一种检验水下运动平台的方法技术

本发明专利技术涉及一种检验水下运动平台的方法，包括待检验平台、一维球阵列（经激光干涉比较仪标定）、测头、水下测距传感器、特定位置标记回转轴，本发明专利技术包括以下三个步骤：1.分别利用一维球阵列、测头、测距传感器及特定位置标记回转轴测量平台水上工作定位精度；2.利用露天水池构建浅水环境，检验平台长时间水下安全工作能力，并复核检验平台定位精度；3.利用压力水箱构建深水压力环境，进一步检验平台于深水环境下的定位精度。本方法能够进行水下运动平台定位精度的测量检验，具有简便易行，对检验地点要求低的优点，极大地减少了检验成本及设备运输成本。

A method of testing underwater moving platform

【技术实现步骤摘要】
一种检验水下运动平台的方法
本专利技术属于运动平台检测
，具体涉及一种检验水下运动平台的方法。
技术介绍
水下运动平台能够搭载各种的海洋设备，在海洋中进行多种的探索、研究、开发工作，是海洋开发诸多工作设备的重要载体。由此，对于诸多搭载的开发设备的安全工作来说，水下运动平台的检验是至关重要的。对于水下运动平台的检验标准一般集中于以下两个方面：（1）平台及加工部的水密能力，水下安全工作时间；（2）X,Y,Z轴及回转轴的定位精度。现有的水下运动平台的安全工作能力检验方法存在一些缺陷，比如检验需寻找相应的深水试验水池，将运动平台置于与设定工作环境类似的水池中，进行模拟环境工作测试，该水下运动平台安全工作能力检验方法对深水试验水池内检验试验地点要求高，运输困难，成本高。现有的平台运动定位精度检测方法在应用于水下时存在水环境对检测的干扰，尤其为激光干涉测量法。
技术实现思路
本专利技术提供一种检验水下运动平台的方法，用以解决水下运动平台安全工作能力检验所需试验环境要求高和水下运动平台。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种检验水下运动平台的方法，包括架设于待检测平台上的检验架、测头、回转轴其中：所述检验架上设有一个旋转轴，所述旋转轴输出端设有接口，所述接口能够与测头和回转轴择一连接；包括一维球阵列，所述一维球阵列安装于所述待检测平台上；包括排水罩、密封条槽以及排水气孔，所述排水罩套设在所述测头上，所述排水罩一侧端头处设有密封条槽；所述排水罩内部为空腔，所述排水气孔设在所述排水罩上与所述测头同轴处；包括具有箱盖的压力水箱，所述待检测平台和检验架位于所述压力水箱内，具体步骤如下：A、水上环境检验阶段a、X，Y，Z轴定位精度检验：所述接口装配所述测头，将所述一维球阵列分别沿X，Y，Z三轴方向安装在所述待检测平台上，所述测头对所述一维球阵列上经标定的若干钢球球心距进行测量，测量出对应的X，Y，Z三轴球心距测量值，经标定的若干钢球球心距为标定值，将测量值与标定值对比，得出X，Y，Z三轴定位精度；b、旋转轴定位精度检验b1、在所述接口改装配回转轴，设定所述回转轴靠近端尾处一点为标记点，设定所述接口与所述回转轴连接处为回转中心；b2、测定L1的值；b3、所述回转轴逆时针旋转30°，测定L2的值，将L1和L2带入实际旋转角度测量值公式：α=arcsin[L2/L1]式中：L1为所述标记点距离所述回转中心经标定距离；L2为旋转后所述标记点位置与初始所述标记点所在水平面的垂直距离；α为实际旋转角度测量值；b4、将α与标定旋转角度30°进行对比得出误差值；b5、所述旋转轴带动所述回转轴以每30°为一个目标位置旋转一周，每次旋转后重复步骤b1至b4进行检验；b6、上述步骤b1至b5得到的各项数据如不符合水上环境定位精度要求，则不进行下一步骤，反之进入下一步骤。优选的，B、浅水环境检验阶段B1、搭建浅水环境：根据检验架占地面积及高度，搭建简易露天水池，注水，构建能够浸没检验架的浅水环境；B2、浅水环境长时间水密能力检验：将待检测平台和检验架吊入简易露天水池内，正常运行所设定的工作时间，期间检验待检测平台是否能在浅水环境内安全正常运行；B3、浅水环境长时间定位精度检验：待检测平台于上一步正常运行后，将待检测平台吊出简易露天水池，在密封条槽处装入密封条后，为测头加装水下工作排水罩，在接口处加装配有排水罩的测头，保持排水气孔沿测头方向的进气，将待检测平台重新吊入简易露天水池，重复上述a步骤X，Y，Z轴定位精度检验；将待检测平台吊出简易露天水池，在接口改装回转轴，重复上述b步骤旋转轴定位精度检验；B4、上述步骤B1至B3得到的各项数据如不符合浅水环境定位精度要求，则不进行下一步骤，反之进入下一步骤。优选的，C、设定水深压力环境检验阶段C1、设定水深压力环境水密能力检验：将待检测平台和检验架吊入压力水箱内，对压力水箱进行注水，待浸没检验架一定水深后锁紧密封压力水箱，然后对压力水箱进行加压至所设定水深压力，待检测平台正常运行所设定工作时间，期间检验待检测平台于设定环境下的安全工作能力；C2、设定水深压力环境定位精度检验：待检测平台于上一步正常运行后，压力水箱排水泄压，打开水箱盖，吊出检验架，在接口加装配有排水罩的测头，保持排水气孔沿测头的方向进气，将检验架吊入压力水箱内，对压力水箱进行注水，待浸没检验架一定水深后锁紧密封压力水箱，然后对压力水箱进行加压至检验架设定水深处压力，重复上述a步骤X，Y，Z轴定位精度检验；压力水箱排水泄压，打开水箱盖，吊出检验架，在接口处改装回转轴，重复上述b步骤旋转轴定位精度检验。通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术对检测设备的要求较低，更为简单易行，对检测地的要求更低，减少了设备检测的运输成本；3.本专利技术能够在浅水及密闭的压力水箱内利用简单的设备测量平台的定位精度；4.本专利技术能够应用于各种水下工作平台的水下安全工作能力检验，极大地减少了相应的安全检验成本；5.本专利技术先进行浅水环境检验平台水密安全能力，能够减少平台水下意外发生后的损失。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的接口结构示意图；图3是本专利技术的一维球阵列结构示意图；图4是本专利技术的回转轴旋转示意图；图5是本专利技术压力水箱示意图；图6是本专利技术侧头结构示意图。图中：1、待检测平台；2、检验架；3、旋转轴；4、接口；5、测头；6、回转轴；7、一维球阵列；8、回转中心；9、箱盖；10、压力水箱；11、标记点；51、排水罩；52、密封条槽；53、排水气孔。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。海洋是一个巨大的资源宝库，开发海洋蓝色国土、拓展生存和发展空间，已成为当今世界潮流。水下运动平台能够搭载各种的海洋设备，在海洋中进行多种的探索、研究、开发工作，是海洋开发诸多工作设备的重要载体。由此，对于诸多搭载的开发设备的安全工作来说，水下运动平台的检验是至关重要的。对于水下运动平台的检验标准一般集中于以下两个方面：1、平台及加工部的水密能力，水下安全工作时间；2、X,Y,Z轴及回转轴的定位精度。水下运动平台的安全工作能力检验一般为寻找相应的深水试验水池，将运动平台置于与设定工作环境类似的水池中，进行模拟环境工作测试，检验运动平台的水密安全及稳定工作能力。平台运动定位精度检测方法主要可分为两类：第一类是接触式误差测量方法，主要有一维球列法、球柄仪法等，经过误差参数辨识后，这类检测方法可以直接测量各个误差元，测量精度高，操作简便，设备成本低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检验水下运动平台的方法，包括架设于待检测平台（1）上的检验架（2）、测头（5）、回转轴（6）其中：/n所述检验架（2）上设有一个旋转轴（3），所述旋转轴（3）输出端设有接口（4），所述接口（4）能够与测头（5）和回转轴（6）择一连接；/n包括一维球阵列（7），所述一维球阵列（7）安装于所述待检测平台上（1）；/n包括排水罩（51）、密封条槽（52）以及排水气孔（53），所述排水罩（51）套设在所述测头（5）上，所述排水罩（51）一侧端头处设有密封条槽（52）；所述排水罩（51）内部为空腔，所述排水气孔（53）设在所述排水罩（51）上与所述测头（5）同轴处；/n包括具有箱盖（9）的压力水箱（10），所述待检测平台（1）和检验架（2）位于所述压力水箱（10）内，其特征在于具体步骤如下：/nA、水上环境检验阶段/na、X，Y，Z轴定位精度检验：所述接口（4）装配所述测头（5），将所述一维球阵列（7）分别沿X，Y，Z三轴方向安装在所述待检测平台（1）上，所述测头（5）对所述一维球阵列（7）上经标定的若干钢球球心距进行测量，测量出对应的X，Y，Z三轴球心距测量值，经标定的若干钢球球心距为标定值，将测量值与标定值对比，得出X，Y，Z三轴定位精度；/nb、旋转轴定位精度检验/nb1、在所述接口（4）改装配回转轴（6），设定所述回转轴（6）靠近端尾处一点为标记点（7），设定所述接口（4）与所述回转轴（6）连接处为回转中心（8）；/nb2、测定L1的值；/nb3、所述回转轴（6）逆时针旋转30°，测定L2的值，将L1和L2带入实际旋转角度测量值公式：/nα=arc sin[L2/L1]/n式中：L1为所述标记点（7）距离所述回转中心（8）经标定距离；L2为旋转后所述标记点（7）位置与初始所述标记点（7）所在水平面的垂直距离；α为实际旋转角度测量值；/nb4、将α与标定旋转角度30°进行对比得出误差值；/nb5、所述旋转轴（3）带动所述回转轴（6）以每30°为一个目标位置旋转一周，每次旋转后重复步骤b1至b4进行检验；/nb6、上述步骤b1至b5得到的各项数据如不符合水上环境定位精度要求，则不进行下一步骤，反之进入下一步骤。/n...

【技术特征摘要】
1.一种检验水下运动平台的方法，包括架设于待检测平台（1）上的检验架（2）、测头（5）、回转轴（6）其中：
所述检验架（2）上设有一个旋转轴（3），所述旋转轴（3）输出端设有接口（4），所述接口（4）能够与测头（5）和回转轴（6）择一连接；
包括一维球阵列（7），所述一维球阵列（7）安装于所述待检测平台上（1）；
包括排水罩（51）、密封条槽（52）以及排水气孔（53），所述排水罩（51）套设在所述测头（5）上，所述排水罩（51）一侧端头处设有密封条槽（52）；所述排水罩（51）内部为空腔，所述排水气孔（53）设在所述排水罩（51）上与所述测头（5）同轴处；
包括具有箱盖（9）的压力水箱（10），所述待检测平台（1）和检验架（2）位于所述压力水箱（10）内，其特征在于具体步骤如下：
A、水上环境检验阶段
a、X，Y，Z轴定位精度检验：所述接口（4）装配所述测头（5），将所述一维球阵列（7）分别沿X，Y，Z三轴方向安装在所述待检测平台（1）上，所述测头（5）对所述一维球阵列（7）上经标定的若干钢球球心距进行测量，测量出对应的X，Y，Z三轴球心距测量值，经标定的若干钢球球心距为标定值，将测量值与标定值对比，得出X，Y，Z三轴定位精度；
b、旋转轴定位精度检验
b1、在所述接口（4）改装配回转轴（6），设定所述回转轴（6）靠近端尾处一点为标记点（7），设定所述接口（4）与所述回转轴（6）连接处为回转中心（8）；
b2、测定L1的值；
b3、所述回转轴（6）逆时针旋转30°，测定L2的值，将L1和L2带入实际旋转角度测量值公式：
α=arcsin[L2/L1]
式中：L1为所述标记点（7）距离所述回转中心（8）经标定距离；L2为旋转后所述标记点（7）位置与初始所述标记点（7）所在水平面的垂直距离；α为实际旋转角度测量值；
b4、将α与标定旋转角度30°进行对比得出误差值；
b5、所述旋转轴（3）带动所述回转轴（6）以每30°为一个目标位置旋转一周，每次旋转后重复步骤b1至b4进行检验；
b6、上述步骤b1至b5得到的各项数据如不符合水上环境定位精度要求，则不进行下一步骤，反之进入下一步骤。


2.根据权利要求1所述的一种检验水下...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪中华，孙桂芳，王鹏飞，卢轶，王占栋，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32