[发明专利]一种中浅深度潜水器用浮力调节装置及方法

说明书

本发明涉及一种中浅深度潜水器用浮力调节装置及调节方法，包括耐压水舱，所述耐压水舱底部安装有泵源，耐压水舱外设有与泵源连通的排水支路、注水支路，泵源包括电机、海水泵，海水泵接有进水过滤器，出口接有安全阀，管路伸出安全阀的一端敞口设置；排水支路包括与海水泵的出水口相连通的单向阀，单向阀连通排水开关阀，排水开关阀连接有通海过滤器，通海过滤器与外界海水连通，所述注水支路包括与耐压水舱底部连通的注水过滤器，所述注水过滤器的进水一端连通有节流孔，节流孔的进水一端连通有调速阀，调速阀的进水一端连通有注水开关阀，注水开关阀的进水一端与通海过滤器连通，所述注水开关阀与排水开关阀连通，缩减了系统的阀件数量。

技术领域

本发明涉及潜水器技术领域，尤其是一种中浅深度潜水器用浮力调节装置及方法。

背景技术

潜水器取样后由于重量的增加，或释放其他装备后重量的减少，或是由于水介质的特性，例如水下压力、温度的改变而引起的海水密度的变化；随着下潜深度的增加，潜水器耐压结构发生弹性变形而引起排水体积的变化，这些因素均导致重力和浮力的平衡被打破。因此，为确保潜水器在一定深度具有相对稳定的作业姿态，需要对其进行浮力调节。

目前，潜水器浮力调节方法有油泵式、活塞式、锚链式、汽油式、高压空气式、海水泵式，这些现有调节方法中，存在各种限制，例如油泵式存在体积大、只应用于小浮力调节能力要求的小型无人潜水器；海水泵式浮力调节方法其海水泵的柱塞双向承受与工作压力相匹配的力，而目前市售海水泵的柱塞受力工况为：柱塞受压行程时承受和工作压力相匹配的力，柱塞回程时只承受较小的回程力，因此市售海水泵柱塞回程一般采用弹簧回程，某些采用强制回程的也只是设计了结构强度较弱的回程机构，且滑靴和柱塞头部的包裹设计都是按照较小回程力工况进行的设计，因此海水泵式浮力调节方法的海水泵的研制难度、研发成本都很高，且由于是研制件，可靠性也无法得到有效保证；在中浅深度的工况下，现有的浮力调节方法难以同时达到结构紧凑、成本较低和高可靠性的要求。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的中浅深度潜水器用浮力调节装置及方法，通过设置注水支路、排水支路和泵源，水程不经过泵源，而是通过调速阀控制注水，从而达到整个系统阀件数量缩减、体积减小、成本降低、可靠性提高的目的。

本发明所采用的技术方案如下：

一种中浅深度潜水器用浮力调节装置，包括耐压水舱，所述耐压水舱底部安装有泵源，耐压水舱外设有与泵源连通的排水支路、注水支路，

所述耐压水舱内壁安装有液位计，

所述泵源包括电机、被电机带动的海水泵，所述海水泵的进水口接有进水过滤器，海水泵的出口接有安全阀，管路伸出安全阀的一端敞口设置；泵源浸没在耐压水舱液面下，

所述排水支路包括与海水泵的出水口相连通的单向阀，所述单向阀的出水方向连通有排水开关阀，排水开关阀的出水方向连接有通海过滤器，通海过滤器与外界海水连通，

所述注水支路包括与耐压水舱底部连通的注水过滤器，所述注水过滤器的进水一端连通有节流孔，节流孔的进水一端连通有调速阀，调速阀的进水一端连通有注水开关阀，注水开关阀的进水一端与通海过滤器连通，所述注水开关阀与排水开关阀连通。

所述排水开关阀和注水开关阀为常闭型二位二通阀，阀芯为球阀结构或锥阀结构。

节流孔的结构为：进口压力为调速阀的进口压力的1/3-1/2。

节流孔302需要特殊设计，以保证其进口压力，本实施例中的节流孔302需设计为进口压力为调速阀303的进口压力的1/3-1/2。

所述电机密封封装，所述海水泵采用轴向柱塞泵。

所述耐压水舱内的液面上方空气气压为大气压力。

一种中浅深度潜水器用浮力调节装置的调节方法，包括如下步骤：