[发明专利]一种海洋重力仪的自动保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋重力测量辅助设备，具体涉及一种海洋重力仪的自动保护系统。

背景技术

海洋重力仪是安装在舰船上或潜水艇内使用的重力仪。船舶在海洋中匀速直线航行条件下，连续地进行重力测量，由于仪器安放在运动的船体上，受到垂直加速度和水平加速度以及基座倾斜的影响很大。海洋重力仪属于大型精密仪器，为了保证重力传感器始终保持竖直状态并适应海上摇摆的工作环境，其传感器安装在一个可以自动平衡的万向调节吊桶内。海洋重力仪靠纵向和横向的光纤陀螺来感知外界运动环境的变化，并将变化的运动信号传给各自的加速度计，加速度计把运动信号转化成电信号传给两个步进马达做出相应补偿，使重力传感器保持竖直状态。海洋重力仪可以在船舶横摇25度和纵摇22度的范围内正常工作，在测量过程中如果突遇恶劣海况，在船舶横摇超过25度和纵摇超过22度的范围时，会导致万向调节吊桶的偏移量超过额定限度，进而造成重力传感器与重力仪框架发生碰撞，造成仪器核心部件损伤。另外，一旦发生碰撞，力矩马达为使仪器尽快恢复竖直状态，产生的大扭矩电信号容易使得仪器过度纠正，从而对仪器产生二次损害。

海洋重力仪属于大型精密海洋调查仪器，运输的剧烈颠簸和使用的过程中碰撞都会导致测量结果的偏差和传感器的损坏。重力传感器一旦损坏，必须返回进口国厂家进行维修，维修时需要重新对重力传感器的核心部件零长弹簧进行重新标定，其过程和费用堪比一台新的重力仪。可见，对海洋重力仪的全方位保护非常重要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种海洋重力仪自动保护系统，用以保证在恶劣海况和自身软件故障等突发情况下重力仪免受损害。

本发明具体为能够使得海洋重力仪在测量过程中遭遇恶劣海况和软件故障的情况下能及时自我保护，并提前预警和及时关机避免造成仪器损坏的自动保护系统。

为达到上述目的，本发明所采取的具体技术方案为：

一种海洋重力仪的自动保护系统，该系统包括预警模块和主动保护模块；所述预警模块包括分别设于海洋重力仪框架四个内面上的主动式红外预警发射器一、红外预警接收器一和主动式红外预警发射器二、红外预警接收器二，且所述主动式红外预警发射器一和红外预警接收器一处于平行相对位置，主动式红外预警发射器一发射的红外线被红外预警接收器一接收，所述主动式红外预警发射器二和红外预警接收器二处于平行相对位置，主动式红外预警发射器二发射的红外线被红外预警接收器二接收，所述主动式红外预警发射器一和主动式红外预警发射器二均能够发射相互平行的一级红外线和二级红外线；所述主动保护模块包括分别固定于海洋重力仪框架上的、且处于相对位置的空气阻尼机械臂一和空气阻尼机械臂二，重力传感器正常工作时，空气阻尼机械臂一和空气阻尼机械臂二处于收缩状态，重力传感器能够在横向或纵向两个方向自由摆动；当重力传感器摆动切割二级红外线时，空气阻尼机械臂一和空气阻尼机械臂二分别伸出并对重力传感器加以固定，使得空气阻尼机械臂一、空气阻尼机械臂二和重力传感器保持相对平衡的状态。

进一步的，所述的红外预警接收器一还包括一级预警的黄色警示灯、低频蜂鸣器；所述红外预警接收器二还包括二级预警的红色警示灯和高频蜂鸣器。

进一步的，所述的一级红外线与位于海洋重力仪框架内中心位置的重力传感器边缘的水平距离为10厘米，所述二级红外线与位于海洋重力仪框架内中心位置的重力传感器边缘的水平距离为13厘米。

进一步的，所述空气阻尼机械臂一和空气阻尼机械臂二与重力传感器连接的部位分别设有软橡胶垫一和软橡胶垫二，用于在机械臂与传感器接触时起到缓冲保护作用。

进一步的，所述自动保护系统与其海洋重力仪均在一个单片机的控制下工作。