專利名稱：深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置，是一種確定深海出現(xiàn)異常情況位置的裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在海洋資源探測(cè)工作中，國(guó)際海洋界已經(jīng)開始了對(duì)深海熱液探測(cè)及海底異常情況探測(cè)的研究。目前使用的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置功能大多單一，一個(gè)裝置只能探測(cè)一個(gè)物理或化學(xué)量且體積很大，笨重，不易于機(jī)械手操作，需要外部電源供電，功耗大，裝置多用不銹鋼制成，不銹鋼密度大，較重，且深海裝置在密封處大多用水密接插件，代價(jià)高，有的采用環(huán)氧樹脂膠密封的形式，拆卸不方便，不能重復(fù)利用，市場(chǎng)上所售的測(cè)溫度用的熱敏電阻或熱電偶大多不能直接應(yīng)用于水下，且不能承受深海高壓，化學(xué)傳感器多采用陶瓷電極，遇到水流容易折斷，傳感器暴露在裝置外面，易受水流直接沖刷及易被淤泥污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合于深海探測(cè)用的異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置。
本發(fā)明的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置，包括由有底的圓筒和密封端蓋構(gòu)成的圓筒形密封腔體，腔體內(nèi)置有電池和信號(hào)處理電路板，該信號(hào)處理電路板包括單片機(jī)，與單片機(jī)相連的放大電路，GPS實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，存儲(chǔ)器和通訊接口，在端蓋的前部裝置有防泥罩，防泥罩上面有讓水自由流過的小孔，端蓋上具有用于安裝溫度傳感器與化學(xué)傳感器的軸向通孔，溫度傳感器與化學(xué)傳感器分別固定于端蓋的通孔中，在化學(xué)傳感器與通孔間設(shè)有密封件，溫度傳感器與通孔間設(shè)有密封圈，溫度傳感器與化學(xué)傳感器的一端分別伸出端蓋，另一端與信號(hào)處理電路板上的放大電路輸入端相連。
工作時(shí)，將深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置捆綁于海底拖體上，隨拖體前進(jìn)，溫度傳感器和化學(xué)傳感器的探測(cè)信號(hào)經(jīng)放大電路放大后輸入單片機(jī)，由單片機(jī)自帶的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，同時(shí)每讀取一次傳感器的探測(cè)信號(hào)，也從GPS實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊讀取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，這樣，在探測(cè)到異常時(shí)，根據(jù)船所處的位置，可以確定出出現(xiàn)異常情況的位置。
本發(fā)明的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于化學(xué)傳感器采用軟且細(xì)的鍍膜金屬絲，故不易折斷，而用密封件擠壓密封，取代不必要的水密接插件，降低了成本。有防護(hù)罩保護(hù)傳感器，可避免水流對(duì)傳感器的沖刷及淤泥對(duì)傳感器的污染，本發(fā)明裝置體積小巧，質(zhì)量輕，便于捆綁于海底拖體上或用機(jī)械手夾持，使用安全可靠。


圖1是深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置示意圖；圖2是信號(hào)處理電路框圖；圖3是信號(hào)處理電路一種具體實(shí)施電路圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置，包括由有底的圓筒12和密封端蓋10構(gòu)成的圓筒形密封腔體，圖中，端蓋10與圓筒12用螺釘22連接，端蓋與圓筒接觸處有兩道密封圈18和19密封，在端蓋10的前部裝置有防泥罩1，當(dāng)傳感器周圍水流過速時(shí)，可抵擋水流的沖擊，防泥罩1上面有讓水自由流過的小孔25。為防海水腐蝕，通常圓筒12、密封端蓋10和防泥罩1采用鈦合金制成。端蓋10上具有軸向通孔9和17，棒形溫度傳感器2置于端蓋的軸向通孔17中，在溫度傳感器2與通孔17的間隙設(shè)有兩道密封圈20保證密封，溫度傳感器的前端伸出端蓋，用墊環(huán)23及壓緊螺釘24壓緊，以防溫度傳感器滑落。化學(xué)傳感器3置于端蓋的軸向通孔9中，所說的化學(xué)傳感器3是鍍膜的銥或金的金屬絲，在化學(xué)傳感器3與通孔9間設(shè)有密封件5，圖示具體實(shí)例中，密封件5由氟化橡膠密封塊7和分別設(shè)在氟化橡膠密封塊兩端的密封上墊6及密封下墊8組成，這樣，可以增強(qiáng)對(duì)軟且細(xì)的化學(xué)傳感器的密封性能?；瘜W(xué)傳感器的前端伸出端蓋，有壓緊螺釘4定位壓緊。化學(xué)傳感器3可以只用一根，也可以采用數(shù)根，當(dāng)采用數(shù)根化學(xué)傳感器時(shí)，可將這數(shù)根化學(xué)傳感器均布于開設(shè)在端蓋10的相應(yīng)軸向通孔中。在圓筒形密封腔體內(nèi)有電池13和信號(hào)處理電路板11，信號(hào)處理電路板11固定在支架15及16上，該信號(hào)處理電路板11(如圖2所示)包括單片機(jī)26，與單片機(jī)相連的放大電路28，GPS實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊27，存儲(chǔ)器29和通訊接口30。溫度傳感器2與化學(xué)傳感器3的另一端與信號(hào)處理電路板11上的放大電路28的輸入端相連。
圖3是信號(hào)處理電路一種具體實(shí)施電路圖，圖例中，所說的放大電路采用AD7731，單片機(jī)用MSP430，GPS實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊27用DS1742W，存儲(chǔ)器用29AT45DB，通訊接口采用RS232。
為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)探測(cè)，通常，可如圖1所示，在圓筒12的底面設(shè)置孔14，在孔14上安裝水密接插件，將信號(hào)處理電路板的通訊接口與連接外界計(jì)算機(jī)的水密接插件相連。
溫度傳感器與化學(xué)傳感器獲取的信號(hào)經(jīng)放大電路放大后進(jìn)入單片機(jī)，經(jīng)過單片機(jī)自帶的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，如是實(shí)時(shí)通訊，則每次讀取的數(shù)據(jù)直接通過RS232接口上傳給拖體或母船上的計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上可直接分析數(shù)據(jù)，以判斷是否出現(xiàn)異常，如不是實(shí)時(shí)通訊，則待裝置回到船上時(shí)，可取出電路板讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)及船的位置，分析出什么地方出現(xiàn)了異常。
權(quán)利要求
1.深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置，其特征在于它包括由有底的圓筒(12)和密封端蓋(10)構(gòu)成的圓筒形密封腔體，腔體內(nèi)置有電池13和信號(hào)處理電路板(11)，該信號(hào)處理電路板(11)包括單片機(jī)(26)，與單片機(jī)相連的放大電路(28)，GPS實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊(27)，存儲(chǔ)器(29)和通訊接口(30)，在端蓋(10)的前部裝置有防泥罩(1)，防泥罩(1)上面有讓水自由流過的小孔(25)，端蓋(10)上具有用于安裝溫度傳感器(2)與化學(xué)傳感器(3)的軸向通孔(17、9)，溫度傳感器(2)與化學(xué)傳感器(3)分別固定于端蓋的通孔(17、9)中，在化學(xué)傳感器(3)與通孔(9)間設(shè)有密封件(5)，溫度傳感器(2)與通孔(17)間設(shè)有密封圈(20)，溫度傳感器(2)與化學(xué)傳感器(3)的一端分別伸出端蓋，另一端與信號(hào)處理電路板(11)上的放大電路(28)輸入端相連。
2.按權(quán)利要求1所述的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置，其特征在于所說的密封件5是由氟化橡膠密封塊(7)和分別設(shè)在氟化橡膠密封塊兩端的密封上墊(6)及密封下墊(8)組成。
3.按權(quán)利要求1所述的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置，其特征在于所說的單片機(jī)是MSP430。
4.按權(quán)利要求1所述的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置，其特征在于在圓筒(12)的底面設(shè)有通訊孔(14)。
5.按權(quán)利要求1所述的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置，其特征在于圓筒(12)、密封端蓋(10)和防泥罩(1)是由鈦合金制成。
6.按權(quán)利要求1所述的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置，其特征在于所說的化學(xué)傳感器(3)是鍍膜的銥或金的金屬絲。
全文摘要
本發(fā)明的深海異常環(huán)境物理化學(xué)量探測(cè)裝置包括由圓筒和密封端蓋構(gòu)成的密封腔體，腔體內(nèi)置有電池和信號(hào)處理電路板，該信號(hào)處理電路板包括單片機(jī)，與單片機(jī)相連的放大電路，GPS實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，存儲(chǔ)器和通訊接口，在端蓋的前部裝置有防泥罩，端蓋上具有軸向通孔，溫度傳感器與化學(xué)傳感器分別固定于端蓋的軸向通孔中，溫度傳感器與化學(xué)傳感器的一端分別伸出端蓋，另一端與信號(hào)處理電路板上的放大電路輸入端相連。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，質(zhì)量輕，成本低，便于捆綁于海底拖體上或用機(jī)械手夾持。在探測(cè)過程中，根據(jù)船的位置及處理電路的時(shí)鐘系統(tǒng)，可以確定出現(xiàn)異常情況的地理位置。
文檔編號(hào)G01N27/30GK1556411SQ200310125419
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者楊燦軍, 葉瑛, 劉仲明, 陳慧明, 陳鷹 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)