水中磁感應裝置的製作方法

2023-04-25 03:54:06 2

專利名稱：水中磁感應裝置的製作方法
技術領域：
水中磁感應裝置技術領域[0001]本實用新型屬於水下儀器設備領域，具體地說是一種在水下感應永磁體作用並輸 出信號的水中磁感應裝置。
背景技術：
[0002]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、不同功能的水下儀器設備。因此，水下儀器設備的設計與研製是普遍而又重要的工作。[0003]水下儀器設備中，很多時候需要依靠感應磁信號來傳遞信息或者進行系統控制， 如何能在水下可靠的和靈敏的感應磁信號，並將磁信號傳遞出去是應用磁感應信號的前 提。[0004]再有，水下儀器設備的研製在很多時候需要進行電纜的匯接，即將多股電纜匯集 連接到一起，形成一根電纜。以往進行水下電纜匯接，通常是將多股電纜進行電連接，然後 用高壓絕緣膠布纏繞密封，或採用硫化的方法加以密封。這種方法通常對於兩股電纜的對 接比較有效，而對於多股電纜的匯接，則效果不太理想，尤其是水深壓力大的時候，很容易 進水，造成電路短接。實用新型內容[0005]本實用新型的目的在於提供一種在水下穩定可靠地感應磁信號、避免因匯接電纜 進水造成電路短接的水中磁感應裝置。[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的[0007]本實用新型包括感應基座、磁感應傳感器及水下匯接盒，其中感應基座上沿軸向 設有磁體過孔，該磁體過孔的外圍依次均布有多個沿軸向設置的密封帽固定孔及多個沿軸 向設置的自身固定孔，每個密封帽固定孔均連通有沿徑向開設的纜線密封孔；[0008]所述磁感應傳感器包括密封帽及幹簧管，每個密封帽固定孔均螺紋連接有密封 帽，所述幹簧管安裝在密封帽內，幹簧管的連接線與信號匯接纜的一端相連，信號匯接纜的 另一端由所述纜線密封孔穿出、通過水下匯接盒匯接；所述信號匯接纜與纜線密封孔之間 通過密封部件密封；[0009]所述水下匯接盒包括密封殼體、水密接插頭及電纜匯接板，其中密封殼體的兩端 面分別密封安裝有多個水密接插頭，所述電纜匯接板安裝在密封殼體內；各信號匯接纜的 另一端分別由水密接插頭插入、匯接至電纜匯接板，由電纜匯接板匯接後的信號輸出纜通 過其中一個水密接插頭引出。[0010]其中所述自身固定孔、磁體過孔及密封帽固定孔均為通孔，磁體過孔位於感應基 座的中間，多個密封帽固定孔沿周向均布於磁體過孔的外圍，多個自身固定孔沿周向均布 於密封帽固定孔的外圍；所述自身固定孔為光孔，磁體過孔的兩端為階梯孔，密封帽固定孔的兩端均設有內螺紋、與密封帽螺紋連接；所述纜線密封孔連通於密封帽固定孔的中部，並且纜線密封孔的中軸線與密封帽固定孔的中軸線相垂直；所述纜線密封孔的外端設有內螺紋；所述密封帽內設有內孔，密封帽的一端為方柱，另一端為內孔的開口端、並且外表面設有外螺紋，所述幹簧管安裝在內孔內；所述幹簧管上焊接有多條連接線，各連接線分別連接至信號匯接纜的一端；所述密封部件包括帶孔螺栓、密封膠圈及墊圈，其中密封膠圈及墊圈分別套設在信號匯接纜上，並位於纜線密封孔內，所述帶孔螺栓的軸向截面為「T」形，中間沿軸向開有供所述信號匯接纜穿出的穿線孔；「T」形直徑較大的部分位於纜線密封孔的外部，「T」形直徑較小的部分設有外螺紋、與纜線密封孔螺紋連接；所述信號匯接纜的另一端由穿線孔穿出；所述密封殼體的任一端面上安裝有犧牲陽極；所述密封殼體包括圓筒及密封安裝在圓筒兩側的左端蓋及右端蓋，所述左端蓋與右端蓋的結構相同，每個端蓋上均設有多個第一螺孔，每個第一螺孔內分別螺紋連接有水密接插頭；每個端蓋的內端面邊緣沿軸向向內凸出、插入所述圓筒內，每個端蓋與圓筒之間通過止口定位；所述電纜匯接板安裝在任一端蓋上，安裝電纜匯接板的端蓋內端面沿圓周方向均布有多個用於固接電纜匯接板的第四螺孔；每個端蓋與所述圓筒結合處的外圓周表面上分別挖切有密封槽，該密封槽內容置有作為填料的第一 O形圈，每個端蓋與圓筒通過所述第一 O形圈密封；每個端蓋與所述圓筒結合處的外圓周表面上均布有多個沿徑向開設的第二螺孔，圓筒的兩端沿徑向對應開有與每個端蓋上第二螺孔數量相同的通孔，每個端蓋與圓筒之間通過緊固螺栓依次穿過所述通孔及第二螺孔固接；所述左端蓋及右端蓋的外端面上分別設有便於端蓋安裝或拆卸的第三螺孔；所述電纜匯接板為圓盤狀，固接在任一端蓋的內端面上，在電纜匯接板上設有多個接線柱。本實用新型的優點與積極效果為1.靈敏地感應水下磁信號。本實用新型在感應基座的上方和下方固定著若干個磁感應傳感器，全方位地接收感應信號；並且感應基座中心有磁體過孔,確保永磁體靠近磁感應傳感器，確保可靠的感應磁信號。2.可靠的密封方式。本實用新型信號匯接纜穿出感應基座時，通過密封膠圈、墊圈和帶孔螺栓等密封固定在感應基座的纜線密封孔上；水下匯接盒兩端蓋和圓筒的密封，以及水密接插頭和端蓋的密封等，均安裝O形圈作為填料，保證了良好的密封。3.工作水深的可選擇性，綜合考慮承受水下壓力的大小、選用不同的材料來製作密封帽，通過控制水下匯接盒密封殼體自身尺寸的大小，根據需要選擇端蓋和圓筒的厚度，來滿足不同水深工作環境的要求；同時，密封帽和水下匯接盒通過充油可以進一步增加其水下耐壓能力。4.本實用新型的水下匯接盒通過選擇圓筒不同的徑向和軸向尺寸，來達到調整密封殼體空間大小的目的，柱形空間相對比較方便充分應用。

圖1為本實用新型的結構原理圖；圖2為本實用新型感應部件的俯視圖；[0021]圖3為圖2中的A-A剖視圖；[0022]圖4為圖1中感應基座的俯視圖；[0023]圖5為圖4中的B-B剖視圖；[0024]圖6為本實用新型密封帽的結構示意圖；[0025]圖7為本實用新型密封螺栓的結構示意圖；[0026]圖8為本實用新型水下匯接盒的主視剖視圖；[0027]圖9為圖8左視圖；[0028]圖10為圖8中左端蓋與圓筒連接處的局部放大圖；[0029]圖11為圖8中左端蓋的結構剖視圖；[0030]圖12為圖8中左端蓋的左視圖；[0031]其中I為感應基座，101為自身固定孔，102為磁體過孔，103為密封帽固定孔，104為纜線密封孔；[0032]2為磁感應傳感器，201為密封帽，202為幹簧管，203為上幹簧管連接線A，204為上幹簧管連接線B，為205為下幹簧管連接線A，206為下幹簧管連接線B，207為內孔；[0033]3為信號匯接纜，301為密封膠圈，302為墊圈，303為帶孔螺栓；304為穿線孔；[0034]4為水下匯接盒，401為水密接插頭，402為犧牲陽極，403為左端蓋，404為第一 O形圈，405為緊固螺栓，406為圓筒，407為電纜匯接板，408為右端蓋，409為第二 O形圈，410 為第一螺孔，411為第二螺孔，412為密封槽，413為第三螺孔，414為第四螺孔。[0035]5為信號輸出纜。
具體實施方式
[0036]
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳述。[0037]如圖1所示，本實用新型包括感應基座1、磁感應傳感器2、信號匯接纜3、水下匯接 盒4及信號輸出纜5，磁信號被磁感應傳感器2感應後由信號匯接纜3匯入水下匯接盒4， 匯入信號匯接後由信號輸出纜5輸出。[0038]如圖2 7所示，感應基座I上裝載著多個磁感應傳感器2，磁感應傳感器2包括 密封帽201及幹簧管202。感應基座I上沿軸向設有一個磁體過孔102，該磁體過孔102位 於感應基座I的中間，可以讓永磁體穿過感應基座I ;磁體過孔102的外圍依次均布有多個 (本實施例為四個)沿軸向設置的密封帽固定孔103及多個(本實施例為四個)沿軸向設 置的自身固定孔101，每個密封帽固定孔103均連通有沿徑向開設的纜線密封孔104。自身 固定孔101、磁體過孔102及密封帽固定孔103均為通孔，四個密封帽固定孔103沿周向均 布於磁體過孔102的外圍，四個自身固定孔101沿周向均布於密封帽固定孔103的外圍，可 以方便本實用新型在工作場所的固定；本實施例的自身固定孔101為光孔，磁體過孔102的 兩端為階梯孔，密封帽固定孔103的兩端均設有內螺紋、並且每個密封帽固定孔103的兩端 分別螺紋連接有密封帽201螺紋連接。纜線密封孔104連通於密封帽固定孔103的中部， 並且纜線密封孔104的中軸線與密封帽固定孔103的中軸線相垂直，纜線密封孔104的外 端設有內螺紋。[0039]密封帽201內設有內孔207，密封帽201的一端(頂端)為方柱、便於扳手的夾持， 密封帽201的另一端(下端)為內孔207的開口端、並且外表面設有與密封帽固定孔103上內螺紋相對應的外螺紋；密封帽201的另一端與密封帽固定孔103螺紋連接，內孔207與密封帽固定孔103內部相通。每個密封帽201的內孔207內均密封安裝有一個幹簧管202，每個幹簧管202上均焊接有多條連接線，各連接線分別連接至信號匯接纜3的一端。本實施例中，同一密封帽固定孔103兩端螺紋連接的密封帽201內部的兩個幹簧管202，其中位於上方的幹簧管分別焊接有上幹簧管連接線A203及上幹簧管連接線B204，位於下方的幹簧管分別焊接有下幹簧管連接線A205及下幹簧管連接B206，上幹簧管連接線A203、上幹簧管連接線B204、下幹簧管連接線A205及下幹簧管連接B206連接到信號匯接纜3的一端上，信號匯接纜3的另一端由纜線密封孔104穿出、通過水下匯接盒4匯接，信號匯接纜3與纜線密封孔104之間通過密封部件密封。密封部件包括帶孔螺栓303、密封膠圈301及墊圈302，其中密封膠圈301及墊圈302分別套設在信號匯接纜3上，並位於纜線密封孔104內，密封膠圈301及墊圈302的外表面均與纜線密封孔104的孔壁密封抵接。帶孔螺栓303的軸向截面為「T」形，中間沿軸向開有供信號匯接纜3穿出的穿線孔304 ;「T」形直徑較大的部分位於纜線密封孔104的外部，「Τ」形直徑較小的部分設有外螺紋，方便與纜線密封孔104上的內螺紋螺紋連接；信號匯接纜3的另一端由穿線孔304穿出，穿線孔304的直徑大於信號匯接纜3的直徑。如圖8 12所示，水下匯接盒4包括密封殼體和附帶設施，其中密封殼體包括圓筒406及密封安裝在圓筒406兩側的左端蓋403及右端蓋408，附帶設施包括水密接插頭401、犧牲陽極402及電纜匯接板407 ;水下匯接盒4是由左端蓋403、圓筒406和右端蓋408組成整個密封殼體的，左端蓋403與右端蓋408的結構相同，密封殼體上附帶著水密接插頭401、犧牲陽極402及電纜匯接板407。圓筒406兩端外圓柱面上分別沿徑向均布著多個通孔(本實施例為四個)，每個端蓋的內端面邊緣沿軸向向內凸出、由圓筒406的兩端插入圓筒406內，每個端蓋與圓筒406之間均通過止口定位；在每個端蓋與圓筒406結合處的外圓周表面上均布有多個沿徑向開設的第二螺孔412，該第二螺孔412的數量與圓筒406兩端的通孔數量相同，即本實施例第二螺孔412也為四個；緊固螺栓405穿過圓筒406的通孔，旋進左端蓋403或右端蓋408上的第二螺孔412，這樣，左端蓋403或右端蓋408都分別採用四個緊固螺栓405均布在其圓周上與圓筒406進行連接。每個端蓋與圓筒406結合處的外圓周表面上分別挖切有密封槽411，該密封槽411內容置有作為填料的第一 O形圈404，使每個端蓋與圓筒406通過所述第一 O形圈404進行密封，即構成了一個圓柱形的密封殼體。在左端蓋403或右端蓋408的外端面上安裝有犧牲陽極402，本實施例的犧牲陽極402是通過六角螺栓固接在左端蓋403的外端面上。每個端蓋上均設有多個第一螺孔410，每個第一螺孔410內分別螺紋連接有水密接插頭401，水密接插頭401與第一螺孔410之間通過作為填料的第二 O形圈409進行密封。每個端蓋上其中一個水密接插頭401為信號輸出纜5的接插頭，其餘的水密接插頭401為信號匯接纜3的接插頭。在密封殼體內安裝有電纜匯接板407，該電纜匯接板407可安裝在任一端蓋的內端面上，安裝電纜匯接板407的端蓋內端面沿圓周方向均布有多個用於固接電纜匯接板407的第四螺孔414 ;本實施例的電纜匯接板407為圓盤狀，通過四個螺栓固接在左端蓋403內端面上的第四螺孔414中，在電纜匯接板407上設有多個接線柱，以實現電纜的匯接；由左、右端蓋403、408上水密接插頭401穿入圓筒406內的多股信號匯接纜3匯接在電纜匯接板407上，由電纜匯接板407匯接後的信號輸出纜通過一個水密接插頭401引出。在左端蓋403及右端蓋408的外端面上還分別鑽有兩個第三螺孔413，以便於左端蓋403和右端蓋408的安裝或拆卸。[0043]本實用新型的裝配過程為[0044]1.用粘合劑(如現有技術的502膠)將幹簧管202固定到密封帽103的內偵彳，幹簧管202上焊接連接線；[0045]2.在感應基座I上密封帽固定孔103的上下兩端分別螺紋連接兩個帶有幹簧管 202的密封帽103，並將上下兩個幹簧管的上幹簧管連接線A203、上幹簧管連接線B204、下幹簧管連接線A205及下幹簧管連接B206由纜線密封孔104拽出感應基座I ;[0046]3.將信號匯接纜3的一端依次穿上帶孔螺栓303、墊圈302、密封膠圈301，而後將上幹簧管連接線A203、上幹簧管連接線B204、下幹簧管連接線A205及下幹簧管連接B206 分別焊接在信號匯接纜3的一端上，即連接了兩個幹簧管202，信號匯接纜3的另一端焊接水S接插件401 ；[0047]4.通過帶孔螺栓303、墊圈302和密封膠圈301將信號匯接纜3密封地固定到感應基座I上的纜線密封孔104中，信號匯接纜3帶有水密接插件401的另一端插入水下匯接盒4內的電纜匯接板407即可，最後由水下匯接盒4弓I出信號輸出纜5。[0048]當永磁體靠近時，磁感應傳感器2感應到的信號由信號匯接纜3匯入水下匯接盒 4，匯入信號匯接後再由信號輸出纜5輸出。[0049]本實用新型的感應基座I為聚四氟乙烯棒。本實用新型的密封帽201內及水下匯接盒4內充油(如現有技術的機油)，以適用於深`水工作。
權利要求1.一種水中磁感應裝置，其特徵在於包括感應基座(I)、磁感應傳感器(2)及水下匯接盒(4 )，其中感應基座(I)上沿軸向設有磁體過孔(102 )，該磁體過孔(102 )的外圍依次均布有多個沿軸向設置的密封帽固定孔(103)及多個沿軸向設置的自身固定孔(101)，每個密封帽固定孔(103 )均連通有沿徑向開設的纜線密封孔(104 );所述磁感應傳感器(2 )包括密封帽(201)及幹簧管(202 )，每個密封帽固定孔(103 )均螺紋連接有密封帽(201)，所述幹簧管(202 )安裝在密封帽(201)內，幹簧管(202 )的連接線與信號匯接纜(3)的一端相連，信號匯接纜(3)的另一端由所述纜線密封孔(104)穿出、通過水下匯接盒(4)匯接；所述信號匯接纜(3)與纜線密封孔(104)之間通過密封部件密封；所述水下匯接盒(4)包括密封殼體、水密接插頭(401)及電纜匯接板(407)，其中密封殼體的兩端面分別密封安裝有多個水密接插頭(401)，所述電纜匯接板(407)安裝在密封殼體內；各信號匯接纜(3)的另一端分別由水密接插頭(401)插入、匯接至電纜匯接板(407)，由電纜匯接板(407)匯接後的信號輸出纜(5)通過其中一個水密接插頭(401)引出。
2.按權利要求1所述的水中磁感應裝置，其特徵在於所述自身固定孔(101)、磁體過孔(102)及密封帽固定孔(103)均為通孔，其中磁體過孔(102)位於感應基座(I)的中間， 多個密封帽固定孔(103)沿周向均布於磁體過孔(102)的外圍，多個自身固定孔(101)沿周向均布於密封帽固定孔(103)的外圍；所述自身固定孔(101)為光孔，磁體過孔(102)的兩端為階梯孔，密封帽固定孔(103)的兩端均設有內螺紋、與密封帽(301)螺紋連接。
3.按權利要求1或2所述的水中磁感應裝置，其特徵在於所述纜線密封孔(104)連通於密封帽固定孔(103)的中部，並且纜線密封孔(104)的中軸線與密封帽固定孔(103)的中軸線相垂直；所述纜線密封孔(104)的外端設有內螺紋。
4.按權利要求1所述的水中磁感應裝置，其特徵在於所述密封帽(201)內設有內孔 (207)，密封帽(201)的一端為方柱，另一端為內孔(207)的開口端、並且外表面設有外螺紋，所述幹簧管(202 )安裝在內孔(207 )內。
5.按權利要求1或4所述的水中磁感應裝置，其特徵在於所述幹簧管(202)上焊接有多條連接線，各連接線分別連接至信號匯接纜(3)的一端。
6.按權利要求1所述的水中磁感應裝置，其特徵在於所述密封部件包括帶孔螺栓 (303)、密封膠圈(301)及墊圈(302)，其中密封膠圈(301)及墊圈(302)分別套設在信號匯接纜(3)上，並位於纜線密封孔(104)內，所述帶孔螺栓(303)的軸向截面為「T」形，中間沿軸向開有供所述信號匯接纜(3)穿出的穿線孔(304);「T」形直徑較大的部分位於纜線密封孔(104)的外部，「Τ」形直徑較小的部分設有外螺紋、與纜線密封孔(104)螺紋連接；所述信號匯接纜(3)的另一端由穿線孔(304)穿出。
7.按權利要求1所述的水中磁感應裝置，其特徵在於所述密封殼體的任一端面上安裝有犧牲陽極(2)。
8.按權利要求1所述的水中磁感應裝置，其特徵在於所述密封殼體包括圓筒(406) 及密封安裝在圓筒(406)兩側的左端蓋(403)及右端蓋(408)，所述左端蓋(403)與右端蓋(408)的結構相同，每個端蓋上均設有多個第一螺孔(410)，每個第一螺孔(410)內分別螺紋連接有水密接插頭(401);每個端蓋的內端面邊緣沿軸向向內凸出、插入所述圓筒(406) 內，每個端蓋與圓筒(406)之間通過止口定位；所述電纜匯接板(407)安裝在任一端蓋上， 安裝電纜匯接板(407)的端蓋內端面沿圓周方向均布有多個用於固接電纜匯接板(407)的第四螺孔(414)。
9.按權利要求8所述的水中磁感應裝置，其特徵在於每個端蓋與所述圓筒(406)結合處的外圓周表面上分別挖切有密封槽(411)，該密封槽(411)內容置有作為填料的第一 O 形圈(404),每個端蓋與圓筒(406)通過所述第一 O形圈(404)密封；每個端蓋與所述圓筒 (406)結合處的外圓周表面上均布有多個沿徑向開設的第二螺孔(412)，圓筒(406)的兩端沿徑向對應開有與每個端蓋上第二螺孔(412)數量相同的通孔，每個端蓋與圓筒(406)之間通過緊固螺栓(405)依次穿過所述通孔及第二螺孔(412)固接；所述左端蓋(403)及右端蓋(408)的外端面上分別設有便於端蓋安裝或拆卸的第三螺孔(413)。
10.按權利要求8所述的水中磁感應裝置，其特徵在於所述電纜匯接板(407)為圓盤狀，固接在任一端蓋的內端面上，在電纜匯接板(407)上設有多個接線柱。
專利摘要本實用新型屬於水下儀器設備領域，具體地說是一種在水下感應永磁體作用並輸出信號的水中磁感應裝置，包括感應基座、磁感應傳感器及水下匯接盒，感應基座上裝載由幹簧管和密封帽構成的磁感應傳感器，當永磁體靠近時，磁感應傳感器感應的信號由信號匯接纜匯入水下匯接盒，匯入信號匯接後由信號輸出纜輸出；感應基座上有密封帽固定孔、纜線密封孔、磁體過孔和自身固定孔，信號匯接纜穿出感應基座時通過密封部件進行密封，水下匯接盒由圓筒及兩側端蓋組成，兩端蓋上分別固定著水密接插頭，接插頭上的電纜在密封艙內部實現匯接，其中一個水密接插頭連接信號輸出纜，以實現感應信號的輸出。本實用新型具有感應靈敏，密封可靠，工作水深可選擇等優點。
文檔編號G01R33/00GK202870280SQ20122057285
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者陳永華, 任建明, 劉長華 申請人:中國科學院海洋研究所