[實用新型]機械彈簧氣彈裝置

無效

• 申請號: 01260738.X
• 申請日: 2001-09-11
• 公開（公告）號: CN2507104Y
• 公開（公告）日: 2002-08-21
• 發明（設計）人: 許楠
• 申請（專利權）人: 許楠
• 主分類號: G10K11/18
• 分類號: G10K11/18;G01S15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種在空氣中產生氣壓信號源的機械彈簧氣彈裝置。特別適用需要利用回聲測量較長距離用的儀表上，可利用本裝置作為氣壓信號源。

目前，利用聲波測量距離的儀表分為兩大類。一類利用超聲波作信號源，但只適用于短距離，當測量距離超過百米以上，由于空氣對超聲波的衰減作用，超聲波很難檢測到回波。另一類是利用次聲波作信號源，常用的有氣彈和空爆彈。所謂氣彈是指將充滿氮氣的高壓瓶安裝上電磁閥，當需要產生信號時，操作電磁閥打開，將氮氣瓶內的高壓氣體能量突然釋放，產生一個瞬時沖擊氣壓波，可完成氣壓信號源的功能。另一種空爆彈是將子彈拿去彈頭，當需要發信號的時侯，擊發子彈，利用火藥燃燒產生的高壓氣體，實現了發信號的目的。上述兩種信號源雖然解決了長距離測量的信號源問題，但僅適用于短時間間隔測量，并需要不斷更換氣瓶和安裝子彈，較難完成常年連續不斷的監測工作。

本實用新型的目的是提供一種機械彈簧氣彈裝置，它能在監測控制器的控制下，每間隔一小段時間自動發出一個氣壓信號，供測量距離的儀表作信號源使用，達到連續監測的目的。

本實用新型的目的是這樣實現的：由電動機及減速箱拖動一個旋轉套產生旋轉運動；旋轉套連接一個提升螺桿，該旋轉運動會使提升螺桿產生軸向位移；在提升螺桿的中部及下端部各有一個凸臺；由提升螺桿下部的凸臺提升起氣彈柱塞；氣彈柱塞在軸向位移的過程中壓縮了大彈簧；大彈簧的位移到達一定位置，氣彈柱塞會推動鎖緊定位套；而鎖緊定位套的凹斜面可將定位鋼球推出；這樣大彈簧便在壓縮狀態被定位鋼球及鎖緊定位套固定在彈簧座上。當提升螺桿中部的凸臺觸動一個電開關使電動機反轉后，提升螺桿下端部的凸臺脫離了氣彈柱塞，為氣彈柱塞復位提供了復位空間。但此時氣彈柱塞還被定位鋼球及鎖緊定位套固定在彈簧座上，因此不產生位移運動。只有當提升螺桿反向移動了一段較長距離后，提升螺桿中部的凸臺接觸到鎖緊定位套并使它產生反向位移，定位套上的斜凹臺接近定位鋼球；定位鋼球在大彈簧的作用下，向鎖緊定位套做收縮運動；當定位鋼球完全進入鎖緊定位套的斜凹臺內，失去了鎖緊氣彈柱塞的作用時；氣彈柱塞就會在瞬間被大彈簧推動產生復位運動；氣室內的空氣被氣彈柱塞快速壓縮并排出氣室，產生高壓氣源，氣彈柱塞壓縮空氣的直接動力是由大彈簧提供的。可用來做氣壓信號源，它與回波的間隔時間，可被測量儀表測量并通過計算求出被測物體的距離；實現了小間隔時間連續發信號的目的。

下面結合附圖和實施實例對本實用新型進一步說明。

說明書附圖是本實用新型的結構剖面圖。

本實用新型裝置分為上、中、下三部分，由外殼3將三個部分固連在一起，電動機1減速器2固定在本實用新型裝置的最上面，由提升螺桿5將本裝置上、中、下三個部分的活動部件連接在一起；旋轉套4通過軸承13固定在外殼3的上部，旋轉套4的下端與提升螺桿5的上端用絲扣連接在一起；在提升螺桿5的中部的外徑上安裝有一個可上下滑動的鎖緊定位套7，在鎖緊定位套7的外部有一個固定在外殼3中部的彈簧座6；本裝置的下部分是氣室11，氣室11中的氣彈柱塞10通過螺母被單向連接在提升螺桿5的下端；大彈簧8安裝在本裝置的中部，上端與彈簧座6相接，下端與氣彈柱塞10相接；彈簧座6的下部裝有一圈可徑向自由移動的定位鋼球9，數量在3～12個之間。

提升螺桿5的各橫截面均為圓形，所述的旋轉套4、氣彈柱塞10、鎖緊定位套7和彈簧座6的橫截面均為圓管形。

本實用新型有兩個工況，即大彈簧壓縮儲能工況和氣壓發訊工況。

當本實用新型進入大彈簧壓縮儲能工況時，先由減速器2拖動旋轉套4做原位置旋轉運動；旋轉套4下端的螺母利用旋轉運動將提升螺桿5向上提起；在提升螺桿5的中部和下部各有一個凸臺，其中下部的凸臺可由螺母替代；下部的凸臺利用電動機1提供的動力，克服大彈簧8的彈力將氣彈柱塞10向上提起；在氣彈柱塞10上升到一定位置后，會推動鎖緊定位套7向上運動；鎖緊定位套7的外徑上有一個斜凹臺，在斜凹臺斜面的作用下，裝在彈簧座6上的一圈定位鋼球9便被推出；當提升螺桿5上升到一定位置，其中部的凸臺會觸動一個微動電開關將電動機1旋轉方向改變這時氣彈柱塞10會在大彈簧8的彈力作用下產生向下復位移動的力；由于在氣彈柱塞10的上部內徑有一個凹形臺肩，定位鋼球9被鎖緊定位套7推出后便占據了這個凹形臺肩所產生的空間位置。因此，當氣彈柱塞10的凹形臺肩上部被定位鋼球9阻擋后，雖然提升螺桿5繼續下行，并有大彈簧8的推力，氣彈柱塞10也無法下行，所以氣彈柱塞10被上述鎖緊裝置鎖定。

接下來是氣壓發訊工況，該工況有兩個步驟，預備步驟和發訊步驟，預備步驟應從電機反轉開始，氣彈柱塞10被鎖定后，提升螺桿5繼續下行，當提升螺桿5的下端部凸臺遠離開氣彈柱塞10后，提升螺桿5中部的凸臺又從上部接近了接鎖緊定位套7，當提升螺桿5中部的凸臺接觸并推動鎖緊定位套7下行時，預備步驟基本結束，發訊步驟正式開始。因鎖緊定位套7下行，其外徑上的斜凹臺給定位鋼球9的復位收縮提供了空間，當定位鋼球9完全縮進鎖緊定位套7的斜凹臺內，便失去了鎖緊氣彈柱塞10的作用，大彈簧8失去鎖緊便會推動氣彈柱塞10以極快的速度下行，將氣室11內的空氣壓縮并經排氣孔12排出本裝置。在排氣孔12附近的空氣被沖擊氣體壓縮形成氣壓波并向遠處傳遞，上述一系列運動實現了發出聲壓波的目的。從被測物體返回的回波被測量儀檢測到后，測量儀表可根據本裝置發出聲波及回波的間隔時間，測算出被測物體的距離。