一种传感器保护装置及采用该装置的传感器装配方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种传感器保护装置及采用该装置的传感器装配方法，该装置包括：内管、套管、内管法兰、套管法兰以及传感器固定件。其中，内管法兰固定安装于内管的一端，套管法兰固定安装于套管的一端，内管法兰与套管法兰固定连接后，内管能穿设于套管；传感器固定件用于固定安装传感器，一端固定安装于内管背离内管法兰的一端内部，另一端伸出内管并沿内管的轴线方向朝背离内管法兰一端延伸；内管、内管法兰的中央通孔以及套管法兰的中央通孔用于穿设传感器的传输线缆。该保护装置具有使传感器容易布设且不易被水流等破坏的优点。器容易布设且不易被水流等破坏的优点。器容易布设且不易被水流等破坏的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种传感器保护装置及采用该装置的传感器装配方法


[0001]本专利技术属于抗冲击防护
，具体涉及一种传感器保护装置及采用该装置的传感器装配方法。

技术介绍

[0002]水下爆炸是水面和水下舰艇生命力最大的威胁之一，水下爆炸按照爆炸物与目标距离可细分为水下近场爆炸、水下中远场爆炸、水下远场爆炸，且这三种水下爆炸对水下和水面舰船造成的毁伤情况也不尽相同。目前在水下中远、远场爆炸方面的研究已经相当完备。相较之下，水下近场爆炸领域的研究却存在很多盲区。水下近场爆炸载荷极其复杂，包括冲击波载荷、气泡脉动载荷、空化载荷、水射流载荷，并且各载荷之间没有严格意义上的作用时间顺序差别，各载荷表现为强耦合性，并且均对水面和水下舰船造成联合毁伤响应，使其水下近场爆炸毁伤效应研究更为复杂。目前世界各国水下近场爆炸试验研究均采用实验室小规模试验，作用目标大多为等效圆靶板、方板、加筋方板。然而小规模实验室试验以及整体、局部缩比试验无法还原受近场水下爆炸作用下大型水面和水下舰艇整体毁伤真实情况，所以实船水下近场爆炸试验势在必行。
[0003]然而，实船水下近场爆炸试验极大地受到海况影响(如风浪导致试验舰船上下颠簸、试验舰船行驶时周边会形成很大的水流)，使得用于探测爆炸冲击波的水下冲击波传感器难以布放，而且冲击波传感器敏感元器件入水后较为脆弱易受试验舰船高速水流冲击影响，加上其与数据采集设备进行信号连接的传输线缆也容易被高速水流冲击并受到爆炸冲击波的影响而发生缠绕或断裂，从而使线缆发生导致水下近场爆炸冲击波载荷无法准确测量，因此亟需一套水下近场爆炸冲击波传感器保护装置。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种传感器保护装置及采用该装置的传感器装配方法，采用该保护装置便于在水下近场爆炸实船试验中布放传感器，并且能够保护传输线缆与敏感元件。
[0005]为了实现上述目的，该传感器保护装置采用的技术方案为：
[0006]一种传感器保护装置，包括：内管、套管、内管法兰、套管法兰以及传感器固定件；
[0007]所述内管法兰固定安装于所述内管的一端，所述套管法兰固定安装于所述套管的一端，所述内管法兰与所述套管法兰固定连接后，所述内管能穿设于所述套管；
[0008]所述传感器固定件用于固定安装传感器，一端固定安装于所述内管背离所述内管法兰的一端内部，另一端伸出所述内管并沿所述内管的轴线方向朝背离所述内管法兰一端延伸；
[0009]所述内管、所述内管法兰的中央通孔以及所述套管法兰的中央通孔用于穿设所述传感器的传输线缆。
[0010]进一步地，所述内管的外壁还固设有内管限位环；
[0011]所述内管限位环的轴线与所述内管的轴线重合，且所述内管限位环的内径大于所述内管的外径，用于对所述内管进行径向限位。
[0012]进一步地，所述传感器固定件为三角实心钢柱；
[0013]所述三角实心钢柱的一端通过第一外侧边焊接连接于所述内管；
[0014]与所述第一外侧边相对的所述三角实心钢柱的外侧面用于固定安装所述传感器；
[0015]在所述内管穿设于所述套管时，所述第一外侧边朝向试验舰船的船头方向，用于减小所述传感器随试验舰船运动时受到的水流冲击。
[0016]进一步地，还包括固定安装于所述三角实心钢柱的传感器限位环，所述传感器限位环用于对所述传感器的径向进行限位。
[0017]进一步地，还包括固定连接于所述套管外壁的工字钢，所述工字钢用于与试验舰船固定连接。
[0018]进一步地，所述工字钢的一个翼板外侧面固定安装有角钢；
[0019]所述工字钢固定安装于试验舰船时，使所述角钢的尖角朝向试验舰船的船头方向，用于减小所述工字钢随试验舰船运动时受到的水流阻力。
[0020]进一步地，所述套管的轴线与所述工字钢的长度延伸方向平行，且所述套管的外壁与所述工字钢的腹板与翼板均固定连接；
[0021]所述套管法兰与所述套管连接的端面贴合于所述工字钢的“工”型端面。
[0022]进一步地，所述三角实心钢柱与所述内管之间还焊接有加强筋。
[0023]一种采用上述保护装置的传感器装配方法，包括：
[0024]将内管法兰、内管限位环、三角实心钢柱固定连接于内管，将传感器限位环固定连接于三角实心钢柱，形成部件一；
[0025]将套管与套管法兰固定连接后，将套管固定连接于工字钢，再将角钢焊接连接于工字钢的迎水面，形成部件二；
[0026]将工字钢竖直焊接于船舷一侧；
[0027]将传感器从内管法兰一端穿入内管，并从内管的另一端穿出后将传感器穿入两个传感器限位环中，将传感器固定安装于三角实心钢柱，确保传感器紧贴三角实心钢柱的表面；
[0028]将装有传感器的部件一由装有传感器的一端穿入套管法兰和套管中，调节套管法兰和内管法兰的孔位使其对齐，使传感器位于背水面；
[0029]将套管法兰和内管法兰固定连接在一起，并使传感器的传输线缆与数据采集设备信号连接。
[0030]进一步地，上述方法中可以使用鱼线将传感器绑定于三角实心钢柱。
[0031]本专利技术具有如下有益效果：
[0032]1、本专利技术的传感器保护装置在需要进行水下近场爆炸试验时，可提前根据工况将该保护装置中的套管及与套管固定连接的套管法兰一起固定连接在试验舰船需要布设传感器的位置，操作人员只需在试验舰船上把传感器固定在三角实心钢柱上，且使传感器的传输线缆依次穿过内管、内管法兰的中央通孔以及套管法兰的中央通孔后将内管放入已经固定在试验舰船上的套管中，并通过内管法兰与套管法兰将内管与套管固定连接在一起，并使传感器的传输线缆与数据采集设备信号连接，操作简单，而且传输线缆被容置于内管
中也不易发生缠绕、扯断或受高速水流冲击；
[0033]另外，套管与内管联合使用可以使水下近场爆炸产生的在穿过套管后可以被吸收掉一部分能量后再传到内管，而由于内管仅在安装有内管法兰的一端被固定，所以内管安装有传感器的另一端此时可以在套管中发生晃动从而消耗掉冲击波的大部分能量，避免了冲击波的能量直接作用于传感器及其传输线缆，从而起到了保护作用。
[0034]2、本专利技术的传感器保护装置在内管的外壁设置对内管径向进行限位的内管限位环，可以避免内管在随试验舰船运动时发生过大的晃动，使该保护装置更加可靠与安全。
[0035]3、本专利技术中使用三角实心钢柱作为传感器固定件，并且使三角实心钢柱的一条与其轴线平行的长边朝向船头方向(即迎水面)，传感器固定安装于与所述长边相对的平面(即背水面)，这样在传感器随试验舰船运动时，传感器的敏感元器件部分不直接与迎面水流相互接触，从而确保在试验舰船行进过程中传感器不会被水流所破坏。
[0036]4、本专利技术在套管的外侧设置工字钢，进而可以将工字钢焊接在试验舰船上，避免了直接将套管的外周侧固定在试验舰船上因接触面积小而固定不可靠的问题；并且通过焊接在工字钢另一个翼板外侧的尖角朝向船头方向的角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器保护装置，其特征在于，包括：内管、套管、内管法兰、套管法兰以及传感器固定件；所述内管法兰固定安装于所述内管的一端，所述套管法兰固定安装于所述套管的一端，所述内管法兰与所述套管法兰固定连接后，所述内管能穿设于所述套管；所述传感器固定件用于固定安装传感器，一端固定安装于所述内管背离所述内管法兰的一端内部，另一端伸出所述内管并沿所述内管的轴线方向朝背离所述内管法兰一端延伸；所述内管、所述内管法兰的中央通孔以及所述套管法兰的中央通孔用于穿设所述传感器的传输线缆。2.如权利要求1所述的传感器保护装置，其特征在于，所述内管的外壁还固设有内管限位环；所述内管限位环的轴线与所述内管的轴线重合，且所述内管限位环的内径大于所述内管的外径，用于对所述内管进行径向限位。3.如权利要求2所述的传感器保护装置，其特征在于，所述传感器固定件为三角实心钢柱；所述三角实心钢柱的一端通过第一外侧边焊接连接于所述内管；与所述第一外侧边相对的所述三角实心钢柱的外侧面用于固定安装所述传感器；在所述内管穿设于所述套管时，所述第一外侧边朝向试验舰船的船头方向，用于减小所述传感器随试验舰船运动时受到的水流冲击。4.如权利要求3所述的传感器保护装置，其特征在于，还包括固定安装于所述三角实心钢柱的传感器限位环，所述传感器限位环用于对所述传感器的径向进行限位。5.如权利要求4所述的传感器保护装置，其特征在于，还包括固定连接于所述套管外壁的工字钢，所述工字钢用于与试验舰船固定连接。6.如权利要求5所述的传感器保护装...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江，马峰，吴浩岩，陈雷，朱炜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：