[实用新型]一种对水测速的杆式平面集成传感器装置

说明书

一种对水测速的杆式平面集成传感器装置，包括敏感头、杆体、联接件、衬套、把手和电连接器，所述敏感头包括敏感头壳体、杆式电极板、杆式电极、杆式励磁线圈组件、平面励磁线圈组件、平面电极板、平面电极，所述两个杆式电极板上各装有一个杆式电极，两电极分别位于杆式励磁线圈组件上下两侧；所述杆式励磁线圈组件包括上骨架、铁芯线圈、中骨架；所述平面电极板上装有两对平面电极，两对平面电极相对艏艉线方向呈X布局；所述平面励磁线圈组件包括内线圈、铁芯、外线圈；所述敏感头与把手之间设有杆体满足精确测速、安全测速及两维测速的要求。

技术领域

本实用新型涉及一种对水测速的杆式平面集成传感器装置,特别是一种用于船舶对水测速的杆式平面集成传感器装置。

背景技术

传统的电磁计程仪传感器均为单杆式传感器或单平面传感器。单杆式传感器在舰船通过渔网区、码头等浅海区时，存在钩挂渔网、触碰异物的可能，会导致传感器损坏，故舰船在通过浅海区时一般会将杆式传感器收回，此时电磁计程仪无法提供正常的航速信息；平面传感器测速精度较杆式传感器稍差。如果将杆式传感器和平面传感器集成一体，当舰船在深海区航行时将传感器完全伸出，利用杆式电极能为舰船提供高精度的航速信息，当舰船在通过浅海区时将传感器收回至下端面与船底基本平齐或略有突出，利用平面电极为舰船提供稳定的航速信息。

传统的电磁计程仪测量纵向对水速度，舰艇机动旋回时航速方向与本舰纵向不一致，其测量的是实际航速的纵向分量，机动旋回的曲率半径不一致，航速纵向分量就不一样，导致计程仪误差特性不一样。如果将舰船航速分解为沿舰艇纵向和横向的两个分量，那么布置一对连线垂直于艏艉线的电极，就能感应纵向速度分量，这就是常用的一维测速用电磁传感器的情况。现有用于舰船对水测速的电磁传感器均采用单线圈双电极方式，不能满足舰船对横向速度测量的需求。显然，若增加一对电极，两对电极相对艏艉线方向呈X布局，就能感应横向速度分量。

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提供一种对水测速的杆式平面集成传感器装置，具有精确测速与安全测速两种不同的测速模式。舰船在深海区航行时传感器伸出到最大位置，由敏感头两侧的杆式电极测量高精度纵向速度，敏感头下端的平面电极测量横向速度，此时为精确测速模式；舰船在通过浅海区时传感器收回至下端面与船底基本平齐或略有突出，利用敏感头下端的平面电极实现纵横向测速，此时为安全测速模式。敏感头下端面的两组平面电极用于同时测取两个方向的相对海水的速度，提高传感器现场抗工频干扰能力和测速稳定性。设计中采用双线圈结构，并对磁场分布进行解读，确定双线圈组合方式和传感器磁场形成原理及分布特征，使磁场分布具有各向同性、同一励磁，满足两维测速的要求。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种对水测速的杆式平面集成传感器装置，包括敏感头、杆体、联接件、衬套、把手和电连接器，所述敏感头包括敏感头壳体，敏感头壳体两侧设有杆式电极板、杆式电极，敏感头壳体内设有杆式励磁线圈组件，敏感头壳体一端设有平面励磁线圈组件、平面电极板和平面电极，所述两个杆式电极板上各装有一个杆式电极，两电极分别位于杆式励磁线圈组件上下两侧，所述平面电极板上装有两对平面电极， 两对平面电极相对艏艉线方向呈X布局；所述杆式励磁线圈组件包括上骨架、铁芯线圈、中骨架；所述平面励磁线圈组件包括内线圈、铁芯、和线圈；所述敏感头与把手之间设有杆体。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

本装置具有精确测速与安全测速两种不同的测速模式，舰船在深海区航行时传感器伸出到最大位置，采用精确测速模式以保证舰船测速的高精度；舰船在通过浅海区时传感器收回至下端面与船底基本平齐或略有突出，采用安全测速模式以保证舰船测速时传感器的安全性。

本装置用于同时测取两个方向的相对海水的速度，提高电磁传感器现场抗工频干扰能力和测速稳定性。设计中采用双线圈结构，并对磁场分布进行解读，确定双线圈组合方式和传感器磁场形成原理及分布特征，使磁场分布具有各向同性、同一励磁，满足两维测速的要求。