聲學(xué)釋放器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聲學(xué)釋放器，包括上方連接浮力裝置的艙體，所述艙體配置有控制電路、聲學(xué)換能器和釋放模塊，所述聲學(xué)換能器通過聲學(xué)信號與外部通訊，所述控制電路與所述聲學(xué)換能器以及所述釋放模塊相連，所述釋放模塊包括驅(qū)動單元和由所述驅(qū)動單元驅(qū)動的兩個釋放裝置，所述驅(qū)動單元與所述控制電路相連，所述兩個釋放裝置分別用于可釋放地鎖住一條纜繩上的兩個鎖定端，所述纜繩在兩個鎖定端均鎖定的狀態(tài)下與位于所述艙體下方的錨定重塊扣鎖在一起，在任一鎖定端被釋放的狀態(tài)下與錨定重塊脫離。該聲學(xué)釋放器具有良好的安全性和可靠性。
【專利說明】聲學(xué)釋放器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋監(jiān)測設(shè)備，特別是涉及一種聲學(xué)釋放器。

【背景技術(shù)】
[0002]聲學(xué)釋放器用于錨定在海底的海洋儀器和裝備的釋放與回收，特別是在深遠(yuǎn)海，由于不便于布放線纜等設(shè)施，普遍采用聲學(xué)釋放器來回收儀器和裝備。由于用于海洋作業(yè)和觀測的裝備儀器在海洋中通常需要布放較長時間，由于海洋負(fù)責(zé)惡劣的環(huán)境，在這段時間里生物附著、電子電路失效等不可控因素通常造成聲學(xué)釋放器失效，很多情況下釋放裝置不能完全打開，造成昂貴的儀器設(shè)備不能回收，儀器中存儲的寶貴數(shù)據(jù)無法獲取。因此聲學(xué)釋放器的可靠性是其重要的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聲學(xué)釋放器，提高釋放的安全性和可靠性。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種聲學(xué)釋放器，包括上方連接浮力裝置的艙體，所述艙體配置有控制電路、聲學(xué)換能器和釋放模塊，所述聲學(xué)換能器通過聲學(xué)信號與外部通訊，所述控制電路與所述聲學(xué)換能器以及所述釋放模塊相連，所述釋放模塊包括驅(qū)動單元和由所述驅(qū)動單元驅(qū)動的兩個釋放裝置，所述驅(qū)動單元與所述控制電路相連，所述兩個釋放裝置分別用于可釋放地鎖住一條纜繩上的兩個鎖定端，所述纜繩在兩個鎖定端均鎖定的狀態(tài)下與位于所述艙體下方的錨定重塊扣鎖在一起，在任一鎖定端被釋放的狀態(tài)下與錨定重塊脫離。
[0006]根據(jù)優(yōu)選的實施例，本發(fā)明的技術(shù)方案還可能包括以下一些技術(shù)特征:
[0007]所述鎖定端為吊環(huán)。
[0008]所述驅(qū)動單元為電機(jī)。
[0009]所述釋放裝置包括耦合到所述電機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)的末端具有與所述吊環(huán)相配合的鉤部，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動通過所述傳動機(jī)構(gòu)能夠使所述鉤部從所述吊環(huán)中脫出。
[0010]所述傳動機(jī)構(gòu)包括L形搖桿和J形搖桿，所述J形搖桿的下段形成所述鉤部，所述L形搖桿和所述J形搖桿分別可旋轉(zhuǎn)地安裝在相應(yīng)的固定軸上，所述L形搖桿的一條邊被所述電機(jī)向下伸出的軸穿過，并與所述電機(jī)的軸螺紋配合，所述L形搖桿的另一條邊向下延伸，所述J形搖桿位于所述L形搖桿的下方，所述L形搖桿的所述另一條邊與所述J形搖桿的上段相對，在所述L形搖桿被所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)到鎖定位置時，所述L形搖桿的所述另一條邊對所述J形搖桿的上段施加與所述鉤部承受的吊環(huán)拉力相平衡的力以阻止所述J形搖桿轉(zhuǎn)動，在所述L形搖桿被所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)到釋放位置時，所述J形搖桿失去所述L形搖桿施加的平衡力而發(fā)生轉(zhuǎn)動，從所述吊環(huán)中脫出。
[0011]還包括與所述控制電路連接的錯誤檢測裝置，所述控制電路在收到所述聲學(xué)換能器傳來的釋放請求信號時，控制其中一個釋放裝置執(zhí)行釋放操作，所述錯誤檢測裝置通過在預(yù)定時間下測量外部水壓變化來檢測是否釋放成功，在所述錯誤檢測裝置檢測到未釋放成功的情況下，所述控制電路控制另一釋放裝置執(zhí)行釋放操作。
[0012]所述控制電路在收到所述聲學(xué)換能器傳來的釋放請求信號時，也可以控制兩個釋放裝置同時執(zhí)行釋放操作。
[0013]所述艙體為圓柱體，所述聲學(xué)換能器位于所述艙體的頂部，所述艙體中部以上設(shè)置有電子倉，所述艙體中部偏下設(shè)有電池倉，所述電池倉用于為聲學(xué)釋放器提供能源并用于配置所述艙體的重心位置以使所述艙體保持穩(wěn)定，所述電機(jī)位于電池倉下部，電機(jī)軸穿過所述艙體底部的下端蓋與所述艙體外的所述釋放裝置相連。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]本發(fā)明的聲學(xué)釋放器采用一體化串聯(lián)式釋放裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，簡單可靠。兩個釋放裝置分別用于鎖住一條纜繩上的兩個鎖定端，纜繩在兩個鎖定端均鎖定的狀態(tài)下與錨定重塊扣鎖在一起，只要任一鎖定端被釋放，纜繩就不能維持對錨定重塊的提拉狀態(tài)，聲學(xué)釋放器即能與錨定重塊脫離。此設(shè)計可以在一個釋放裝置失效時，例如由于電路電機(jī)失效或者有生物附著等不可控事件發(fā)生時，另一釋放裝置起到多一重保障的作用，從而大大提高釋放的安全性和可靠性，有效地克服了現(xiàn)有聲學(xué)釋放器易受海洋復(fù)雜惡劣條件影響而導(dǎo)致釋放裝置不可靠，以至于掛載的儀器設(shè)備不能回收。同時，本發(fā)明的聲學(xué)釋放器構(gòu)造簡單，可有效節(jié)約生產(chǎn)成本，并能減少聲學(xué)釋放器安裝布放的復(fù)雜度，從而有效降低操作和維護(hù)成本。
[0016]在優(yōu)選的實施例中，設(shè)置錯誤檢測裝置，控制電路在收到聲學(xué)換能器傳來的釋放請求信號時，控制其中一個釋放裝置執(zhí)行釋放操作，在錯誤檢測裝置檢測到未釋放成功的情況下，再控制另一釋放裝置執(zhí)行釋放操作，這樣能夠避免每次正常釋放都需要消耗一條纜繩，大大提高了纜繩的重復(fù)利用率，在保證可靠釋放的同時有效節(jié)約了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明聲學(xué)釋放器一種實施例的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2為本發(fā)明聲學(xué)釋放器一種實施例的剖面圖。
[0019]圖中標(biāo)號說明如下:
[0020]1、固定支架
[0021]2、聲學(xué)換能器
[0022]3、上端蓋
[0023]4、艙體
[0024]5、下端蓋
[0025]6、7、釋放裝置
[0026]8、9、吊環(huán)
[0027]10、纜繩
[0028]11、錨定重塊
[0029]12、控制電路
[0030]13、電池組
[0031]14、電機(jī)
[0032]15、L 型搖桿
[0033]16、J 型搖桿。

【具體實施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0035]參閱圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的實施例，聲學(xué)釋放器包括上方連接浮力裝置的艙體4，艙體4配置有控制電路12、聲學(xué)換能器2和釋放模塊，聲學(xué)換能器2通過聲學(xué)信號與外部通訊，控制電路12與聲學(xué)換能器2以及釋放模塊相連，釋放模塊包括驅(qū)動單元(如兩個電機(jī))和由驅(qū)動單元驅(qū)動的兩個釋放裝置7、8，驅(qū)動單元與控制電路12相連，兩個釋放裝置7、8分別用于可釋放地鎖住一條纜繩10上的兩個鎖定端，纜繩10在兩個鎖定端均鎖定的狀態(tài)下與位于艙體4下方的錨定重塊11扣鎖在一起，在任一鎖定端被釋放的狀態(tài)下與錨定重塊11脫離。
[0036]在典型的實施例中，驅(qū)動單元可以是兩個電機(jī)14。鎖定端可以是固定在纜繩10兩端的吊環(huán)8、9。本文中所稱的纜繩涵蓋所有具備所需承重能力的線纜、繩、鏈等。
[0037]每一釋放裝置7、8可以包括耦合到各自電機(jī)14的傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)的末端具有與吊環(huán)8、9相配合的鉤部，電機(jī)14的轉(zhuǎn)動通過傳動機(jī)構(gòu)的傳動作用能夠使鉤部從吊環(huán)中脫出。
[0038]如圖2所示，在優(yōu)選的實施例中，傳動機(jī)構(gòu)包括L形搖桿15和J形搖桿16，J形搖桿16的下段形成鉤部，L形搖桿15和J形搖桿16分別可旋轉(zhuǎn)地安裝在相應(yīng)的固定軸上，L形搖桿15的一條邊被電機(jī)向下伸出的軸穿過，并與電機(jī)的軸螺紋配合，L形搖桿15的另一條邊向下延伸，J形搖桿16位于L形搖桿15的下方，L形搖桿15的另一條邊與J形搖桿16的上段相對，在L形搖桿15被電機(jī)旋轉(zhuǎn)到鎖定位置時,L形搖桿15的另一條邊對J形搖桿16的上段施加與鉤部承受的吊環(huán)拉力相平衡的力以阻止J形搖桿16轉(zhuǎn)動，在L形搖桿15被電機(jī)旋轉(zhuǎn)到釋放位置時，J形搖桿16失去L形搖桿15施加的平衡力而發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而從吊環(huán)8、9中脫出。本實施例的傳動機(jī)構(gòu)特別簡單而又可靠。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以借助其他結(jié)構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)傳動功能。
[0039]驅(qū)動單元和釋放裝置也可以采用與本發(fā)明的原理相符的其他類型的裝置。例如，可以是以由驅(qū)動單元提供熔斷能量，使釋放裝置的特定部件熔斷的方式來實現(xiàn)纜繩釋放。
[0040]在優(yōu)選的實施例中，艙體4還配置有與控制電路12連接的錯誤檢測裝置(未圖示)，控制電路12在收到聲學(xué)換能器2傳來的釋放請求信號時，控制其中一個釋放裝置7、8執(zhí)行釋放操作，錯誤檢測裝置通過在預(yù)定的時間測量外部水壓變化來檢測是否釋放成功，在錯誤檢測裝置檢測到未釋放成功的情況下，控制電路12控制另一釋放裝置7、8執(zhí)行釋放操作。
[0041]如圖1和圖2所不,在一種具體實施例中，聲學(xué)釋放器的艙體4米用圓柱體的外形。聲學(xué)換能器2位于艙體4的頂部，用于接收和發(fā)射聲學(xué)信號，使聲學(xué)釋放器可以與海面的母船或者甲板單元進(jìn)行通信。聲學(xué)釋放器的頂部的固定支架I可用于連接上方的纜繩、浮球或其他設(shè)備。聲學(xué)換能器2下方通過上端蓋3，與處于艙體4中部以上的電子倉內(nèi)的控制電路12連接。艙體4中部偏下的位置設(shè)有電池倉，用于為聲學(xué)釋放器提供能源，同時，可以利用電池倉中的配置重量控制重心位置，維持聲學(xué)釋放器的穩(wěn)定。兩個電機(jī)14位于電池倉下部，每一個電機(jī)14的軸穿過下端蓋5與艙體4外的釋放裝置7、8分別相連。端蓋3、5和電機(jī)14軸承處均采用防水耐壓設(shè)置，一般可通過增加O型密封圈實現(xiàn)。艙體4外的釋放裝置7、8通過纜繩10串聯(lián)，與錨定重塊11上的扣環(huán)連接。釋放時，釋放裝置7、8可以全部釋放，或者先釋放一者，在錯誤檢測電路未檢測到釋放成功時，再釋放另一者。錯誤檢測電路可以通過一個釋放裝置釋放一段時間后測量外部水壓是否顯著變化，來實現(xiàn)是否釋放成功的檢測。
[0042]以兩個采用電機(jī)驅(qū)動方式的釋放裝置6、7為例。釋放裝置6、7分別通過吊環(huán)8、9和纜繩10串聯(lián)式的連接底部的錨定重塊11。當(dāng)聲學(xué)釋放器接受到釋放信號后，控制電路12上方與聲學(xué)換能器2連接，控制聲波的發(fā)射和接收，下方與電機(jī)連接，在接到釋放命令后，通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)14，打開搖桿15、16，釋放裝置打開，完成釋放。聲學(xué)釋放器在其上方連接的浮球的浮力作用下，脫離錨定重塊11后漂浮至海面，完成回收。只要釋放裝置6、7任何一個打開，都可以完成聲學(xué)釋放器與錨定重塊11的分離，因此，這種一體化串聯(lián)式的設(shè)計大大提高了聲學(xué)釋放器的安全可靠性。
[0043]以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對這些已描述的實施方式做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種聲學(xué)釋放器，包括上方連接浮力裝置的艙體，所述艙體配置有控制電路、聲學(xué)換能器和釋放模塊，所述聲學(xué)換能器通過聲學(xué)信號與外部通訊，所述控制電路與所述聲學(xué)換能器以及所述釋放模塊相連，其特征在于，所述釋放模塊包括驅(qū)動單元和由所述驅(qū)動單元驅(qū)動的兩個釋放裝置，所述驅(qū)動單元與所述控制電路相連，所述兩個釋放裝置分別用于可釋放地鎖住一條纜繩上的兩個鎖定端，所述纜繩在兩個鎖定端均鎖定的狀態(tài)下與位于所述艙體下方的錨定重塊扣鎖在一起，在任一鎖定端被釋放的狀態(tài)下與錨定重塊脫離。
2.如權(quán)利要求1所述的聲學(xué)釋放器，其特征在于，所述鎖定端為吊環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的聲學(xué)釋放器，其特征在于，所述驅(qū)動單元為電機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的聲學(xué)釋放器，其特征在于，所述釋放裝置包括耦合到所述電機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)的末端具有與所述吊環(huán)相配合的鉤部，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動通過所述傳動機(jī)構(gòu)能夠使所述鉤部從所述吊環(huán)中脫出。
5.如權(quán)利要求4所述的聲學(xué)釋放器，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)包括L形搖桿和J形搖桿，所述J形搖桿的下段形成所述鉤部，所述L形搖桿和所述J形搖桿分別可旋轉(zhuǎn)地安裝在相應(yīng)的固定軸上，所述L形搖桿的一條邊被所述電機(jī)向下伸出的軸穿過，并與所述電機(jī)的軸螺紋配合，所述L形搖桿的另一條邊向下延伸，所述J形搖桿位于所述L形搖桿的下方，所述L形搖桿的所述另一條邊與所述J形搖桿的上段相對，在所述L形搖桿被所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)到鎖定位置時，所述L形搖桿的所述另一條邊對所述J形搖桿的上段施加與所述鉤部承受的吊環(huán)拉力相平衡的力以阻止所述J形搖桿轉(zhuǎn)動，在所述L形搖桿被所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)到釋放位置時，所述J形搖桿失去所述L形搖桿施加的平衡力而發(fā)生轉(zhuǎn)動，從所述吊環(huán)中脫出。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的聲學(xué)釋放器，其特征在于，還包括與所述控制電路連接的錯誤檢測裝置，所述控制電路在收到所述聲學(xué)換能器傳來的釋放請求信號時，控制其中一個釋放裝置執(zhí)行釋放操作，所述錯誤檢測裝置通過在預(yù)定時間下測量外部水壓變化來檢測是否釋放成功，在所述錯誤檢測裝置檢測到未釋放成功的情況下，所述控制電路控制另一釋放裝置執(zhí)行釋放操作。
7.如權(quán)利要求1至5任一項所述的聲學(xué)釋放器，其特征在于，所述控制電路在收到所述聲學(xué)換能器傳來的釋放請求信號時，控制兩個釋放裝置同時執(zhí)行釋放操作。
8.如權(quán)利要求1至7任一項所述的聲學(xué)釋放器，其特征在于，所述艙體為圓柱體，所述聲學(xué)換能器位于所述艙體的頂部，所述艙體中部以上設(shè)置有電子倉，所述艙體中部偏下設(shè)有電池倉，所述電池倉用于為聲學(xué)釋放器提供能源并用于配置所述艙體的重心位置以使所述艙體保持穩(wěn)定，所述電機(jī)位于電池倉下部，電機(jī)軸穿過所述艙體底部的下端蓋與所述艙體外的所述釋放裝置相連。
【文檔編號】B63C11/52GK104044716SQ201410244576
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】李強(qiáng), 趙寶強(qiáng), 王嶸, 高偉麗 申請人:清華大學(xué)深圳研究生院, 深圳市港灣船艇管理服務(wù)有限公司, 北京南風(fēng)科創(chuàng)應(yīng)用技術(shù)有限公司