CN105258826B - 一种水下拉力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下拉力测量装置，包括耐压缸筒组合体、活塞及活塞杆组合体、耐水压的压差/压力传感器、液体、耐外压的液压管道；活塞及活塞杆组合体的两根等直径活塞杆分别穿过耐压缸筒组合体的端部开孔或其密封端盖上的中心孔，两根活塞杆与耐压缸筒组合体的端部开孔或其密封端盖的中心孔之间分别通过密封圈密封，活塞及活塞杆组合体的活塞与耐压缸筒内腔之间通过密封圈密封，同时将耐压缸筒内腔分成上下两个腔体，耐压缸筒的上下两腔体或其中一个腔体内充满液体并通过耐外压液压管道与压差/压力传感器连接，通过压差/压力传感器的压差/压力信号测量活塞杆受到的拉力。本发明具有结构简单、稳定可靠、测量精度高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种拉力测量装置， 具体涉及一种水下拉力测量装置。
背景技术
随着人类对资源需求的快速增长，水下资源的勘探与开发，特别是以深海资源为代表的深海资源勘探与开发已经发展成为未来资源开拓的重要领域。在水下资源的勘探与开发过程中，需要用到各种水下设备，如水下钻机、水下取样器、水下工作站等，在水下设备工作过程中，有时需要对水下设备中的某个零部件或者运动机构的拉力进行测量，从而为水下设备工作状态的监测、零部件或运动机构在水下环境中受力状况的分析提供数据参考。与陆地拉力测量装置不同，水下拉力测量装置不仅需要克服外部深水压力对拉力测量装置的影响，同时还要考虑拉力测量装置在外部深水压力下所引起的密封和泄露问题，为此研制一种精确、可靠地测量水下设备拉力的装置是一个急待解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、稳定可靠、测量精度高，尤其适应于水下的拉力测量装置。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：包括耐压缸筒组合体、活塞及活塞杆组合体、耐水压的压差传感器、液体、耐外压的液压管道；密封端盖上开设有中心孔，所述的耐压缸筒组合体为一端开孔另一端带密封端盖或两端均带密封端盖的耐压缸筒，所述的活塞及活塞杆组合体为两端均有等直径活塞杆的活塞，密封端盖与耐压缸筒内腔之间通过密封圈密封，耐压缸筒固定在水下设备上；活塞及活塞杆组合体的两根等直径活塞杆分别穿过耐压缸筒组合体的端部开孔或其密封端盖上的中心孔，活塞杆与耐压缸筒组合体的端部开孔或其密封端盖的中心孔之间分别通过密封圈密封，活塞及活塞杆组合体的活塞与耐压缸筒内腔之间通过密封圈密封，同时将耐压缸筒内腔分成上下两个腔体，耐压缸筒的上下两腔体内充满液体并通过耐外压液压管道与压差传感器连接，活塞及活塞杆组合体中的一根活塞杆与拉力测量传力部件连接。
上述的水下拉力测量装置中，所述的密封圈的个数可以为一个，也可以为多个。
上述的水下拉力测量装置中，所述的耐压缸筒的一端腔体为真空或充满气体，耐压缸筒的另一端腔体内充满液体，并通过耐外压的液压管道与耐水压的压力传感器连接，耐压缸筒充满液体一端腔体内的活塞及活塞杆组合体中的活塞杆与拉力测量传力部件连接。
本发明的技术效果在于：本发明中当活塞杆承受拉力时，耐压缸筒上下两腔体内的液体之间将产生压差，该压差将通过耐外压的液压管道传递到压差传感器上，通过压差传感器的压差信号测量得到活塞杆受到的拉力，这样大大提高了测量精度，并且本发明结构简单、稳定可靠。
附图说明
图1为本发明的实施例1的结构示意图。
图2为本发明的实施例2的结构示意图。
具体实施方案
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，它包括一端开孔另一端带密封端盖2或两端均带密封端盖2的耐压缸筒5、两端均有等直径活塞杆（活塞杆1及活塞杆1-1，且直径D1=D2）的活塞7（以下简称“活塞及活塞杆组合体”）、耐水压的压差传感器10、液体、耐外压的液压管道9；密封端盖2上开设有中心孔，密封端盖2与耐压缸筒5内腔之间通过密封圈3密封，耐压缸筒5固定在水下设备上。活塞及活塞杆组合体的两根等直径活塞杆1及活塞杆1-1分别穿过耐压缸筒组合体的端部开孔或其密封端盖2上的中心孔，活塞杆1和活塞杆1-1与耐压缸筒组合体的端部开孔或其密封端盖2的中心孔之间分别通过密封圈4和密封圈4-1密封，活塞及活塞杆组合体的活塞7与耐压缸筒5内腔之间通过密封圈8密封，同时将耐压缸筒5内腔分成上下两个腔体（上腔体6-1、下腔体6），耐压缸筒的上下两腔体（上腔体6-1、下腔体6）内充满液体并分别通过耐外压液压管道9和耐外压液压管道9-1与压差传感器10连接，活塞及活塞杆组合体中的一根活塞杆（活塞杆1或活塞杆1-1）与拉力测量传力部件连接。当活塞杆1或活塞杆1-1承受拉力时，耐压缸筒5上下两腔体（上腔体6-1、下腔体6）内的液体之间将产生压差，该压差将通过耐外压液压管道9和耐外压液压管道9-1传递到压差传感器上10，压差传感器10通过电缆11将压差信号传递给水下设备，从而测得活塞杆1或活塞杆1-1受到的拉力。
本发明中的密封圈3、密封圈4、密封圈4-1、密封圈8的个数可以为一个，也可以为多个。
实施例2
如图2所示，与实施例1结构相似，不同之处在于：耐压缸筒5的上腔体6-1为真空或充满气体的封闭腔体，耐压缸筒5的下腔体6内充满液体，并通过耐外压的液压管道9与耐水压的压力传感器12连接，耐压缸筒5的下腔体6内的活塞及活塞杆组合体中的活塞杆1与拉力测量传力部件连接。
除上述实施例外，本发明还可以有其他的实施方案。凡采用等同替换或者等效变换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种水下拉力测量装置，其特征在于：包括耐压缸筒组合体、活塞及活塞杆组合体、耐水压的压差传感器、液体、耐外压的液压管道；密封端盖上开设有中心孔，所述的耐压缸筒组合体为一端开孔另一端带密封端盖或两端均带密封端盖的耐压缸筒，所述的活塞及活塞杆组合体为两端均有等直径活塞杆的活塞，密封端盖与耐压缸筒内腔之间通过密封圈密封，耐压缸筒固定在水下设备上；活塞及活塞杆组合体的两根等直径活塞杆分别穿过耐压缸筒组合体的端部开孔或其密封端盖上的中心孔，活塞杆与耐压缸筒组合体的端部开孔或其密封端盖的中心孔之间分别通过密封圈密封，活塞及活塞杆组合体的活塞与耐压缸筒内腔之间通过密封圈密封，同时将耐压缸筒内腔分成上下两个腔体，耐压缸筒的上下两腔体内充满液体并通过耐外压液压管道与压差传感器连接，活塞及活塞杆组合体中的一根活塞杆与拉力测量传力部件连接。
2.根据权利要求1所述的水下拉力测量装置，其特征在于：所述的密封圈的个数可以为一个，也可以为多个。
3.根据权利要求1所述的水下拉力测量装置，其特征在于：所述的耐压缸筒的一端腔体为真空或充满气体，耐压缸筒的另一端腔体内充满液体，并通过耐外压的液压管道与耐水压的压力传感器连接，耐压缸筒充满液体一端腔体内的活塞及活塞杆组合体中的活塞杆端部与拉力测量传力部件连接。
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