(yīng)線圈包圍。
[0010]在被分離物體與水下非接觸式分離檢測裝置分離時(shí)，所述的永久磁鐵從內(nèi)凹圓柱孔中滑出，逐漸脫離感應(yīng)線圈的包圍，感應(yīng)線圈因切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生電磁感應(yīng)信號。
[0011]所述的信號處理電路包含:信號放大電路，其設(shè)置在所述的密封艙的內(nèi)部，且與所述的感應(yīng)線圈相連接，該信號放大電路將感應(yīng)線圈上產(chǎn)生的電磁感應(yīng)信號放大后輸出電壓信號；電壓比較電路，其設(shè)置在所述的密封艙的內(nèi)部，且與所述的信號放大電路相連接，該電壓比較電路接收信號放大電路輸出的放大后的電壓信號，并與預(yù)設(shè)在該電壓比較電路中的電壓閾值比較，當(dāng)放大后的電壓信號大于電壓閾值時(shí)，該電壓比較電路輸出高電平信號，當(dāng)放大后的電壓信號小于電壓閾值時(shí)，該電壓比較電路輸出低電平信號；水密連接器，其設(shè)置在所述的密封蓋上，且與所述的電壓比較電路相連接，接收電壓比較電路輸出的高電平信號或低電平信號并輸出。
[0012]所述的能源組件包含:電池座，其下端設(shè)置有圓柱體連桿，該圓柱體連桿上設(shè)置有螺紋，該電池座通過圓柱體連桿上的螺紋與所述的密封艙進(jìn)行固定連接；電池，其固定設(shè)置在所述的電池座內(nèi)，該電池的正極通過電源線與所述的信號放大電路以及電壓比較電路相連接并提供電源；電源開關(guān)，其設(shè)置在所述的密封蓋上，且與所述的電池相連接。
[0013]所述的電源開關(guān)采用2芯水密連接器改制制成，將所述的2芯水密連接器的尾部電纜中的兩根電線短路連接，并對2芯水密連接器的尾部進(jìn)行硫化處理。
[0014]綜上所述，本發(fā)明所提供的水下非接觸式分離檢測裝置，通過檢測被分離物體在分離過程中，水密連接器輸出的電平信號的高低轉(zhuǎn)變過程，即可準(zhǔn)確判斷被分離物體是否成功分離。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的水下非接觸式分離檢測裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn):1、自帶能源，獨(dú)立封裝，結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，能夠作為子設(shè)備方便的安裝在各種水下設(shè)備上工作；2、感應(yīng)線圈可自行繞制，信號放大電路與電壓比較電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低；3、物體分離前永久磁鐵處于水下非接觸式分離檢測裝置中，避免對其它磁敏感設(shè)備的干擾；4、采用插拔式電源開關(guān)，方便水下非接觸式分離檢測裝置的上電，無需開艙操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明中的水下非接觸式分離檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合圖1，詳細(xì)說明本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例。
[0018]如圖1所示，為本發(fā)明所提供的水下非接觸式分離檢測裝置，包含:密封殼體組件，用于保護(hù)和避免所述的水下非接觸式分離檢測裝置與水接觸；磁感應(yīng)組件，其設(shè)置在所述的密封殼體組件的內(nèi)部，在被分離物體I的分離過程中輸出電磁感應(yīng)信號；信號處理電路，其設(shè)置在所述的密封殼體組件的內(nèi)部，且與所述的磁感應(yīng)組件相連接，將電磁感應(yīng)信號進(jìn)行放大和比較處理后輸出TTL (晶體管-晶體管邏輯電平)電平信號；能源組件，其設(shè)置在所述的密封殼體組件的內(nèi)部，且與所述的信號處理電路相連接，為所述的水下非接觸式分離檢測裝置提供電源。
[0019]其中，所述的密封殼體組件包含:密封艙2，其呈圓柱體且一端設(shè)置有內(nèi)凹圓柱孔15 ;密封蓋9，其設(shè)置在所述的密封艙2的另一端；密封圈10，其設(shè)置在所述的密封艙2和密封蓋9之間的接觸面處，形成端面密封；所述的密封艙2與密封蓋9之間通過螺釘6緊固連接，從而實(shí)現(xiàn)整個水下非接觸式分離檢測裝置的防水密封處理。
[0020]所述的密封艙2與密封蓋9均采用鋁合金材料制成。
[0021]所述的磁感應(yīng)組件包含:感應(yīng)線圈座13，其設(shè)置在所述的密封艙2的內(nèi)部，且圍繞設(shè)置在密封艙2的內(nèi)凹圓柱孔15的外側(cè)壁上；感應(yīng)線圈3，其纏繞設(shè)置在所述的感應(yīng)線圈座13上；永久磁鐵14，其固定在被分離物體I上，在被分離物體I與水下非接觸式分離檢測裝置分離之前，該永久磁鐵14設(shè)置在密封艙2的外部，且位于所述的內(nèi)凹圓柱孔15的中心，被所述的感應(yīng)線圈3包圍，在被分離物體I與水下非接觸式分離檢測裝置分離時(shí)，該永久磁鐵14從內(nèi)凹圓柱孔15中滑出，逐漸脫離感應(yīng)線圈3的包圍，感應(yīng)線圈3因切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生電磁感應(yīng)信號。
[0022]所述的信號處理電路包含:信號放大電路4，其設(shè)置在所述的密封艙2的內(nèi)部，且與所述的感應(yīng)線圈3相連接，該信號放大電路4將感應(yīng)線圈3上產(chǎn)生的電磁感應(yīng)信號放大為OV?5V范圍內(nèi)的電壓信號并輸出；本實(shí)施例中，該信號放大電路4采用LM358芯片實(shí)現(xiàn)；電壓比較電路5，其設(shè)置在所述的密封艙2的內(nèi)部，且與所述的信號放大電路4相連接，該電壓比較電路5接收信號放大電路4輸出的放大后的電壓信號，并與預(yù)設(shè)在該電壓比較電路5中的電壓閾值2.5V進(jìn)行比較，當(dāng)放大后的電壓信號大于電壓閾值時(shí)，該電壓比較電路5輸出高電平信號，當(dāng)放大后的電壓信號小于電壓閾值時(shí)，該電壓比較電路5輸出低電平信號；本實(shí)施例中，該電壓比較電路5采用LM393芯片實(shí)現(xiàn)；水密連接器8，其設(shè)置在所述的密封蓋9上，且與所述的電壓比較電路5相連接，接收電壓比較電路5輸出的高電平信號或低電平信號并輸出；本實(shí)施例中，該水密連接器8采用Subconn公司的微小圓形4芯水密連接器。
[0023]所述的能源組件包含:電池座12，其下端設(shè)置有圓柱體連桿，該圓柱體連桿上設(shè)置有螺紋，該電池座12通過圓柱體連桿上的螺紋與所述的密封艙2進(jìn)行固定連接；電池11，其固定設(shè)置在所述的電池座12內(nèi)，該電池11的正極通過電源線與所述的信號放大電路4以及電壓比較電路5相連接并提供電源；電源開關(guān)7，其設(shè)置在所述的密封蓋9上，且與所述的電池11相連接，用于控制能源組件的開關(guān)。
[0024]本實(shí)施例中，所述的電源開關(guān)7采用Subconn公司的微小圓形2芯水密連接器改制而成。具體改制方法為:將2芯水密連接器的尾部電纜中的兩根電線做短路處理，并在尾部進(jìn)行硫化防水處理。改制完成之后，當(dāng)電源開關(guān)7插入連接時(shí)，電池11的正極輸出閉合，開始供電；當(dāng)電源開關(guān)7拔出未連接時(shí)，電池11的正極輸出斷開，停止供電。
[0025]本發(fā)明所提供的水下非接觸式分離檢測裝置，其具體的工作原理如下所述。當(dāng)電源開關(guān)7拔下未連接時(shí)，電池11與信號處理電路斷開連接，此時(shí)水下非接觸式分離檢測裝置斷電停止工作。當(dāng)電源開關(guān)7插上連接時(shí)，電池11為信號處理電路供電，此時(shí)水下非接觸式分離檢測裝置開始工作。
[0026]在被分離物體I分離之前，永久磁鐵14設(shè)置在密封艙2的內(nèi)凹圓柱孔15內(nèi)，且被感應(yīng)線圈3包圍在其中心，此時(shí)永久磁鐵14相對于感應(yīng)線圈3靜止不動，因此感應(yīng)線圈3無電磁感應(yīng)信號輸出，經(jīng)信號放大電路4放大處理后輸出的電壓為O,因此其值肯定小于電壓比較電路5中預(yù)設(shè)的電壓閾值，所以電壓比較電路經(jīng)水密連接器8輸出低電平信號。
[0027]在被分離物體I與水下非接觸式分離檢測裝置分離的過程中，永久磁鐵14從密封艙2的內(nèi)凹圓柱孔15內(nèi)向外滑出，逐漸脫離感應(yīng)線圈3的包圍，此時(shí)感應(yīng)線圈3相對永久磁鐵14做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動，使得感應(yīng)線圈3產(chǎn)生電磁感應(yīng)信號，該電磁感應(yīng)信號經(jīng)信號放大電路4放大后輸出電壓信號至電壓比較電路5，此時(shí)該放大后的電壓信號大于電壓比較電路5中預(yù)設(shè)的電壓閾值，因此該電壓比較電路5經(jīng)水密連接器8輸出高電平信號，從而表明被分離物體I正在分離過程中。
[0028]當(dāng)被分離物體I成功與水下非接觸式分離檢測裝置完全分離之后，由于永久磁鐵14完全脫離出被感應(yīng)線圈3包圍的范圍，因此感應(yīng)線圈3相對永久磁鐵14沒有做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動，因此感應(yīng)線圈3無電磁感應(yīng)信號輸出，經(jīng)信號放大電路4放大處理后輸出的電壓再次為0，因此其值肯定小于電壓比較電路5中預(yù)設(shè)的電壓閾值，所以電壓比較電路經(jīng)水密連接器8再次輸出低電平信號。也就是說，當(dāng)水密連接器8輸出的TTL電平信號由高電平再次轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，既表明被分離物體I已經(jīng)成功分離。
[0029]綜上所述，本發(fā)明所提供的水下非接觸式分離檢測裝置，通過檢測被分離物體在分離過程中，水密連接器輸出的TTL電平信號是否有低-高-低的轉(zhuǎn)變過程，即可準(zhǔn)確判斷被分離物體是否成功分離。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的水下非接觸式分離檢測裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、自帶能源，獨(dú)立封裝，結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，能夠作為子設(shè)備方便的安裝在各種水下設(shè)備上工作，同樣也可以用于化工領(lǐng)域的非接觸式物體分離檢測；2、感應(yīng)線圈可自行繞制，信號放大電路與電壓比較電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低；3、物體分離前永久磁鐵處于水下非接觸式分離檢測裝置中，避免對其它磁敏感設(shè)備的干擾；4、采用插拔式電源開關(guān)，方便水下非接觸式分離檢測裝置的上電，無需開艙操作。
[0031]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種水下非接觸式分離檢測裝置，其特征在于，包含: 密封殼體組件，用于保護(hù)和避免所述的水下非接觸式分離檢測裝置與水接觸； 磁感應(yīng)組件，其設(shè)置在所述的密封殼體組件的內(nèi)部，在被分離物體(1)的分離過程中輸出電磁感應(yīng)信號； 信號處理電路，其設(shè)置在所述的密封殼體組件的內(nèi)部，且與所述的磁感應(yīng)組件相連接，將電磁感應(yīng)信號進(jìn)行放大和比較處理后輸出電平信號； 能源組件，其設(shè)置在所述的密封殼體組件的內(nèi)部，且與所述的信號處理電路相連接，為所述的水下非接觸式分離檢測裝置提供電源。
2.如權(quán)利要求1所述的水下非接觸式分離檢測裝置，其特征在于，所述的密封殼體組件包含: 密封艙(2 )，其呈圓柱體且一端設(shè)置有內(nèi)凹圓柱孔(15 ); 密封蓋(9)，其設(shè)置在所述的密封艙(2)的另一端且與該密封艙(2)連接； 密封圈(10)，其設(shè)置在所述的密封艙(2)和密封蓋(9)之間的接觸面處，形成端面密封。
3.如權(quán)利要求2所述的水下非接觸式分離檢測裝置，其特征在于，所述的密封艙(2)與密封蓋(9)之間通過螺釘(6)緊固連接。
4.如權(quán)利要求2所述的水下非接觸式分離檢測裝置，其特征在于，所述的磁感應(yīng)組件包含: 感應(yīng)線圈座(13)，其設(shè)置在所述的密封艙(2)的內(nèi)部，且圍繞設(shè)置在密封艙(2)的內(nèi)凹圓柱孔(15)的外側(cè)壁上； 感應(yīng)線圈(3 )，其纏繞設(shè)置在所述的感應(yīng)線圈座(13 )上； 永久磁鐵(14 )，其固定在被分離物體(1)上。
5.如權(quán)利要求4所述的水下非接觸式分離檢測裝置，其特征在于，在被分離物體(1)與水下非接觸式分離檢測裝置分離之前，所述的永久磁鐵(14)設(shè)置在密封艙(2)的外部，且位于所述的內(nèi)凹圓柱孔(15)的中心，被所述的感應(yīng)線圈(3)包圍。
6.如權(quán)利要求5所述的水下非接觸式分離檢測裝置，其特征在于，在被分離物體(1)與水下非接觸式分離檢測裝置分離時(shí)，所述的永久磁鐵(14)從內(nèi)凹圓柱孔(15)中滑出，逐漸脫離感應(yīng)線圈(3)的包圍，感應(yīng)線圈(3)因切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生電磁感應(yīng)信號。
7.如權(quán)利要求6所述的水下非接觸式分離檢測裝置，其特征在于，所述的信號處理電路包含: 信號放大電路(4)，其設(shè)置在所述的密封艙(2)的內(nèi)部，且與所述的感應(yīng)線圈(3)相連接，該信號放大電路(4)將感應(yīng)線圈(3)上產(chǎn)生的電磁感應(yīng)信號放大后輸出電壓信號； 電壓比較電路(5)，其設(shè)置在所述的密封艙(2)的內(nèi)部，且與所述的信號放大電路(4)相連接，該電壓比較電路(5)接收信號放大電路(4)輸出的放大后的電壓信號，并與預(yù)設(shè)在該電壓比較電路(5 )中的電壓閾值比較，當(dāng)放大后的電壓信號大于電壓閾值時(shí)，該電壓比較電路(5)輸出高電平信號，當(dāng)放大后的電壓信號小于電壓閾值時(shí)，該電壓比較電路(5)輸出低電平信號； 水密連接器(8)，其設(shè)置在所述的密封蓋(9)上，且與所述的電壓比較電路(5)相連接，接收電壓比較電路(5)輸出的高電平信號或低電平信號并輸出。
8.如權(quán)利要求7所述的水下非接觸式分離檢測裝置，其特征在于，所述的能源組件包含: 電池座(12)，其下端設(shè)置有圓柱體連桿，該圓柱體連桿上設(shè)置有螺紋，該電池座(12)通過圓柱體連桿上的螺紋與所述的密封艙(2)進(jìn)行固定連接； 電池(11)，其固定設(shè)置在所述的電池座(12)內(nèi)，該電池(11)的正極通過電源線與所述的信號放大電路(4)以及電壓比較電路(5)相連接并提供電源； 電源開關(guān)(7 )，其設(shè)置在所述的密封蓋(9 )上，且與所述的電池(11)相連接。
9.如權(quán)利要求8所述的水下非接觸式分離檢測裝置，其特征在于，所述的電源開關(guān)(7)采用2芯水密連接器改制制成，將所述的2芯水密連接器的尾部電纜中的兩根電線短路連接，并對2芯水密連接 器的尾部進(jìn)行硫化處理。
【文檔編號】G01D21/00GK104019847SQ201410295749
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】褚振忠, 朱大奇, 孫兵, 曹翔, 鄧志剛, 甘文洋 申請人:上海海事大學(xué)