一種可攜式單分量測磁儀的製作方法

2023-06-05 18:34:56

本發明涉及水下電磁信號檢測設備領域，尤其涉及一種可攜式單分量測磁儀。

背景技術：

隨著人類社會發展的需要和科學技術的進步，水下工程的規模越來越大，在水下資源的調查、海上石油探測、搶險救生、水下土木工程建設以及海洋軍事等領域大量使用不同類型、不同功能的水下探測儀器。因此，水下探測儀器的設計與研製是普遍而又重要的工作。

水下儀器設備中，很多時候需要磁信號來傳遞信息，如何能把感應到的電磁信號傳遞出去並長期在水下正常工作是該領域亟待解決的一大難題。

現有的水密磁傳感器主要是在傳感器殼體內進行灌注，由於矽油具有良好的導熱性、絕緣性而被廣泛使用。但由於矽油的密度比水小，當傳感器外部的殼體破損時，海水極易將矽油擠出從而進入殼體內部，海水的進入會對傳感器和電路產生腐蝕和損壞。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對現有水下電磁信號檢測的問題，提供一種可攜式單分量測磁儀，整體結構緊湊精巧，方便攜帶，水密性良好，防腐蝕，免維護，穩定性好，檢測結果準確。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種可攜式單分量測磁儀，包括殼體、傳感器單元、信號處理單元和電源；所述信號處理單元、所述傳感器單元、所述電源均設置在所述殼體內；所述傳感器單元的信號輸出端與所述信號處理單元的信號輸入端連接；所述信號處理單元的信號輸出端與貫穿所述殼體的信號線連接；所述信號處理單元與所述電源電連接；所述殼體內填充有完全淹沒過該殼體內所安裝的傳感器單元、信號處理單元、電源的矽脂；所述傳感器單元包括傳感器殼體、矽油；所述矽油填充在所述傳感器殼體內、並淹沒過安裝在該傳感器殼體內的磁傳感器。

本發明的有益效果是：本發明集信號處理單元、電源和傳感器單元為一體，整體結構緊湊精巧，方便攜帶，水密性良好，防腐蝕，免維護，穩定性好，檢測結果準確；矽脂具有良好的防水密封性能、抗溶劑性能和抗爬電性能，不腐蝕金屬且較為粘稠；電源用於對測磁儀提供工作電能；信號處理單元用於對磁傳感器檢測到的電磁信號進行初步處理，以便通過信號線傳輸至上位機；矽油具有阻尼作用，在測磁儀受到外界的作用力時，磁傳感器在矽油的阻尼作用下不會產生劇烈的晃動，為磁傳感器提供一個相對穩定的測量環境，保證測量結果的準確性。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步：還包括支架；所述支架布置在所述殼體內；所述信號處理單元和電源均設置在所述支架上。

上述進一步方案的有益效果是：起到支撐固定的作用。

進一步：所述信號處理單元包括信號調理板、主板和轉接板；所述信號調理板、主板和轉接板依次設置在所述支架上；所述傳感器單元的信號輸出端與所述信號調理板的信號輸入端連接；所述信號調理板的信號輸出端與所述主板的信號輸入端連接；所述主板的信號輸出端與所述轉接板的信號輸入端連接；所述轉接板的信號輸出端與所述信號線連接。

上述進一步方案的有益效果是：磁傳感器將感應到的外界磁場信號轉換成電信號，電信號經過信號調理板的調理後進入主板，主板將電信號經過AD轉換後變成數位訊號，數位訊號經過轉接板引出後通過信號線傳輸至上位機，進行進一步的處理。

進一步：還包括多根隔離柱；所述電源與所述信號調理板之間、所述信號調理板與所述主板之間、所述主板與所述轉接板之間均通過所述的多根隔離柱隔開。

上述進一步方案的有益效果是：隔離柱用於將電源、信號調理板、主板和轉接板隔離開，防止發生短路。

進一步：在所述殼體的頂部留有空氣間隙；所述空氣間隙的高度範圍為8mm至16mm。

上述進一步方案的有益效果是：由於矽脂的密度大於水的密度，測磁儀在水下工作時，即使殼體發生破損，不慎進水，水也只會漂浮於空氣間隙的位置，不會擠出矽脂而對信號處理單元、電源和磁傳感器造成損壞。

進一步：所述殼體由H62黃銅材質製成。

上述進一步方案的有益效果是：H62黃銅耐腐蝕，無磁、具有良好的力學性能和塑性。

進一步：所述電源為聚合物無磁鋰電池。

上述進一步方案的有益效果是：安全性能高；容量大、內阻小、能量密度高，工作時間更長久；厚度小、重量輕，更小型化，能很大程度的減小測磁儀的體積，提高便攜性能；且無磁，不會影響磁傳感器的檢測。

進一步：在所述殼體的頂端設有提耙。

上述進一步方案的有益效果是：方便拿取。

進一步：所述殼體的頂端在所述信號線貫穿的位置設有水密螺栓；所述水密螺栓套設在所述信號線上。

上述進一步方案的有益效果是：提高水密性能，防止水從信號線與殼體的縫隙進入殼體內。

進一步：在所述水密螺栓下方的所述殼體上設有填料函。

上述進一步方案的有益效果是：填料函用於封閉水密螺栓與殼體之間的縫隙，進一步提高測磁儀的水密性能。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。

如圖1所示，一種可攜式單分量測磁儀，其包括殼體2、支架5和傳感器單元；所述支架5和所述傳感器單元均設置在所述殼體2內；所述傳感器單元包括磁傳感器8；還包括信號處理單元和電源9；所述信號處理單元和所述電源9依次設置在所述支架5上；所述磁傳感器8與所述信號處理單元的信號輸入端連接；所述信號處理單元與所述電源9電連接；還包括信號線1；所述信號線1穿過所述殼體2的頂端與所述信號處理單元的信號輸出端連接。

在所述殼體2內填充有矽脂4，矽脂4具有良好的防水密封性能、抗溶劑性能和抗爬電性能，不腐蝕金屬且較為粘稠；所述矽脂4淹沒過所述傳感器單元、所述電源9和所述信號處理單元；在所述殼體2的頂部留有空氣間隙22；所述空氣間隙22的高度範圍為8mm至16mm。所述矽脂4的密度為1.2g/cm3，大於水的密度，測磁儀在水下工作時，即使殼體2發生破損，不慎進水，水也只會漂浮於空氣間隙22處，不會擠出矽脂4而對信號處理單元、電源9和磁傳感器8造成損壞，出現設備故障。

所述信號處理單元包括信號調理板10、主板11和轉接板12；所述信號調理板10、主板11和轉接板12依次設置在所述支架5上；所述傳感器單元的信號輸出端與所述信號調理板10的信號輸入端連接；所述信號調理板10的信號輸出端與所述主板11的信號輸入端連接；所述主板11的信號輸出端與所述轉接板12的信號輸入端連接；所述轉接板12的信號輸出端與所述信號線1連接。

還包括多根隔離柱3；所述電源9與所述信號調理板10之間、所述信號調理板10與所述主板11之間、所述主板11與所述轉接板12之間均通過所述的多根隔離柱3隔開。

隔離柱3用於將電源9、信號調理板10、主板11和轉接板12隔離開，防止發生短路，每根隔離柱3的高度範圍均為10mm至15mm。

工作原理：磁傳感器8將感應到的外界磁場信號轉換成電信號，電信號經過信號調理板10的調理後進入主板11，主板11將電信號經過AD轉換後變成數位訊號，數位訊號經過轉接板12引出後通過信號線1傳輸至上位機，進行進一步的處理。

所述傳感器單元還包括傳感器殼體6和矽油7；所述磁傳感器8設置在所述傳感器殼體6內；所述矽油7填充在所述傳感器殼體6內、並淹沒過所述磁傳感器8。矽油7具有阻尼作用，在測磁儀受到外界的作用力時，磁傳感器8在矽油7的阻尼作用下不會產生劇烈的晃動，為磁傳感器8提供一個相對穩定的測量環境，保證測量結果的準確性。

在所述傳感器殼體6的頂端設有扣合在傳感器殼體6上的頂蓋，頂蓋通過螺栓與傳感器殼體6連接，使磁傳感器8的安裝、矽油7的填充以及檢修等工作更加方便。

所述殼體2由H62黃銅材質製成，耐腐蝕，無磁、具有良好的力學性能和塑性。

所述電源9為聚合物無磁鋰電池。聚合物無磁鋰電池安全性能高；容量大、內阻小、能量密度高，工作時間更長久；厚度小、重量輕，更小型化，能很大程度的減小測磁儀的體積，提高便攜性能；且無磁，不會影響磁傳感器8的檢測。

在所述殼體2的頂端設有提耙21，方便拿取。

所述殼體2的頂端在所述信號線1貫穿的位置設有水密螺栓14；所述水密螺栓14套設在所述信號線1上。防止水從信號線1與殼體2的縫隙進入殼體2內，提高測磁儀的水密性能。

在所述水密螺栓14下方的所述殼體2上設有填料函13，用於封閉水密螺栓14與殼體2之間的縫隙，進一步提高測磁儀的水密性能。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。