一种水下载荷释放初始扰动测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种水下载荷释放初始扰动测试装置及测试方法，通过改变连接框架连接杆之间的不同角度，从而改变圆柱体载荷的角度，获得不同姿态角下载荷的受力情况。本方法可以快速有效测量多个姿态角下的水下载荷释放初始扰动情况。扰动情况。扰动情况。

【技术实现步骤摘要】
一种水下载荷释放初始扰动测试装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及一种水下载荷释放初始扰动测试装置及测试方法，具体为一种在初始时刻启动平稳、传感器连接可靠的装置。

技术介绍

[0002]海洋是人类赖以生存和发展的空间，是能源、生物资源和金属资源的战略性开发基地，关系到人类的生存和发展。由于人类的肆意开发资源，一些资源面临短缺的问题，因此，越来越多的国家开始把关注的焦点转向蕴含丰富能源和资源的海洋空间。目前各国都在积极开展海底和水生生物矿产资源调查的海洋调查，由于海洋环境较恶劣，因此，自主式无人探索设备是进行海洋调查所必需的。
[0003]现有的信息采集设备一般通过传统的水下航行器携带到指定地点进行投放，进行定点信息采集，完成任务之后再进行回收；然而，由于海洋环境的复杂多样性，干扰因素较多，确定合适的投放角度和投放时机时是非常重要的。然而，目前没有较为可靠的水下载荷释放初始扰动装置，水下载荷释放没有太多可参考的数据，难以满足现有的军用侦察及民用探测需求。
[0004]经文献检索，发表日期为2019年1月、名称为《水下自治平台载荷释放与升沉运动组合控制》的论文，其中第三章34-36页内容，提出了一种基于液压系统控制的可分离式载荷的推出机构，该机构主要由滑杆，上、下滑块(竖直滑轨上)，钢缆与滑轮，推杆，滑块(滑槽内)，滑槽等部分组成，若滑槽连接的为AUV等需要与水下自治平台主体分离的载荷，则使用爆炸螺栓或电化学腐蚀的方式实现滑槽与载荷的连接与分离。推出机构没有考虑水下流体对平台和载荷的初始扰动影响，并且载荷从与平台基本相同的高度进行释放，载荷在释放之后可能会与平台发生碰撞。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是：为了克服现有技术中载荷释放方式不安全以及释放工况不理想等不足之处，本专利技术涉及一种水下载荷释放初始扰动测试装置及测试方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种水下载荷释放初始扰动测试装置，其特征在于，包括基座、连接组件、主框架和测试系统；
[0007]所述测试系统包括传感器、圆柱体载荷、下底座、上底座、传感器连接杆和支撑板，下底座与圆柱体载荷固连，传感器与下底座固连，上底座与传感器固连，传感器连接杆与上底座固连，传感器连接杆两端为方形断面，且两端分别与支撑板间隙配合，防止扭转；传感器安装在圆柱体载荷浮心正上方；
[0008]所述主框架为两个且相互平行放置；主框架中部分别与支撑板固连，圆柱体载荷位于两个主框架之间；主框架上开有安装孔，用于与其他结构的固连；
[0009]所述连接组件为若干杆件组成的框架结构，一侧与测试系统连接，另一侧与基座连接，通过调整杆件与杆件的连接位置关系，得到圆柱体载荷不同姿态角，从而得出相应等
效位移。
[0010]本专利技术进一步的技术方案是：所述主框架为水滴型板件，板面上开有若干减重孔，同时开有若干通孔作为安装孔。
[0011]本专利技术进一步的技术方案是：所述连接组件包括横梁、移动杆、连杆和固定杆；四个杆件的数量均为两个，两个移动杆和两个固定杆相互平行，两个连杆位于两个横梁上方，两个连杆一端与移动杆一端连接，另一端与横梁连接，移动杆另一端与主框架大端连接；固定杆一端与横梁连接，另一端与主框架小端连接；连杆轴线、横梁轴线与固定杆轴线相互垂直。
[0012]本专利技术进一步的技术方案是：所述移动杆上并排开有若干螺纹孔，通过连杆与不同螺纹孔位的连接，使得主框架大头端发生倾斜，从而带动圆柱体载荷发生倾斜。
[0013]本专利技术进一步的技术方案是：所述圆柱体载荷外表面为回旋面。
[0014]本专利技术进一步的技术方案是：所述下底座的底面圆弧面半径与圆柱体载荷外径相同。
[0015]本专利技术进一步的技术方案是：所述支撑板一侧开有凹槽，传感器连接杆的断面卡入支撑板的方形槽中，防止传感器连接杆的扭转。
[0016]本专利技术进一步的技术方案是：一种水下载荷释放初始扰动测试方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1：将装置固定在水池的拖曳系统；
[0018]步骤2：确定要测试的圆柱体载荷的姿态角，调节对应的移动杆和连杆安装孔位，如：0
°
姿态角，移动杆的孔A与连杆的孔
②
对应连接；
[0019]步骤3：拖曳系统拖动整个装置，记录传感器的数据；
[0020]步骤4：重复步骤2、3,记录其他姿态角下传感器的数据；
[0021]步骤5：分析实验数据，得出初始流体对载荷扰动最小的姿态角；便于实际情况下以合适的姿态角投放载荷。
[0022]专利技术效果
[0023]本专利技术的技术效果在于：
[0024]一：本专利技术设计一种水下载荷释放初始扰动测试装置，采用向下释放载荷的方式，避免载荷下落过程中与释放装置发生碰撞；同时，考虑载荷在不同姿态角下的受力情况，在拖曳水池模拟真实的工况下，得出有效数据，为实际载荷释放提供参考依据；
[0025]二：通过调节移动杆和连杆对应孔位实现姿态角的调节，整个结构简单可靠，同时，便于后续测试扩展，只需要增加孔位，便可以实现更多姿态角下的扰动测试。
附图说明
[0026]图1为本专利技术水下载荷释放初始扰动测试装置总体结构立体示意图；
[0027]图2为本专利技术部件测试模块总体结构立体示意图；
[0028]图3为本专利技术部件测试模块主框架总体结构立体示意图；
[0029]图4为本专利技术部件测试模块测试机构总体结构立体示意图；
[0030]图5为本专利技术部件测试模块移动杆放大结构示意图；
[0031]图6为本专利技术部件测试模块连杆放大结构示意图；
[0032]附图标记：1—基座；2—横梁；3—测试系统；4—移动杆；5—连杆；6—固定杆；7—测试模块；8—主框架；9—第一定位孔；10—第二定位孔；11—第三定位孔；12—支撑板；13—传感器连接杆；14—下底座；15—上底座；16—传感器；17—圆柱体载荷；
[0033]主框架上线性分布七个孔18、19、20、21、22、23、24
[0034]连杆上线性分布四个孔25、26、27、28
具体实施方式
[0035]参见图1—图6，本专利技术采用以下技术方案：水下载荷释放初始扰动测试装置，通过可拆卸联接的方式固定在水池的拖曳系统上；该装置至少由主框架、支撑板、传感器连接杆、上底座、传感器、下底座和圆柱体载荷组成，其特征在于：所述的主框架的大端和小端(大端、小端已在图中标记)分布有安装孔，以尾部为中心，孔距717.5mm为半径，通过调节头部的来完成姿态角的定位；测试装置通过安装孔固定在主框架上。
[0036]本实施例中，所述基座为三块板件组成，一板作为底板，另外两块板成直角连接，且与底板均垂直；本实施例中基座即为水池。
[0037]所述的圆柱体载荷外形为回转面，与下底座契合，便于传感器的安装，所述的传感器其顶底面均布三个螺纹孔，底部通过下底座与圆柱体载荷联接，顶部通过上底座与连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下载荷释放初始扰动测试装置，其特征在于，包括基座(1)、连接组件、主框架(8)和测试系统(3)；所述测试系统(3)包括传感器(16)、圆柱体载荷(17)、下底座(14)、上底座(15)、传感器连接杆(13)和支撑板(12)，下底座(14)与圆柱体载荷(17)固连，传感器(16)与下底座(14)固连，上底座(15)与传感器(16)固连，传感器连接杆(13)与上底座(15)固连，传感器连接杆(13)两端为方形断面，且两端分别与支撑板(12)间隙配合，防止扭转；传感器安装在圆柱体载荷浮心正上方；所述主框架(8)为两个且相互平行放置；主框架(8)中部分别与支撑板(12)固连，圆柱体载荷(17)位于两个主框架(8)之间；主框架(8)上开有安装孔，用于与其他结构的固连；所述连接组件为若干杆件组成的框架结构，一侧与测试系统(3)连接，另一侧与基座(1)连接，通过调整杆件与杆件的连接位置关系，得到圆柱体载荷(17)不同姿态角，从而得出相应等效位移。2.如权利要求1所述的一种水下载荷释放初始扰动测试装置，其特征在于，所述主框架(8)为水滴型板件，板面上开有若干减重孔，同时开有若干通孔作为安装孔。3.如权利要求1所述的一种水下载荷释放初始扰动测试装置，其特征在于，所述连接组件包括横梁(2)、移动杆(4)、连杆(5)和固定杆(6)；四个杆件的数量均为两个，两个移动杆(4)和两个固定杆(6)相互平行，两个连杆(5)位于两个横梁(2)上方，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹永辉，潘光，宋保维，杜晓旭，姜军，
申请(专利权)人：西北工业大学青岛研究院，
类型：发明
国别省市：