[发明专利]一种用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置

说明书

本发明公开一种用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置，承压壳体组件中外承压筒两端分别连接有密封端盖；支撑固定架组件的内支撑筒嵌套于外承压筒内部且可沿外承压筒内壁轴向移动，内支撑筒两端均固定有支撑法兰，通丝的两端分别与内支撑筒两端的支撑法兰固定，推进器模块包括水下推进器，水下推进器通过连接框架可沿凸轨道运动；推力测量组件包括电感式位移传感器和测力弹簧，水下推进器的运动使得测力弹簧发生形变，电感式位移传感器测量测力弹簧的位移量实现对水下推进器的推力的测量计算。本发明通过增压装置对筒内的水压进行自由调节，模拟水下推进器在不同深海压力环境下工作，进而测量推进器在深海环境下的推力特性变化。

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种水下机器人推进器推力测量装置，特别是一种用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置。

背景技术

推进器作为水下机器人的关键动力设备，用于控制水下机器人的行进、方向与姿态，以保证机器人在水下正常工作。对于水下推进器而言，推力的大小是影响其工作效率的关键因素。因此，推力的测量与计算对水下推进器的研究有重要的指导意义。

专利申请号为201610231147.0，名称为《一种水下推进器用测力平台》的中国专利，提供了一种水下推进器用测力平台，解决了水流方向变化的环境中，水下推进器水动力参数难以实时测量的问题；专利申请号为201520804952.9，名称为《小功率推进器推力测量机构》的中国专利，通过杠杆原理对小功率水下推进器进行实时测量，简单方便。

上述现有推进器推力测量装置适用于测量推进器在常压下的推力特性，并未考虑深海环境压力对推进器推力特性的影响，所以，难以直接用于测量推进器在深海环境下推力特性。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种适用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置。

技术方案：本发明的一种用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置，包括承压壳体组件、支撑固定架组件、推进器模块和推力测量组件，所述承压壳体组件包括外承压筒，外承压筒两端连接有水密法兰以及密封端盖；支撑固定架组件包括内支撑筒，内支撑筒嵌套于外承压筒内部且可沿外承压筒内壁轴向移动，内支撑筒两端均固定有支撑法兰，两个支撑法兰之间连接有凸轨道，通丝和圆形电木板，通丝的两端分别与内支撑筒两端的支撑法兰固定，圆形电木板分别安装于两个支撑法兰的端面，通丝上还设有传感器电木板；所述推进器模块包括水下推进器，水下推进器通过连接框架可沿凸轨道运动；所述推力测量组件包括与传感器电木板相连的电感式位移传感器和测力弹簧，水下推进器的运动使得测力弹簧发生形变，电感式位移传感器测量测力弹簧的位移量实现对水下推进器的推力的测量计算。

进一步的，所述外承压筒外侧两端分别通过水密法兰与O型密封圈密封设置有无孔端盖和开孔端盖，外承压筒外部整体套有固定框架，该固定框架由铝型材制成，固定外承压筒，防止两侧端盖被内部高水压冲破。

进一步的，所述开孔端盖上开设有两个通孔和一个螺纹孔，两个通孔通过螺母和平圈垫片分别与第一水密接插件和第二水密接插件连接，第一水密接插件与水下推进器进行连接，第二水密接插件与电感式位移传感器进行连接，所述螺纹孔与增压装置的四分管接头相连。

为了实现内支撑筒和外承压筒之间的相对移动或固定，所述外承压筒内侧筒壁上设有若干凹轨道，各凹轨道端部均设有凹槽；所述内支撑筒外侧筒壁的两端端部均套有卡箍，每个卡箍上均设有若干滚轮，所述两个卡箍分别与内支撑筒两端的支撑法兰固定连接；且各个滚轮一一对应设于凹轨道中，使得内支撑筒沿外承压筒的轴向进行移动，当滚轮移动到凹轨道的端面时，逆时针转动内支撑筒，将滚轮转入凹轨道端部的凹槽中，实现内外筒的固定连接；反之，在完成固定后，顺时针转动内支撑筒，使滚轮转回凹轨道上，再向外抽出内支撑筒，即可完成外承压筒和内支撑筒的分离。