基于现场学习法的水下探测器出水监测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于现场学习法的水下探测器出水监测电路，解决了如何在不同海域和不同温度下水下探测器的出水上浮的准确监测的技术难题。将海水探测触头串联到一路分压电路中，当探测触头随探测器入海水后，通过一个处理单元间歇地测量探测触头上的测量针与探测触头的金属基体之间所形成的海水等效电阻上的分压，进行现场实时学习，得到最新的动态阈值，以此确定为探测器处于入水状态，当处理单元采样到海水等效电阻上的分压偏离该值数次后，即可发出探测器上浮出海面信号。本实用新型专利技术的探测触头具有耐压高、体积小、维护成本低的特点。

On-site learning method based monitoring circuit for water outflow of underwater detector

【技术实现步骤摘要】
基于现场学习法的水下探测器出水监测电路
本专利技术涉及一种水下探测器出水监测电路，特别涉及一种可适应不同海域和不同环境温度的海域中水下探测器的上浮监测电路和监测方法。
技术介绍
对于带有正浮力的水下探测器，一般是通过水底锚具使其固定悬浮在水下一定深度，来完成探测任务的，探测过程有时需要长达几天的时间，当探测任务完成后，或发生水底锚具断索故障时，水下探测器会自动上浮到水面，为了能及时监测到探测器是否浮出水面，一般采用两种监测方法：一种是在水下探测器上安装深度传感器，通过深度传感器对其进行实时监测，但深度传感器一般造价高，传感器容易被水中泥沙或者海生物堵塞发生故障，维护也不方便；另一种是通过在探测器上设置水压膜机构，但水压膜机构体积较大，水压推杆容易发生卡滞现象，橡胶水压膜存在老化后密封性能差的缺陷；现有技术中，有将水膜电阻作为开关信号发生电路的检测电阻，通过两个电极之间的水阻值，作为信号发生电路的一个串联电阻，根据该阻值的存在与否，来获得到开关信号发生器的触发电压输入信号，根据开关信号发生器是否被触发来判断探测器是否上浮到水面；由于海水盐度和温度因时因地而不同，使装在探测器上的两个电极之间存在的水膜电阻差异会很大，使得开关信号发生电路的输出开关信号的触发输入电压不同，直接降低了用此方法判断水下探测器上浮判断的准确率；此外，由于海水腐蚀性很强，电极探针在通电状态下会加快其腐蚀的速度，造成电极探针被腐蚀掉，如何减小探针腐蚀成为现场需要解决的一个技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于现场学习法的水下探测器出水监测电路及监测方法，解决了如何在不同海域和不同温度下水下探测器的出水上浮的准确监测的技术难题。本专利技术是通过以下技术方案解决以上技术问题的：本专利技术的总体构思是：将海水探测触头串联到一路分压电路中，当探测触头随探测器入海水后，通过一个处理单元间歇地测量探测触头上的测量针与探测触头的金属基体之间所形成的海水等效电阻上的分压，当该电压连续大于入水阈值一定次数后确定探测器处于入水状态，随后进行现场实时学习，得到最新的出水动态阈值，当处理单元采样到海水等效电阻上的分压偏离该值数次后，即可发出探测器上浮出海面信号。一种基于现场学习法的水下探测器出水监测电路，包括探测触头、采样电路和微处理器单元，探测触头是由金属基体、测量针和玻璃烧结填充结构组成的，玻璃烧结填充结构设置在金属基体与测量针之间，采样电路中的P型场效应管的源极与5伏直流电源正极相连接，P型场效应管的栅极与微处理器单元上的控制上电端口相连接，P型场效应管的漏极与探测触头上的测量针相连接，探测触头上的金属基体通过比较电阻与5伏直流电源负极相连，金属基体与采样电路中的运算放大器的同相输入端相连接，运算放大器的反向输入端与运算放大器的输出端相连接，运算放大器的输出端与微处理器单元的AD采样端口连接，在微处理器单元上分别设置有的探测器入水信号输出端口和探测器出水信号输出端口。在探测器入水信号输出端口和探测器出水信号输出端口上连接有指示信号执行电路。一种基于现场学习法的水下探测器出水监测电路的水下探测器出水监测方法，其特征在于以下步骤：第一步、预测探测触头入水后的海水等效电阻，选择比较电阻的阻值，使其大于或等于预测的海水等效电阻相同；第二步、当探测触头随探测器入水后，每隔1秒钟，微处理器单元测量一次探测触头与比较电阻的分压，当AD采样端口上的采样值大于或等于1/2的5伏直流电源电压时，微处理器单元内的入水计数器增加1个数字，若微处理器单元测到AD采样端口上的采样值小于1/2的5伏直流电源电压时，入水计数器归零，当入水计数器中的数字达到120时，微处理器单元上设置的探测器入水信号输出端口输出探测器入水指示信号；第三步、当探测器入水信号输出端口输出入水指示信号后，微处理器单元进入到现场学习阶段采样工作模式，微处理器单元每隔1秒钟测量一次探测触头与比较电阻的分压并记录，累计形成一个60个数值的队列，将前15次记录数据去掉测试得到的一个最大值和一个最小值，计算得到平均电压值，该值即为探测器入水后的第一阈值；第四步、微处理器单元继续每隔1秒钟测量一次探测触头与比较电阻的分压并记录，将60个数值的队列，采用先进先出的方式进行更新（原始第一个数值移除，队列整体移位，最后一个数值采用最新测量值取代），更新后将队列中前15个记录数据去掉测试得到的一个最大值和一个最小值，计算得到平均电压值，该值即为探测器入水后的第二阈值；第五步、微处理器单元不断地重复第三步的步骤，依次不断地得到现场学习各阶段的探测器入水后的各阶段阈值；第六步、当微处理器单元不断地向下进行新的现场学习阶段时，若微处理器单元测到AD采样端口上的采样值小于探测器入水后最新阶段的阈值1伏时，微处理器单元停止现场学习阶段采样工作模式，但微处理器单元，仍然每隔1秒钟测量一次探测触头与比较电阻的分压，当微处理器单元测到AD采样端口上的采样值小于探测器入水后最新阶段的阈值1伏累计5次时，微处理器单元上设置的探测器出水信号输出端口上输出探测器出水指示信号。本专利技术通过处理单元间歇测量探测触头与金属基体之间的等效电阻来判断探测器是否入水出水，通过周期施加关闭测量电压，使测量针周期性地得电，降低了其通电腐蚀的速度，测量针采用抗腐蚀性强的钛合金；探测器入水后，通过动态学习所处介质电压的方式来确定不同的出水比较阈值，克服了海水盐度和温度不同对出水比较阈值的影响；本专利技术的探测触头具有耐压高、体积小、维护成本低的特点。附图说明图1是本专利技术的测试电路的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明：一种基于现场学习法的水下探测器出水监测电路，包括探测触头1、采样电路2和微处理器单元3，探测触头1是由金属基体、测量针和玻璃烧结填充结构组成的，玻璃烧结填充结构设置在金属基体与测量针之间，采样电路2中的P型场效应管Q1的源极与5伏直流电源正极相连接，P型场效应管Q1的栅极与微处理器单元3上的控制上电端口5相连接，P型场效应管Q1的漏极与探测触头1上的测量针相连接，探测触头1上的金属基体通过比较电阻R1与5伏直流电源负极相连，金属基体与采样电路2中的运算放大器N1的同相输入端相连接，运算放大器N1的反向输入端与运算放大器N1的输出端相连接，运算放大器N1的输出端与微处理器单元3的AD采样端口6连接，在微处理器单元3上分别设置有的探测器入水信号输出端口7和探测器出水信号输出端口8。在探测器入水信号输出端口7和探测器出水信号输出端口（8）上连接有指示信号执行电路4。一种基于现场学习法的水下探测器出水监测电路的水下探测器出水监测方法，其特征在于以下步骤：第一步、预测探测触头1入水后的海水等效电阻，选择比较电阻R1的阻值，使其与预测的海水等效电阻相同；第二步、当探测触头1随探测器入水后，每隔1秒钟，微处理器单元3测量一次探测触头1与比较电阻R1的分压，当AD采样端口6上的采样值大于或等于1/2的5伏直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于现场学习法的水下探测器出水监测电路，包括探测触头（1）、采样电路（2）和微处理器单元（3），其特征在于，探测触头（1）是由金属基体、测量针和玻璃烧结填充结构组成的，玻璃烧结填充结构设置在金属基体与测量针之间，采样电路（2）中的P型场效应管（Q1）的源极与5伏直流电源正极相连接，P型场效应管（Q1）的栅极与微处理器单元（3）上的控制上电端口（5）相连接，P型场效应管（Q1）的漏极与探测触头（1）上的测量针相连接，探测触头（1）上的金属基体通过比较电阻（R1）与5伏直流电源负极相连，金属基体与采样电路（2）中的运算放大器（N1）的同相输入端相连接，运算放大器（N1）的反向输入端与运算放大器（N1）的输出端相连接，运算放大器（N1）的输出端与微处理器单元（3）的AD采样端口（6）连接，在微处理器单元（3）上分别设置有的探测器入水信号输出端口（7）和探测器出水信号输出端口（8）。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于现场学习法的水下探测器出水监测电路，包括探测触头（1）、采样电路（2）和微处理器单元（3），其特征在于，探测触头（1）是由金属基体、测量针和玻璃烧结填充结构组成的，玻璃烧结填充结构设置在金属基体与测量针之间，采样电路（2）中的P型场效应管（Q1）的源极与5伏直流电源正极相连接，P型场效应管（Q1）的栅极与微处理器单元（3）上的控制上电端口（5）相连接，P型场效应管（Q1）的漏极与探测触头（1）上的测量针相连接，探测触头（1）上的金属基体通过比较电阻（R1）与5伏直流电源负极相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，冯耀峰，陈英杰，闫玉花，王伟，崔剑锋，李晓峰，张惠文，梁勇，
申请(专利权)人：山西汾西重工有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西;14