本发明专利技术涉及一种模拟水下压力环境的浮力调节机构测试装置，包括底盖、上盖、阀块、压力表、溢流阀及冷却水循环系统，阀块上安装有压力表和溢流阀，调节溢流阀可以改变油路的压力大小，用于模拟浮力调节机构在海水中不同深度下所受压力情况，测试浮力调节机构在不同压力下打油的功耗及效率；另外在压力表前串联一个压力变送器，可以标定压力变送器，通过程序控制可实现该测试装置自动化运行，加速模拟水下机器人深海打油与海面回油过程，验证浮力调节机构可靠性，冷却水循环系统由底盖和上盖组合在一起，形成封闭的回路，用来冷却测试装置中的液压油。本发明专利技术具有结构紧凑、应用范围广、自动化测试、便于装配及维护等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟水下压力环境的浮力调节机构测试装置
本专利技术属于水下机器人领域，具体地说是一种模拟水下压力环境的浮力调节机构测试装置。
技术介绍
水下机器人经过多年的发展，现在技术已经逐步成熟，水下滑翔机等的广泛应用，为我国海洋研究提供了重要的工具。现在很多科研机构和大学都有水下滑翔机的研究机构，但相应的测试平台还不够完善。
技术实现思路
为了测试水下机器人在实际海试中浮力系统的效率，本专利技术的目的在于提供一种模拟水下环境的浮力调节机构测试装置。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术包括底盖、上盖、阀块、压力表、溢流阀及冷却水循环系统，其中底盖与上盖相连，所述上盖上安装有阀块，所述压力表及溢流阀分别连接于阀块上，该压力表与溢流阀串联在油路中，该油路的两端分别与内油囊及浮力驱动装置和外油囊相连通；所述冷却水循环系统由底盖及上盖通过螺钉把合一起后，在内部形成走水的封闭回路A及走液压油的封闭回路B，所述内油囊及浮力驱动装置与外油囊之间的液压油经压力表、溢流阀、封闭回路B循环打油，在液压油经过所述封闭回路B的过程中，通过在所述封闭回路A中的冷却循环水冷却；通过调节所述溢流阀改变油路中的压力大小，压力值通过所述压力表读数，进而模拟浮力调节机构在海水中不同深度下所受压力情况。其中：所述冷却水循环系统包括底盖、上盖及水泵，所述底盖内分别开设有封闭回路A及封闭回路B，所述封闭回路A与封闭回路B之间以及封闭回路B外围均设有密封圈，所述上盖内分别开设有进水管路及回水管路，该进水管路的一端与所述封闭回路A连通、另一端与所述上盖上安装的进水管接头连通，所述回水管路的一端与封闭回路A连通、另一端与所述上盖上安装的回水管接头连通，所述进水管接头及回水管接头分别通过水管路与水泵相连。所述阀块的进油口与内油囊及浮力驱动装置中的内油囊相连通，出油口通过油管与所述封闭回路B的进油口相连通，该封闭回路B的出油口与外油囊相连通。所述油路中串联有压力变送器，该压力变送器位于内油囊及浮力驱动装置的内油囊与压力表之间。所述压力表通过螺纹连接在压力表转接件上，该压力表转接件通过螺纹连接在所述阀块上，所述溢流阀通过螺纹连接在阀块上。本专利技术的优点与积极效果为：1.本专利技术结构紧凑，空间小，所有的模块尽可能采用标准化设计，所有的外购件都采用通用型产品。2.在测试过程中，由于是连续测试，会使液压油的温度升高，影响测试结果，本专利技术增加的冷却水循环系统，可以降低油温，保证油温在一个设定的范围。3.自动化测试：本专利技术可通过编程实现自动化运行，可以快速模拟水下机器人深海打油与海面回油过程。4.应用范围广：本专利技术可在全海深范围内使用，可用于多种类型水下机器人。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术冷却水循环系统的结构剖视图；图3为本专利技术的结构原理图；其中：1为底盘，2为上盖，3为阀块，4为压力表，5为溢流阀，6为内油囊及浮力驱动装置，7为外油囊，8为8为密封圈，9为压力变送器，10为封闭回路A，11为进水管接头，12为进水管路，13为回水管路，14为回水管接头，15为封闭回路B，16为油管。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详述。如图1～3所示，本专利技术包括底盖1、上盖2、阀块3、压力表4、溢流阀5及冷却水循环系统，底盖1与上盖2通过螺钉把合，上盖2上安装有阀块3，压力表4通过螺纹连接在压力表转接件上，压力表转接件通过螺纹连接在阀块3上，溢流阀5通过螺纹连接在阀块3上，压力表4和溢流阀5串联在油路中，该油路的两端分别与内油囊及浮力驱动装置6和外油囊7相连通；本实施例的内油囊及浮力驱动装置6为现有技术，向测试装置供给压力油。冷却水循环系统由底盖1及上盖2通过螺钉把合一起后，在内部形成走水的封闭回路A10及走液压油的封闭回路B15，封闭回路A10位于封闭回路B15的内部，内油囊及浮力驱动装置6中的内油囊与外油囊7之间的液压油经压力表4、溢流阀5、封闭回路B15循环打油，在液压油经过封闭回路B15的过程中，通过在封闭回路A10中的冷却循环水冷却，使液压油在设定的温度范围内，保证测试的精确性。本实施例的冷却水循环系统包括底盖1、上盖2及水泵，底盖1内分别开设有封闭回路A10及封闭回路B15，封闭回路A10与封闭回路B15之间以及封闭回路B15外围均设有密封圈8，上盖2内分别开设有进水管路12及回水管路13，该进水管路12的一端与封闭回路A10连通、另一端与上盖2上安装的进水管接头11连通，回水管路13的一端与封闭回路A10连通、另一端与上盖2上安装的回水管接头14连通，进水管接头11及回水管接头14分别通过水管路与水泵相连。本实施例阀块3的进油口与内油囊内油囊通过钢管相连通，由内油囊及浮力驱动装置6向测试装置供给液压油，阀块3的出油口通过油管16与封闭回路B15的进油口相连通，该封闭回路B15的出油口与外油囊7相连通。通过调节溢流阀5改变油路中的压力大小，压力值通过压力表4读数，用于模拟浮力调节机构在海水中不同深度下所受压力情况。，测试浮力调节机构在不同压力下打油的功耗及效率。本实施例在油路中串联有压力变送器9，该压力变送器9位于内油囊及浮力驱动装置6的内油囊与压力表4之间；调节溢流阀5的压力大小，通过压力表4可以得到油路中的压力值，这样可以标定压力变送器9。本专利技术的测试方法为：将压力表4和溢流阀5串联在油路中，调节溢流阀5，改变油路中的压力大小，模拟水下机器人在海试中的不同深度，测试浮力驱动装置的效率。另外在油路中串联一个压力变送器9，可以标定压力变送器5，通过编程，可以实现液压油从内油囊打入外油囊7，再由外油囊7打回内油囊，实现往复循环打油。具体为：调节溢流阀5的压力，使其值等于零，以模拟水下机器人在水面的情况；打入外油囊7固定容量的液压油，记录电流和时间；增加溢流阀5的压力到2MPa，记录电流和时间，重复刚才的步骤，每次增加2MPa，可以计算出浮力驱动装置的效率，其计算公式为：其中：P为压强，V为油的容积，U为工作电压，I为工作电流，t为打油时间。在编制好浮力驱动装置的程序后，可以实现液压油从内油囊及浮力驱动装置6中的内油囊打入到外油囊7，再从外油囊7打回内油囊，实现往复循环打油，模拟水下机器人在海试中执行任务的情况，这样可以实际观察浮力驱动装置的情况。本专利技术主要针对水下滑翔机等浅海水下机器人，通过模拟水下机器人在实际海试过程中的工作情况，测试浮力调节机构的工作状态，检验浮力系统的能力和效率，为海试提供技术保障。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟水下压力环境的浮力调节机构测试装置，其特征在于：包括底盖(1)、上盖(2)、阀块(3)、压力表(4)、溢流阀(5)及冷却水循环系统，其中底盖(1)与上盖(2)相连，所述上盖(2)上安装有阀块(3)，所述压力表(4)及溢流阀(5)分别连接于阀块(3)上，该压力表(4)与溢流阀(5)串联在油路中，该油路的两端分别与内油囊及浮力驱动装置(6)和外油囊(7)相连通；所述冷却水循环系统由底盖(1)及上盖(2)通过螺钉把合一起后，在内部形成走水的封闭回路A(10)及走液压油的封闭回路B(15)，所述内油囊及浮力驱动装置(6)与外油囊(7)之间的液压油经压力表(4)、溢流阀(5)、封闭回路B(15)循环打油，在液压油经过所述封闭回路B(15)的过程中，通过在所述封闭回路A(10)中的冷却循环水冷却；通过调节所述溢流阀(5)改变油路中的压力大小，压力值通过所述压力表(4)读数，进而模拟浮力调节机构在海水中不同深度下所受压力情况。/n
【技术特征摘要】
1.一种模拟水下压力环境的浮力调节机构测试装置，其特征在于：包括底盖(1)、上盖(2)、阀块(3)、压力表(4)、溢流阀(5)及冷却水循环系统，其中底盖(1)与上盖(2)相连，所述上盖(2)上安装有阀块(3)，所述压力表(4)及溢流阀(5)分别连接于阀块(3)上，该压力表(4)与溢流阀(5)串联在油路中，该油路的两端分别与内油囊及浮力驱动装置(6)和外油囊(7)相连通；所述冷却水循环系统由底盖(1)及上盖(2)通过螺钉把合一起后，在内部形成走水的封闭回路A(10)及走液压油的封闭回路B(15)，所述内油囊及浮力驱动装置(6)与外油囊(7)之间的液压油经压力表(4)、溢流阀(5)、封闭回路B(15)循环打油，在液压油经过所述封闭回路B(15)的过程中，通过在所述封闭回路A(10)中的冷却循环水冷却；通过调节所述溢流阀(5)改变油路中的压力大小，压力值通过所述压力表(4)读数，进而模拟浮力调节机构在海水中不同深度下所受压力情况。
2.根据权利要求1所述模拟水下压力环境的浮力调节机构测试装置，其特征在于：所述冷却水循环系统包括底盖(1)、上盖(2)及水泵，所述底盖(1)内分别开设有封闭回路A(10)及封闭回路B(15)，所述封闭回路A(10)与封闭回路B(15)之间以及封...
【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，史金波，金文明，孙洁，郭玉平，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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