[发明专利]一种捷联式水下动态重力测量仪承压温控舱

摘要

本发明涉及一种捷联式水下动态重力测量仪承压温控舱，属于重力测量领域。该系统主要由重力传感器安装座、姿态传感器安装座、重力传感器圆柱形保护壳、惯性测量单元圆柱形保护壳、薄膜电加热片、聚氨酯发泡保温材料、高密度橡塑保温棉、减振器、减振器安装座、陶瓷垫、水下承压舱、水密接插件、基于半导体制冷器的水面散热装置组成，以上各主要组成部分构成了承压、温控、减振三个系统，可以保护重力仪免遭海水侵蚀和水下压力破坏，实现重力仪的精确控温，使重力仪适应水下复杂测量环境。本发明满足了水下动态重力测量的需求，解决了现有水面重力仪的水下适应性改进问题，具有抗压、抗振、防腐蚀、精确控温、成本低、体积小等优点。

主权项

1.一种捷联式水下动态重力测量仪承压温控舱，其特征在于：由重力传感器安装座(1)、姿态传感器安装座(2)、重力传感器圆柱形保护壳(3)、惯性测量单元圆柱形保护壳(4)、薄膜电加热片(5)、聚氨酯发泡保温材料(6)、高密度橡塑保温棉(7)、减振器(8)、减振器安装座(9)、陶瓷垫(10)、水下承压舱(11)、水密接插件(12)、基于半导体制冷器的水面散热装置(13)组成，水密接插件(12)、基于半导体制冷器的水面散热装置(13)安装在水下承压舱(11)顶部，其他各部分均安装在水下承压舱(11)内部的传感器安装区(27)内；上述各组成部分构成了承压、温控、减振三个系统，其中，承压系统由水下承压舱(11)、水密接插件(12)组成，温控系统由重力传感器安装座(1)、姿态传感器安装座(2)、重力传感器圆柱形保护壳(3)、惯性测量单元圆柱形保护壳(4)、薄膜电加热片(5)、聚氨酯发泡保温材料(6)、高密度橡塑保温棉(7)、陶瓷垫(10)、基于半导体制冷器的水面散热装置(13)组成，减振系统由减振器(8)、减振器安装座(9)组成；/n所述承压系统中，水下承压舱(11)外形为圆柱形，采用钛合金TC4制造，分为顶盖(111)、底盖(113)、圆筒侧壁(112)三部分，三部分采用螺栓(22)连接在一起，顶盖(111)和圆筒侧壁(112)相连接，圆筒侧壁(112)和底盖(113)相连接，圆筒侧壁(112)平均厚度10毫米，顶盖(111)和底盖(113)平均厚度26毫米，最大外径340毫米，高350毫米，顶盖(111)和底盖(113)与圆筒侧壁配合面上具有密封圈安装槽(23)，用来安装橡胶水密圈，顶盖(111)上安装一对U型把手(24)，便于吊装，顶盖(111)上还安装有多个水密接插件(12)，可以通过线缆实现设备的供电、状态监测和数据传输，底盖(113)上安装有四个惯性测量单元安装座(21)，底盖(113)边缘具有安装孔(25)，能够将重力仪与水下运动载体固联，水下承压舱(11)内部空间分为上下两部分，上部空间为电源系统安装区(26)，下部空间为传感器安装区(27)；/n所述温控系统采用三级控温模式，且具有水面、水下两种工作方式：其中，重力传感器安装座(1)上安装有三个两两正交的重力传感器(14)，重力传感器安装座(1)没有安装重力传感器的两个侧面贴有薄膜电加热片(5)，重力传感器(14)和重力传感器安装座(1)被整体放入重力传感器圆柱形保护壳(3)中，重力传感器圆柱形保护壳(3)内剩余空间全部由聚氨酯发泡保温材料(6)填满，以上构成了一级内温控；重力传感器圆柱形保护壳(3)外侧壁贴有薄膜电加热片(5)，薄膜电加热片(5)外部、重力传感器圆柱形保护壳(3)顶壁和底壁外侧均匀地贴满了高密度橡塑保温棉(7)，以上构成了二级内温控；重力传感器安装座(1)、重力传感器圆柱形保护壳(3)和两级内温控通过螺栓(16)和陶瓷垫(10)固定在姿态传感器安装座底面(17)上，构成一个圆柱形的重力传感器-内温控组件(29)，将重力传感器-内温控组件(29)整体放入姿态传感器安装座(2)中间的圆柱形空腔中，姿态传感器安装座底面(17)和姿态传感器安装座(2)通过螺钉(18)连接成一个整体，连同姿态传感器安装座(2)上安装的三个两两正交的姿态传感器(15)构成惯性测量单元(19)，惯性测量单元(19)外侧壁中间部分均匀分布四个安装耳(20)，通过减振系统安装在水下承压舱(11)底盖(113)上的惯性测量单元安装座(21)上；惯性测量单元(19)外部为惯性测量单元圆柱形保护壳(4)，惯性测量单元圆柱形保护壳(4)外侧壁贴有薄膜电加热片(5)，薄膜电加热片(5)外部、惯性测量单元圆柱形保护壳(4)顶壁外侧均匀贴满了高密度橡塑保温棉(7)，以上构成了最外层的外温控，外温控还包括惯性测量单元安装座(21)外部均匀包裹的聚氨酯发泡保温材料(6)和底盖(113)内壁均匀覆盖的聚氨酯发泡保温材料(6)；三级温控都采用纯加热模式，内温控的控温对象为重力传感器(14)，外温控的控温对象为惯性测量单元(19)，两级内温控的加热目标温度一致，外温控的目标温度比内温控的目标温度低；水面工作模式下，水下承压舱(11)顶部安装有可拆卸的基于半导体制冷器的水面散热装置(13)，水下工作模式下，拆除基于半导体制冷器的水面散热装置(13)；/n所述减振系统由减振器(8)、减振器安装垫(9)、陶瓷垫(10)组成，自上而下安装，共有四套。/n