一種機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于海洋高壓環(huán)境機(jī)電控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器。包括殼體、活塞、磁鐵組件、彈簧、開關(guān)組件、橡膠電纜端頭，其中殼體為中空結(jié)構(gòu)，所述活塞滑動(dòng)連接于殼體的中心孔內(nèi)，活塞的一端通過殼體內(nèi)設(shè)有內(nèi)止口限位，所述殼體的一端設(shè)有外螺紋，另一端與橡膠電纜端頭連接，所述橡膠電纜端頭內(nèi)設(shè)有開關(guān)組件，所述磁鐵組件設(shè)置于活塞的另一端、并與開關(guān)組件相對(duì)應(yīng)，所述彈簧設(shè)置于殼體的中心孔內(nèi)、并位于活塞與橡膠電纜端頭之間；本發(fā)明具有壓力設(shè)定范圍大，性能穩(wěn)定、安全可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低、易實(shí)現(xiàn)等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋高壓環(huán)境機(jī)電控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在海洋油氣勘探開發(fā)等領(lǐng)域，對(duì)潛器、作業(yè)工具等深度的檢測十分必要和廣泛。多數(shù)深度傳感器采用壓敏元件(不銹鋼、陶瓷等)的形式，實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測深度信息，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗能多，價(jià)格昂貴。而很多應(yīng)用場合僅要求達(dá)到一定深度后，觸發(fā)深度開關(guān)信號(hào)，進(jìn)而觸發(fā)單片機(jī)及各種控制器工作即可，因而研制出一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，性能穩(wěn)定可靠，低成本的機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器已成為亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，該機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器結(jié)構(gòu)簡單緊湊，性能穩(wěn)定可靠，低成本。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，包括殼體、活塞、磁鐵組件、彈簧、開關(guān)組件、橡膠電纜端頭，其中殼體為中空結(jié)構(gòu)，所述活塞滑動(dòng)連接于殼體的中心孔內(nèi)，活塞的一端通過殼體內(nèi)設(shè)有的內(nèi)止口限位，所述殼體的一端設(shè)有外螺紋，另一端與橡膠電纜端頭連接，所述橡膠電纜端頭內(nèi)設(shè)有開關(guān)組件，所述磁鐵組件設(shè)置于活塞的另一端、并與開關(guān)組件相對(duì)應(yīng)，所述彈簧設(shè)置于殼體的中心孔內(nèi)、并位于活塞與橡膠電纜端頭之間；海水通過殼體一端的通孔推動(dòng)活塞移動(dòng)、并壓縮彈簧，海水壓力與彈簧力平衡；當(dāng)達(dá)到設(shè)定深度后，磁鐵組件靠進(jìn)開關(guān)組件、并發(fā)出訊號(hào)。
[0006]所述活塞與殼體之間設(shè)有密封組件。所述密封組件包括防塵圈和斯特封。所述殼體的一端設(shè)有臺(tái)肩。
[0007]所述活塞的另一端沿軸線設(shè)有延伸部，所述延伸部與磁鐵組件連接，所述彈簧套設(shè)于所述延伸部上、并一端抵接于活塞的軸肩，另一端抵接于所述橡膠電纜端頭。
[0008]所述殼體的另一端設(shè)有沉孔，所述橡膠電纜端頭的一端設(shè)有凸起和沉孔，所述橡膠電纜端頭一端的凸起與殼體另一端的沉孔配合連接，所述彈簧的另一端抵接于所述橡膠電纜端頭一端的沉孔底部。所述開關(guān)組件為干簧管接近開關(guān)，所述干簧管接近開關(guān)與磁鐵組件相對(duì)應(yīng)。所述橡膠電纜端頭與開關(guān)組件和殼體通過膠水連接，所述磁鐵組件與活塞通過膠水連接。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0010]1.所測深度范圍大。本發(fā)明原理為海水壓力和彈簧反作用力保持平衡，檢測彈簧壓縮量間接檢測海水深度?？梢愿鶕?jù)需要改變彈簧剛度及預(yù)壓縮量，使得在不同海水深度下觸發(fā)信號(hào)。本發(fā)明所測量海水深度為0-2000米,最大承受海水深度為8000米。
[0011]2.性能穩(wěn)定、安全可靠。本發(fā)明應(yīng)用彈簧力與所測海水壓力平衡的原理，應(yīng)用防塵圈與斯特封組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封，檢測組件采用磁鐵塊與干簧管接近開關(guān)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明將他們巧妙的結(jié)合起來，檢測深度傳感器在海水中深度。殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)有活塞運(yùn)動(dòng)限位結(jié)構(gòu)，保護(hù)磁鐵組件、開關(guān)組件及橡膠電纜接頭，安全可靠。
[0012]3.結(jié)構(gòu)緊湊。根據(jù)需要選擇不同彈簧直徑和線徑，活塞運(yùn)動(dòng)范圍很小，約為3mm左右，若接點(diǎn)形式為常閉，則整體尺寸在65mm左右；若接點(diǎn)形式為常開，整體尺寸在55mm左右。
[0013]4.成本低，易實(shí)現(xiàn)。采用標(biāo)準(zhǔn)的元器件，加工工藝性簡單，加工精度不高，成本低，易實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1的俯視圖。
[0016]其中:1為殼體，2為活塞，3為防塵圈，4為斯特封，5為磁鐵組件，6為彈簧，7為開關(guān)組件，8為橡膠電纜端頭。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明包括殼體1、活塞2、密封組件、磁鐵組件5、彈簧6、開關(guān)組件7、橡膠電纜端頭8，其中殼體I為中空結(jié)構(gòu)，所述活塞2滑動(dòng)連接于殼體I的中心孔內(nèi)，活塞2的一端通過殼體I內(nèi)設(shè)有的內(nèi)止口限位，所述內(nèi)止口對(duì)活塞2起到限制行程的作用。所述活塞2的另一端沿軸線設(shè)有延伸部，所述延伸部通過專用膠水(如:美國洛德公司生產(chǎn)的凱姆洛克膠)與磁鐵組件5連接。所述彈簧6設(shè)置于殼體I的中心孔內(nèi)、并套設(shè)于所述活塞2另一端的延伸部上，所述彈簧6 —端抵接于活塞2的軸肩，所述活塞2另一端的延伸部，起到對(duì)彈簧6的導(dǎo)向和固定磁鐵組件5的作用。所述殼體I的一端設(shè)有臺(tái)肩和外圓周表面設(shè)有外螺紋，便于對(duì)外安裝和密封，所述殼體I的另一端設(shè)有沉孔。所述橡膠電纜端頭8的一端設(shè)有凸起和沉孔，所述橡膠電纜端頭8—端的凸起與殼體I另一端的沉孔配合、并通過專用膠水(如:美國洛德公司生產(chǎn)的凱姆洛克膠)連接，所述彈簧6的另一端抵接于橡膠電纜端頭8 —端的沉孔底部。所述彈簧6的壓縮量間接測量深度傳感器到達(dá)海水深度，測量不同深度可改變彈簧線徑及預(yù)壓縮量，另外彈簧也起到活塞2的復(fù)位作用。所述橡膠電纜端頭8內(nèi)設(shè)有開關(guān)組件7，所述開關(guān)組件7與磁鐵組件5相對(duì)應(yīng)，殼體I對(duì)磁鐵組件5、開關(guān)組件7和橡膠電纜端頭8進(jìn)行保護(hù)。所述活塞2與殼體I之間設(shè)有密封組件，所述密封組件包括防塵圈3和斯特封4。所述防塵圈3和斯特封4等密封部件采用耐海水腐蝕材料，防止海水及雜質(zhì)進(jìn)入彈簧腔，保證活塞2低阻力運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，起到對(duì)海水密封作用，不受外界海水及雜質(zhì)的影響，使得測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。殼體I內(nèi)部的開孔方式，使得活塞在初始位置即可順利在海水壓力作用下動(dòng)作，以及方便將進(jìn)入殼體I內(nèi)部海水及雜質(zhì)排除。
[0019]所述開關(guān)組件7為干簧管接近開關(guān)，所述干簧管接近開關(guān)與磁鐵組件5相對(duì)應(yīng)。海水通過殼體I 一端的通孔推動(dòng)活塞2移動(dòng)、并壓縮彈簧6，海水壓力與彈簧力平衡；當(dāng)達(dá)到設(shè)定深度后，磁鐵組件5靠進(jìn)干簧管接近開關(guān)，所述磁鐵組件5使干簧管接近開關(guān)與控制電路接通，并發(fā)出訊號(hào)。磁鐵組件5和開關(guān)組件7組合的海水深度檢測方式，開關(guān)組件7采用干簧管接近開關(guān)，動(dòng)作可靠。干簧管接近開關(guān)為現(xiàn)有技術(shù)，型號(hào)為Dc08，購置于上海米爾圣傳感器有限公司。
[0020]殼體I具有海水引入，及對(duì)活塞2的限位功能，同時(shí)避免磁鐵組件5、開關(guān)組件7及橡膠電纜端頭8的損壞。
[0021]本發(fā)明的工作原理是:
[0022]外界海水通過殼體I端部孔道作用在活塞2的一端，推動(dòng)活塞2運(yùn)動(dòng)，直到與另一端彈簧6的作用力平衡?；钊?的運(yùn)動(dòng)距離間接反映當(dāng)時(shí)海水深度，當(dāng)達(dá)到設(shè)定深度以后，磁鐵組件5與開關(guān)組件7即發(fā)出訊號(hào)，進(jìn)而可進(jìn)行下一步定位、巡航等操作。防塵圈3和斯特封4的組合結(jié)構(gòu)保證活塞低摩擦力運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，對(duì)海水起到密封作用。本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上限定活塞2的運(yùn)動(dòng)范圍，同時(shí)保護(hù)磁鐵組件5、開關(guān)組件7和橡膠電纜端頭8。本發(fā)明可根據(jù)需要，可滿足不同深度(0-2000米)發(fā)訊要求，最大工作深度可達(dá)到8000米。開關(guān)組件觸點(diǎn)的接線方式可以采用常開式或常閉式。
[0023]本發(fā)明的裝配過程是:
[0024]先將防塵圈3和斯特封4裝入殼體I內(nèi)，再將磁鐵組件5與活塞2通過膠水連接后裝入殼體I內(nèi)，活塞2與殼體I之間間隙配合，依靠防塵圈3和斯特封4密封；再將彈簧6套設(shè)于活塞2另一端的延伸部上，再將開關(guān)組件7和橡膠電纜端頭8通過膠水連接；最后，橡膠電纜端頭8與殼體I通過膠水連接。
[0025]綜上所述，本發(fā)明采用海水壓力與彈簧力相平衡原理，彈簧壓縮量間接測量深度傳感器到達(dá)海水深度，隨著下潛深度增加，海水壓力越來越大，海水壓力與彈簧力平衡，彈簧6被壓縮。當(dāng)達(dá)到的海水深度大于設(shè)定值時(shí)，開關(guān)組件7發(fā)出訊號(hào)，以便進(jìn)行下一步控制。本發(fā)明解決了設(shè)備在達(dá)到設(shè)定海水深度之后即發(fā)訊，以便進(jìn)行下一步定位、巡航的問題。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，其特征在于:包括殼體(I)、活塞(2)、磁鐵組件(5)、彈簧(6)、開關(guān)組件(7)、橡膠電纜端頭(8)，其中殼體(I)為中空結(jié)構(gòu)，所述活塞(2)滑動(dòng)連接于殼體(I)的中心孔內(nèi)，活塞(2)的一端通過殼體(I)內(nèi)設(shè)有的內(nèi)止口限位,所述殼體(I)的一端設(shè)有外螺紋，另一端與橡膠電纜端頭(8)連接，所述橡膠電纜端頭(8)內(nèi)設(shè)有開關(guān)組件(7)，所述磁鐵組件(5)設(shè)置于活塞(2)的另一端、并與開關(guān)組件(7)相對(duì)應(yīng)，所述彈簧(6)設(shè)置于殼體(I)的中心孔內(nèi)、并位于活塞(2)與橡膠電纜端頭(8)之間；海水通過殼體(I) 一端的通孔推動(dòng)活塞(2)移動(dòng)、并壓縮彈簧￠)，海水壓力與彈簧力平衡；當(dāng)達(dá)到設(shè)定深度后，磁鐵組件(5)靠進(jìn)開關(guān)組件(7)、并發(fā)出訊號(hào)。
2.按權(quán)利要求1所述的機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，其特征在于:所述活塞(2)與殼體(I)之間設(shè)有密封組件。
3.按權(quán)利要求2所述的機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，其特征在于:所述密封組件包括防塵圈⑶和斯特封⑷。
4.按權(quán)利要求1所述的機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，其特征在于:所述殼體(I)的一端設(shè)有臺(tái)肩。
5.按權(quán)利要求1所述的機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，其特征在于:所述活塞(2)的另一端沿軸線設(shè)有延伸部，所述延伸部與磁鐵組件(5)連接，所述彈簧(6)套設(shè)于所述延伸部上、并一端抵接于活塞(2)的軸肩，另一端抵接于所述橡膠電纜端頭(8)。
6.按權(quán)利要求5所述的機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，其特征在于:所述殼體(I)的另一端設(shè)有沉孔，所述橡膠電纜端頭(8)的一端設(shè)有凸起和沉孔，所述橡膠電纜端頭(8) —端的凸起與殼體(I)另一端的沉孔配合連接，所述彈簧￠)的另一端抵接于所述橡膠電纜端頭(8) 一端的沉孔底部。
7.按權(quán)利要求1所述的機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，其特征在于:所述開關(guān)組件(7)為干簧管接近開關(guān)，所述干簧管接近開關(guān)與磁鐵組件(5)相對(duì)應(yīng)。
8.按權(quán)利要求1所述的機(jī)械式開關(guān)型深度傳感器，其特征在于:所述橡膠電纜端頭(8)與開關(guān)組件(7)和殼體(I)通過膠水連接，所述磁鐵組件(5)與活塞(2)通過膠水連接。
【文檔編號(hào)】G01C13/00GK104422427SQ201310365260
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】張巍, 陳琦, 劉開周 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所