[發明專利]基于形狀記憶合金的水下潛器浮力調節裝置

在審

• 申請號: 202110448991.X
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113002743A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 辛光紅;梅翔;張永基;周密;汪源;丁學用
• 申請（專利權）人: 三亞學院
• 主分類號: B63G8/24
• 分類號: B63G8/24;G05D23/19
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 姬莉

本發明屬于檢測技術領域，涉及基于形狀記憶合金的水下潛器浮力調節裝置，包括底座，其上開設有用于儲存空氣的空腔；多個活塞組件，設置在底座上，活塞組件包括：活塞缸，與底座固定，空腔與活塞缸連通；活塞，套裝設置在活塞缸內，且活塞能沿活塞缸內壁移動；活塞座，設置在活塞缸的開口側，活塞座與底座固定；彈性件，材質是形狀記憶合金，設置在活塞和活塞座之間，其一端與活塞固定連接，另一端和活塞座固定連接；溫控電路，與彈性件連接，用于控制彈性件的溫度，使得彈性件發生形變。本發明通過水下潛器浮力調節裝置提高了水下潛器在上浮時的浮力，為水下潛器帶來了更好的機動性能，實用性強，值得推廣。

技術領域

本發明屬于水下潛器技術領域，具體涉及基于形狀記憶合金的水下潛器浮力調節裝置。

背景技術

浮力調節裝置用于調整水下潛器上浮、下潛的工作狀態，其性能的優劣直接影響潛器的機動性能，當前浮力調節按照調節方式分為可調壓載式和可變體積式。

1)可調壓載式浮力調節裝置結構

可調壓載式浮力調節裝置，即在體積不變的情況下，通過改變自身重量來改變凈浮力的大小。此種調節方式的調節能力強，浮力變化范圍大，多用于中大型潛水設備。一般采用可拋壓載物或者可調壓載水艙這兩種方式來實現。所謂可拋壓載式浮力調節裝置，即是通過增加或減少壓載物，使得浮力和重力的合力達到要求，這種方式結構簡單，可靠性高，實現成本比較低，但是有一個缺點-不能對浮力進行重復調節。在水下當壓載物被拋棄后，就無法重新獲得壓載，其調節能力也將消失。因此此種方法不能適用于需重復調節的水下潛器上。

2)可變體積式浮力調節裝置結構

可變體積式浮力調節裝置，即通過改變自身的體積來調節浮力的大小，在重量不變的情況下實現凈浮力的調節，一般采用可變形油囊、活塞或者氣囊來實現。此種調節方式易于實現浮力的精確控制，但浮力調節范圍較小，主要用于小型的潛器，有使用的局限性。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了基于形狀記憶合金的水下潛器浮力調節裝置，以便解決上述提到的技術問題。

本發明的技術方案是：

基于形狀記憶合金的水下潛器浮力調節裝置，包括：

底座，其上開設有用于儲存空氣的空腔；

活塞組件，設置在所述底座上，所述活塞組件包括：

活塞缸，與所述底座固定，所述空腔與所述活塞缸連通；

活塞，套裝設置在所述活塞缸內，且所述活塞能沿所述活塞缸內壁移動；

活塞座，設置在所述活塞缸的開口側，所述活塞座與所述底座固定；

彈性件，材質是形狀記憶合金，設置在所述活塞和活塞座之間，其一端與所述活塞固定連接，另一端和所述活塞座固定連接；

溫控電路，與所述彈性件連接，用于控制所述彈性件的溫度使得所述彈性件發生形變，從而牽動活塞沿所述活塞缸內壁移動，增大或者縮小活塞缸充氣體積。

優選的，所述溫控電路是直流溫控電路。

優選的，所述直流溫控電路包括第一電阻，所述第一電阻的一端電連接電壓源，另一端電連接滑線電阻的一端，所述滑線電阻的另一端接地；電壓源上還電連接第二電阻，所述第二電阻的另一端依次電連接第三電阻和第四電阻，所述第四電阻的另一端接地；

所述第一電阻背離電壓源的一端與比較器的反相輸入端電連接，所述第二電阻背離電壓源的一端與比較器的同相輸入端電連接，比較器的正電源接口上接+12V電源，+12V電源上還電連接第一電容的一端，所述第一電容的另一端接地，所述比較器的負電源接口上接-12V電源，所述-12V電源上還電連接第二電容的一端，所述第二電容的另一端接地；