[发明专利]一种双向容积式浮力调节装置及其测试装置与测试方法

说明书

本发明公开了一种双向容积式浮力调节装置，包括主体固定筒、调节模块、控制模块，所述调节模块用于调节浮力调节装置的排水体积，所述调节模块包括第一调节模块和第二调节模块，第一调节模块和第二调节模块结构相同且对称设置于主体固定筒上；所述第一调节模块和第二调节模块相互独立工作。通过第一调节模块和第二调节模块的单独或者共同配合工作，可在重心不变的条件下改变装置浮力，也可在保持浮力不变的情况下调整装置重心，并在重心调整后可继续调节浮力，实现浮力与重心的双重且连续化调节，使装置在水下获得较高的稳定性，适用于复杂的水下工作环境。本发明还公开了一种测试双向容积式浮力调节装置的测试装置以及一种测试方法。

技术领域

本发明涉及水下勘探设备及周边配套设备技术，具体是涉及一种双向容积式浮力调节装置及其测试装置与测试方法。

背景技术

随着目前对海洋研究的不断深入，海洋数据的采集越来越离不开潜水器的帮助，然而在不同区域、不同深度下海水的密度可能出现偏差，潜水器因任务需要所携带配重也不同，上述情况都会造成潜水器自身的浮力变化，为实现潜水器在水中上浮、下潜以及定深控制的稳定，需要为潜水器配备浮力调节装置。

浮力调节方式可分为容积式与重力式，容积式主要是不改变自身重力的条件下改变排水体积使其浮力发生变化；重力式主要是在不改变排水体积的条件下改变自身重量使其浮力发生变化。重力式调节方式主要用于深海的浮力调节，其结构复杂、体积较大，不适用于中小型水下设备。

现有技术中，如专利CN201711387767.4公开了一种水下浮力调节装置，其利用高压气动系统，采用高压气体源作为浮力调节驱动力。该装置相较于传统的浮力调节系统重量轻，维护成本低，但因高压气瓶使用时间有限，难以做到长时间重复调节。并且随水深增加，环境压力变大，较难做到浮力的精确控制。再如专利CN201610147200.9公开了一种浮力调节装置，该装置利用曲柄滑块原理实现左右推箱双向运动，使包裹在左右推箱上弹性囊扩张与收缩以达到浮力调节效果，但曲柄转动与推箱直线移动为非线性关系，且推力的作用点随滑块位移不断改变，导致该装置执行系统可靠性不高，难以实现浮力的持续调节。又如专利CN201510679709.3公开了一种水下机器人自排油式浮力调节装置，该装置使用液压泵将蓄能器中的油液排入皮囊，通过改变皮囊体积实现浮力调节，但水下设备装载空间有限，该装置浮力调节量相对于自身体积所占比例较小，浮力调节容积比较低，并当蓄能器油液体积改变时，重心会发生相应偏移，较难保证装置在水中的平衡状态。

此外，涉及浮力调节装置的测试装置，如专利CN201611181548.6公开了一种水下航行浮心测量方法，该装置通过在航行器的前后两处悬挂钩秤，并设置参考点以力矩平衡公式获得浮心坐标，但上述方法检测对象为形状固定的物体，不适用于检测形状变化时装置的水下参数。

发明内容

发明目的：针对以上缺点，本发明提供一种能精确控制浮力且容积比高、稳定性高的一种双向容积式浮力调节装置。

本发明还提供一种能验证双向容积式浮力调节装置高精度，高容积比，高稳定性的测试装置。

本发明还提供一种双向容积式浮力调节装置测试装置的测试方法。