一種機械式開關型深度傳感器的製造方法
2023-05-25 09:50:01
一種機械式開關型深度傳感器的製造方法
【專利摘要】本發明屬於海洋高壓環境機電控制【技術領域】，具體地說是一種機械式開關型深度傳感器。包括殼體、活塞、磁鐵組件、彈簧、開關組件、橡膠電纜端頭，其中殼體為中空結構，所述活塞滑動連接於殼體的中心孔內，活塞的一端通過殼體內設有內止口限位，所述殼體的一端設有外螺紋，另一端與橡膠電纜端頭連接，所述橡膠電纜端頭內設有開關組件，所述磁鐵組件設置於活塞的另一端、並與開關組件相對應，所述彈簧設置於殼體的中心孔內、並位於活塞與橡膠電纜端頭之間；本發明具有壓力設定範圍大，性能穩定、安全可靠，結構緊湊，成本低、易實現等諸多優點。
【專利說明】一種機械式開關型深度傳感器
【技術領域】
[0001]本發明屬於海洋高壓環境機電控制【技術領域】，具體地說是一種機械式開關型深度傳感器。
【背景技術】
[0002]目前在海洋油氣勘探開發等領域，對潛器、作業工具等深度的檢測十分必要和廣泛。多數深度傳感器採用壓敏元件(不鏽鋼、陶瓷等)的形式，實時連續監測深度信息，結構複雜，耗能多，價格昂貴。而很多應用場合僅要求達到一定深度後，觸發深度開關信號，進而觸發單片機及各種控制器工作即可，因而研製出一種結構簡單緊湊，性能穩定可靠，低成本的機械式開關型深度傳感器已成為亟待解決的問題。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本發明的目的在於提供一種機械式開關型深度傳感器，該機械式開關型深度傳感器結構簡單緊湊，性能穩定可靠，低成本。
[0004]為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案:
[0005]一種機械式開關型深度傳感器，包括殼體、活塞、磁鐵組件、彈簧、開關組件、橡膠電纜端頭，其中殼體為中空結構，所述活塞滑動連接於殼體的中心孔內，活塞的一端通過殼體內設有的內止口限位，所述殼體的一端設有外螺紋，另一端與橡膠電纜端頭連接，所述橡膠電纜端頭內設有開關組件，所述磁鐵組件設置於活塞的另一端、並與開關組件相對應，所述彈簧設置於殼體的中心孔內、並位於活塞與橡膠電纜端頭之間；海水通過殼體一端的通孔推動活塞移動、並壓縮彈簧，海水壓力與彈簧力平衡；當達到設定深度後，磁鐵組件靠進開關組件、並發出訊號。
[0006]所述活塞與殼體之間設有密封組件。所述密封組件包括防塵圈和斯特封。所述殼體的一端設有臺肩。
[0007]所述活塞的另一端沿軸線設有延伸部，所述延伸部與磁鐵組件連接，所述彈簧套設於所述延伸部上、並一端抵接於活塞的軸肩，另一端抵接於所述橡膠電纜端頭。
[0008]所述殼體的另一端設有沉孔，所述橡膠電纜端頭的一端設有凸起和沉孔，所述橡膠電纜端頭一端的凸起與殼體另一端的沉孔配合連接，所述彈簧的另一端抵接於所述橡膠電纜端頭一端的沉孔底部。所述開關組件為幹簧管接近開關，所述幹簧管接近開關與磁鐵組件相對應。所述橡膠電纜端頭與開關組件和殼體通過膠水連接，所述磁鐵組件與活塞通過膠水連接。
[0009]本發明的優點與積極效果為:
[0010]1.所測深度範圍大。本發明原理為海水壓力和彈簧反作用力保持平衡，檢測彈簧壓縮量間接檢測海水深度。可以根據需要改變彈簧剛度及預壓縮量，使得在不同海水深度下觸發信號。本發明所測量海水深度為0-2000米,最大承受海水深度為8000米。
[0011]2.性能穩定、安全可靠。本發明應用彈簧力與所測海水壓力平衡的原理，應用防塵圈與斯特封組合結構進行密封，檢測組件採用磁鐵塊與幹簧管接近開關結構，本發明將他們巧妙的結合起來，檢測深度傳感器在海水中深度。殼體內部設計有活塞運動限位結構，保護磁鐵組件、開關組件及橡膠電纜接頭，安全可靠。
[0012]3.結構緊湊。根據需要選擇不同彈簧直徑和線徑，活塞運動範圍很小，約為3mm左右，若接點形式為常閉，則整體尺寸在65mm左右；若接點形式為常開，整體尺寸在55mm左右。
[0013]4.成本低，易實現。採用標準的元器件，加工工藝性簡單，加工精度不高，成本低，易實現。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構示意圖；
[0015]圖2為圖1的俯視圖。
[0016]其中:1為殼體，2為活塞，3為防塵圈，4為斯特封，5為磁鐵組件，6為彈簧，7為開關組件，8為橡膠電纜端頭。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
[0018]如圖1所示，本發明包括殼體1、活塞2、密封組件、磁鐵組件5、彈簧6、開關組件7、橡膠電纜端頭8，其中殼體I為中空結構，所述活塞2滑動連接於殼體I的中心孔內，活塞2的一端通過殼體I內設有的內止口限位，所述內止口對活塞2起到限制行程的作用。所述活塞2的另一端沿軸線設有延伸部，所述延伸部通過專用膠水(如:美國洛德公司生產的凱姆洛克膠)與磁鐵組件5連接。所述彈簧6設置於殼體I的中心孔內、並套設於所述活塞2另一端的延伸部上，所述彈簧6 —端抵接於活塞2的軸肩，所述活塞2另一端的延伸部，起到對彈簧6的導向和固定磁鐵組件5的作用。所述殼體I的一端設有臺肩和外圓周表面設有外螺紋，便於對外安裝和密封，所述殼體I的另一端設有沉孔。所述橡膠電纜端頭8的一端設有凸起和沉孔，所述橡膠電纜端頭8—端的凸起與殼體I另一端的沉孔配合、並通過專用膠水(如:美國洛德公司生產的凱姆洛克膠)連接，所述彈簧6的另一端抵接於橡膠電纜端頭8 —端的沉孔底部。所述彈簧6的壓縮量間接測量深度傳感器到達海水深度，測量不同深度可改變彈簧線徑及預壓縮量，另外彈簧也起到活塞2的復位作用。所述橡膠電纜端頭8內設有開關組件7，所述開關組件7與磁鐵組件5相對應，殼體I對磁鐵組件5、開關組件7和橡膠電纜端頭8進行保護。所述活塞2與殼體I之間設有密封組件，所述密封組件包括防塵圈3和斯特封4。所述防塵圈3和斯特封4等密封部件採用耐海水腐蝕材料，防止海水及雜質進入彈簧腔，保證活塞2低阻力運動的同時，起到對海水密封作用，不受外界海水及雜質的影響，使得測量結果更加準確。殼體I內部的開孔方式，使得活塞在初始位置即可順利在海水壓力作用下動作，以及方便將進入殼體I內部海水及雜質排除。
[0019]所述開關組件7為幹簧管接近開關，所述幹簧管接近開關與磁鐵組件5相對應。海水通過殼體I 一端的通孔推動活塞2移動、並壓縮彈簧6，海水壓力與彈簧力平衡；當達到設定深度後，磁鐵組件5靠進幹簧管接近開關，所述磁鐵組件5使幹簧管接近開關與控制電路接通，並發出訊號。磁鐵組件5和開關組件7組合的海水深度檢測方式，開關組件7採用幹簧管接近開關，動作可靠。幹簧管接近開關為現有技術，型號為Dc08，購置於上海米爾聖傳感器有限公司。
[0020]殼體I具有海水引入，及對活塞2的限位功能，同時避免磁鐵組件5、開關組件7及橡膠電纜端頭8的損壞。
[0021]本發明的工作原理是:
[0022]外界海水通過殼體I端部孔道作用在活塞2的一端，推動活塞2運動，直到與另一端彈簧6的作用力平衡。活塞2的運動距離間接反映當時海水深度，當達到設定深度以後，磁鐵組件5與開關組件7即發出訊號，進而可進行下一步定位、巡航等操作。防塵圈3和斯特封4的組合結構保證活塞低摩擦力運動的同時，對海水起到密封作用。本發明在結構上限定活塞2的運動範圍，同時保護磁鐵組件5、開關組件7和橡膠電纜端頭8。本發明可根據需要，可滿足不同深度(0-2000米)發訊要求，最大工作深度可達到8000米。開關組件觸點的接線方式可以採用常開式或常閉式。
[0023]本發明的裝配過程是:
[0024]先將防塵圈3和斯特封4裝入殼體I內，再將磁鐵組件5與活塞2通過膠水連接後裝入殼體I內，活塞2與殼體I之間間隙配合，依靠防塵圈3和斯特封4密封；再將彈簧6套設於活塞2另一端的延伸部上，再將開關組件7和橡膠電纜端頭8通過膠水連接；最後，橡膠電纜端頭8與殼體I通過膠水連接。
[0025]綜上所述，本發明採用海水壓力與彈簧力相平衡原理，彈簧壓縮量間接測量深度傳感器到達海水深度，隨著下潛深度增加，海水壓力越來越大，海水壓力與彈簧力平衡，彈簧6被壓縮。當達到的海水深度大於設定值時，開關組件7發出訊號，以便進行下一步控制。本發明解決了設備在達到設定海水深度之後即發訊，以便進行下一步定位、巡航的問題。
【權利要求】
1.一種機械式開關型深度傳感器，其特徵在於:包括殼體(I)、活塞(2)、磁鐵組件(5)、彈簧(6)、開關組件(7)、橡膠電纜端頭(8)，其中殼體(I)為中空結構，所述活塞(2)滑動連接於殼體(I)的中心孔內，活塞(2)的一端通過殼體(I)內設有的內止口限位,所述殼體(I)的一端設有外螺紋，另一端與橡膠電纜端頭(8)連接，所述橡膠電纜端頭(8)內設有開關組件(7)，所述磁鐵組件(5)設置於活塞(2)的另一端、並與開關組件(7)相對應，所述彈簧(6)設置於殼體(I)的中心孔內、並位於活塞(2)與橡膠電纜端頭(8)之間；海水通過殼體(I) 一端的通孔推動活塞(2)移動、並壓縮彈簧￠)，海水壓力與彈簧力平衡；當達到設定深度後，磁鐵組件(5)靠進開關組件(7)、並發出訊號。
2.按權利要求1所述的機械式開關型深度傳感器，其特徵在於:所述活塞(2)與殼體(I)之間設有密封組件。
3.按權利要求2所述的機械式開關型深度傳感器，其特徵在於:所述密封組件包括防塵圈⑶和斯特封⑷。
4.按權利要求1所述的機械式開關型深度傳感器，其特徵在於:所述殼體(I)的一端設有臺肩。
5.按權利要求1所述的機械式開關型深度傳感器，其特徵在於:所述活塞(2)的另一端沿軸線設有延伸部，所述延伸部與磁鐵組件(5)連接，所述彈簧(6)套設於所述延伸部上、並一端抵接於活塞(2)的軸肩，另一端抵接於所述橡膠電纜端頭(8)。
6.按權利要求5所述的機械式開關型深度傳感器，其特徵在於:所述殼體(I)的另一端設有沉孔，所述橡膠電纜端頭(8)的一端設有凸起和沉孔，所述橡膠電纜端頭(8) —端的凸起與殼體(I)另一端的沉孔配合連接，所述彈簧￠)的另一端抵接於所述橡膠電纜端頭(8) 一端的沉孔底部。
7.按權利要求1所述的機械式開關型深度傳感器，其特徵在於:所述開關組件(7)為幹簧管接近開關，所述幹簧管接近開關與磁鐵組件(5)相對應。
8.按權利要求1所述的機械式開關型深度傳感器，其特徵在於:所述橡膠電纜端頭(8)與開關組件(7)和殼體(I)通過膠水連接，所述磁鐵組件(5)與活塞(2)通過膠水連接。
【文檔編號】G01C13/00GK104422427SQ201310365260
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】張巍, 陳琦, 劉開周 申請人:中國科學院瀋陽自動化研究所