[發明專利]一種深海靜力觸探探頭標定裝置和方法

有效

• 申請號: 202010987440.6
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112281795B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 夏林琪;羅侗利;吳華斌;李濤;祝漢柱
• 申請（專利權）人: 磐索地勘科技（廣州）有限公司
• 主分類號: E02D1/02
• 分類號: E02D1/02
• 代理公司: 廣州君咨知識產權代理有限公司 44437
• 代理人: 譚啟斌

1.一種深海靜力觸探探頭標定裝置，其特征在于：包括用于模擬深海環境對靜力觸探探頭進行標定的標定機構、用于向標定機構提供壓力的液壓泵組、用于測試標定機構內的壓力的液壓閥組和控制器，所述標定機構包括用于模擬深海環境的水壓測試艙、用于標定靜力觸探探頭錐尖參量的錐尖測試組件和用于標定靜力觸探探頭側壁參量的側壁測試組件，所述錐尖測試組件通過側壁測試組件與水壓測試艙連接，所述錐尖測試組件、側壁測試組件和水壓測試艙均通過液壓閥組與液壓泵組連接，所述液壓閥組和液壓泵組均與控制器連接；所述水壓測試艙包括內部設有用于模擬深海環境的水壓腔的筒體、用于蓋合所述筒體的水壓腔的標定筒蓋和用于密封筒體的夾塊，所述筒體的下端與側壁測試組件連接，所述標定筒蓋通過夾塊與筒體的上端連接，所述水壓腔通過液壓閥組與液壓泵組連接；

所述側壁測試組件包括用于標定靜力觸探探頭側壁的側壁液壓油缸，所述側壁液壓油缸包括外筒套、內筒套和活塞筒，所述內筒套與錐尖測試組件的上端連接，所述外筒套的內壁與內筒套的外壁圍成用于驅動活塞筒移動的驅動腔，所述活塞筒的一端活動套嵌在驅動腔中，所述活塞筒的另一端與靜力觸探探頭側壁相抵接，所述驅動腔通過液壓閥組與液壓泵組連接，所述外筒套的上端與水壓測試艙的下端連接；

所述錐尖測試組件包括用于標定靜力觸探探頭錐尖的錐尖液壓油缸，所述錐尖液壓油缸包括無桿腔、設置在無桿腔上端的有桿腔和設置在有桿腔中的液壓桿，所述無桿腔通過液壓閥組與液壓泵組連接，所述有桿腔的上端與側壁測試組件的下端連接，所述液壓桿與靜力觸探探頭錐尖相抵接；

所述液壓閥組包括用于檢測水壓測試艙水壓的水壓傳感器、用于檢測錐尖液壓油缸油壓的錐尖傳感器、用于檢測驅動腔油壓的側壁傳感器和電磁閥，所述液壓泵組通過水壓傳感器與水壓測試艙連接，所述液壓泵組通過錐尖傳感器與錐尖測試組件連接，所述液壓泵組通過側壁傳感器與側壁測試組件連接，所述水壓測試艙、錐尖測試組件和側壁測試組件均與電磁閥連接，所述電磁閥、水壓傳感器、錐尖傳感器和側壁傳感器均與控制器連接。

2.如權利要求1所述的深海靜力觸探探頭標定裝置，其特征在于：所述標定筒蓋上端面設置有連通水壓腔的排氣孔，所述夾塊的上端向排氣孔方向延伸，形成封堵塊，所述封堵塊與排氣孔連接。

3.如權利要求1所述的深海靜力觸探探頭標定裝置，其特征在于：還包括活動套嵌在靜力觸探探頭上的側壁卡片，所述側壁卡片的一端與活塞筒的另一端連接，所述側壁卡片的另一端與水壓測試艙連接。

4.如權利要求1所述的深海靜力觸探探頭標定裝置，其特征在于：所述錐尖測試組件還包括用于保持靜力觸探探頭錐尖位置的保持組件，所述保持組件包括調心球、設置在內筒套中的錐尖保持座和彈性元件，所述錐尖保持座的一端通過調心球與液壓桿的上端連接，所述錐尖保持座遠離液壓桿的一端的上端面向液壓桿方向凹陷，形成用于放置靜力觸探探頭錐尖的放置槽，所述放置槽與靜力觸探探頭錐尖相抵接，所述錐尖保持座遠離液壓桿的一端通過彈性元件與液壓桿的上端連接，所述有桿腔的上端與側壁測試組件連接。

5.如權利要求1所述的深海靜力觸探探頭標定裝置，其特征在于：所述液壓泵組包括至少一個用于向標定機構提供壓力的第一液壓泵和至少一個用于微調標定機構內部壓力的第二液壓泵，所述第一液壓泵和第二液壓泵均與液壓閥組的輸入端連接，所述第一液壓泵和第二液壓泵均與控制器連接。

6.一種深海靜力觸探探頭標定方法，應用于上述權利要求1-5任意一項所述的深海靜力觸探探頭標定裝置，其特征在于，包括以下步驟：

S1：通過液壓泵組向水壓測試艙輸入第一預定量的液體，以使得水壓測試艙內的液體向靜力觸探探頭的主體施加等效于深海水壓的壓力；

S2：通過液壓閥組獲取當前水壓測試艙內的壓力值，并判斷當前水壓測試艙內的壓力值是否等于第一預設值，若是，則停止加壓，執行S3，若否，則執行S1；

S3：通過液壓泵組向錐尖測試組件輸入第二預定量的液體，以使得錐尖測試組件向靜力觸探探頭錐尖施加壓力；

S4：通過液壓閥組獲取當前錐尖測試組件的壓力值，并判斷當前錐尖測試組件內的壓力值是否等于第二預設值，若是，則停止加壓，執行S5，若否，則執行S3；

S5：通過液壓泵組向側壁測試組件輸入第三預定量的液體，以使得側壁測試組件向靜力觸探探頭側壁施加壓力；

S6：通過液壓閥組獲取當前側壁測試組件的壓力值，判斷當前側壁測試組件的壓力值是否等于第三預設值，若是，則停止加壓，執行S7，若否，則執行S5；

S7：完成靜力觸探探頭的標定，打開液壓閥組，釋放標定機構內的液體。