[发明专利]一种上浮脱险等比例模拟装置及其自动水加压控制方法

权利要求书

1.一种大深度快速上浮脱险等比例模拟装置，其特征在于：包括艇外海水模拟系统、快速上浮脱险模拟舱(27)及水加压流量监控装置(7)； 

艇外海水模拟系统包括高压空气瓶组(12)，高压空气瓶组(12)连接气水压力均衡舱(26)，高压空气瓶组(12)和气水压力均衡舱(26)之间设置减压器(14)和通断阀； 

快速上浮脱险模拟舱(27)上分别连接通气阀(1)、第一安全溢流阀(2)、第一液位传感器(3)、温度传感器(4)、第一压力传感器(5)、第一压力表(6)和第一排水阀(25)； 

气水压力均衡舱(26)上分别连接第二压力表(8)、第二压力传感器(9)、第二液位传感器(10)、第二安全溢流阀(15)、排气阀(16)、进水阀(17)和第二排水阀(18)； 

快速上浮脱险模拟舱(27)与气水压力均衡舱(26)通过压水管道(24)连接，压水管道(24)上设置水流量检测仪表(19)、水流量调节装置(20)和电液快速通断阀(21)； 

水加压流量监控装置(7)连接第一液位传感器(3)、温度传感器(4)、第一压力传感器(5)、第二压力传感器(9)、第二液位传感器(10)、水流量检测仪表(19)、水流量调节装置(20)和电液快速通断阀(21)，以进行实时信号的采集与控制指令的下达。 

2.根据权利要求1所述的大深度快速上浮脱险等比例模拟装置，其特征在于：还包括脱险模拟舱内气体温度控制系统，脱险模拟舱内气体温度控制系统包括连接在压水管道(24)上的电磁通断阀(23)，电磁通断阀(23)依次连接隔舱阀(22)和高压微雾喷头(28)，高压微雾喷头(28)设置在快速上浮脱险模拟舱(27)内。 

3.根据权利要求1所述的大深度快速上浮脱险等比例模拟装置，其特征在于： 水流量调节装置(20)的开度范围为0％～100％。 

4.根据权利要求1所述的大深度快速上浮脱险等比例模拟装置，其特征在于：水流量调节装置(20)响应时间小于0.5s，全行程时间小于4s。 

5.根据权利要求1所述的大深度快速上浮脱险等比例模拟装置，其特征在于：电液快速通断阀(21)通断时间小于0.5s。 

6.根据权利要求1所述的大深度快速上浮脱险等比例模拟装置，其特征在于：所述通断阀包括第一通断阀(11)和第二通断阀(13)，减压器(14)设置在第一通断阀(11)和第二通断阀(13)之间。 

7.权利要求1～7中任一权利要求所述的大深度快速上浮脱险等比例模拟装置的自动水加压控制方法，其特征在于：包括以下步骤： 

a)通过进水阀(17)向气水压力均衡舱(26)常压注水，同时手动开启压水管道(24)上的水流量调节装置(20)、电液快速通断阀(21)，向快速上浮脱险模拟舱(27)常压注水，当气水压力均衡舱(26)、快速上浮脱险模拟舱(27)水位达到设定限值时停止注水，至此常压注水完成； 

b)开启供气阀(13)并根据目标加压深度调节减压器(14)的出口压力，高压空气瓶组(12)给气水压力均衡舱(26)供气加压直至压力平衡，至此建立了模拟目标加压深度压力的艇外海水环境； 

c)启动水加压流量监控装置(7)，开始自动水加压操作，水加压流量监控装置(7)快速开启电液通断阀(21)，气水压力均衡舱(26)内的水在压差作用下通过压水管道(24)快速流入快速上浮脱险模拟舱(27)，压缩快速上浮脱险模拟舱(27)上部气体，气体压缩后压力上升；水加压流量监控装置(7)实时采集压力传感器(5)的信号，并与快速上浮脱险理论压力曲线当前时刻参数值进行比对，水加压流量监控装置(7)对两者差值进行PID运算，运算结果以指令的形式下达至水加压流量调节装置(20)，实时调节水加压流量调节装置(20)开度从而控制水流量，保证快速上浮脱险模拟舱(27)压力变化曲线精确跟踪快速上浮脱险理论压力曲线； 

d)当水加压流量监控装置(7)检测到快速上浮脱险模拟舱(27)压力达到设定的目标加压深度时，水加压流量监控装置(7)发出指令快速关闭电液通断阀(21)和水加压流量调节装置(20)，快速上浮脱险模拟舱(27)内加压结束。