[实用新型]一种浮标精细深度调节系统

说明书

本实用新型公开了一种浮标精细深度调节系统，包括浮标本体、耐压舱和液压系统模块，耐压舱设于浮标本体内，液压系统模块包括外油囊以及设于耐压舱内的高压柱塞泵、止回阀、两位三通电磁换向阀、调速阀和内油囊，电磁换向阀的P端依次通过止回阀和高压柱塞泵与内油囊相连，内油囊设于高压柱塞泵的上部且利用内油囊油的重力为高压柱塞泵吸油，电磁换向阀的T端通过调速阀与内油囊相连，电磁换向阀的A端与外油囊相连。本实用新型能规避使用定制化的浮标内外油囊的局限性，简化了系统设计并且提高了浮标油囊的通用性和普遍性，可以下潜至更深的深度。

技术领域

本实用新型涉及水下浮标控制技术领域，特别涉及到一种大深度水下浮标精细悬浮深度调节系统。

背景技术

水下浮标包含淡水浮标和海洋浮标，其主要用于大范围海洋区域水面和水下不同深度的长期数据监测。剖面浮标按时序控制，自动下潜并在水下定深层漂移，到达预定时间时自动上浮到海面，再通过卫星系统将浮标的当前位置和相关测量数据发送回陆上接收中心供相关研究人员进行分析与研究。

现有大深度浮标以及2000米浮标，其基本的深度调节原理为通过改变内外油囊体积，从而改变整体体积达到调节浮标深度的目的。比如ARGO米6000浮标，采用液压油泵排出液压油，采用电磁阀控制回路开闭，利用真空背压(或油囊的弹簧力)吸回液压油。其浮力调节系统由伺服电机通过丝杆连接柱塞油缸推动液压油注入或抽出油囊的方式实现。

然而，传统的采用丝杆、活塞和油囊组成的深度调节系统存在如下缺点：

(1)、为了获取油囊体积变化，浮标内油囊增加了电位指示。为了提高油泵吸油端的入口压力，增加了大配合间隙的活塞和弹簧，用于在油囊上施加预压力。因此油囊需定制化，无法使用标准化油囊。

(2)、为了便于设备内部丝杆布局，2000米级剖面浮标耐压体为铝合金圆柱筒形，但是随着工作深度增大壁厚也会较大增加，导致浮标耐压体无法提供足够的净浮力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种浮标精细深度调节系统，以解决上述问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种浮标精细深度调节系统，包括浮标本体、耐压舱和液压系统模块，耐压舱设于浮标本体内，所述液压系统模块包括外油囊以及设于耐压舱内的高压柱塞泵、止回阀、电磁换向阀、调速阀和内油囊，所述电磁换向阀为两位三通电磁换向阀，电磁换向阀的P端依次通过止回阀和高压柱塞泵与内油囊相连，内油囊设于高压柱塞泵的上部且利用内油囊油的重力为高压柱塞泵吸油，电磁换向阀的T端通过调速阀与内油囊相连，电磁换向阀的A端与外油囊相连。

进一步的，所述耐压舱为球形结构，耐压舱内部为负压0.8bar的负压环境。

进一步的，还包括压力采集模块、气压与温度检测模块、电机驱动模块、继电器模块和主控系统，主控系统分别与压力采集模块、气压与温度检测模块、电机驱动模块、继电器模块和液压系统模块电连接；压力采集模块包括压力传感器，压力传感器安装于浮标本体的外部；气压与温度检测模块用于检测耐压舱内的实时气压与温度信息；液压系统模块分别与电机驱动模块和继电器模块电连接，电机驱动模块用于驱动高压柱塞泵，继电器模块用于控制电磁换向阀的开合。

进一步的，所述主控系统包括单片机、储存模块和电源管理模块，存储模块用于存储浮标本体运行期间采集的所有数据，电源管理模块用于分配不同电路子系统电压。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型能规避使用定制化的浮标内外油囊的局限性，简化了系统设计并且提高了浮标油囊的通用性和普遍性。本实用新型避免使用丝杆结构，进而可以采用抗压效果更好，壁厚更薄的圆形浮标外部结构，从而提高了浮标的下潜工作深度，实现悬浮至大深度的目标。本实用新型包含有实时反馈机制，能否实现精确的悬浮深度控制。