专利名称：应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及试验平台，具体地说是一种应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台。
背景技术：
随着陆地上资源的进一步消耗，世界各国都将目光投向了海洋，这也直接导致了各国之间海洋争端的进一步加剧。海洋面积占整个地球面积的71%，在其中蕴含着丰富的各种资源；但海洋资源的开发是一个高投入、高风险、高回报的行业，所以海洋工程装备领域是一个极具挑战性的高端装备领域。这一领域装备在设计、生产完成之后，通常要通过 模拟水压试验装置进行压力试验。模拟水压试验装置是用于模拟海洋中不同水深条件下海水压力的主要工具之一，当前国内外大部分的模拟水压试验装置都不能实现试验过程中实时可控式观测并储存数据的功能，这为模拟水压试验带来了整个实验过程完全未知、不同的试验过程完全孤立，试验过程不可记录等不便。所以，为了进一步优化模拟水压试验装置的功能，增强模拟水压试验装置在深海工程装备领域的支撑应用，提高我国海洋工程装备整体上的可靠性以及安全性等，开发应用于模拟水压测试装置中的可控式试验平台具有非常重要的意义。
实用新型内容为了改善现有模拟水压试验装置的整个模拟水压试验过程完全未知、不同试验过程完全孤立及试验过程不可记录等不足，本实用新型的目的在于提供一种应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型包括摄像照明集成平台、水密电子舱及计算机控制平台，其中摄像照明集成平台包括平台主支架、水下灯及水下摄像机，水下灯及水下摄像机分别安装在平台主支架上，且安装角度可调；所述水密电子舱包括舱体、舱盖、测温深度传感器、光多路复用器及接线端子，其中测温深度传感器、光多路复用器及接线端子分别安装在舱体内，通过舱盖密封，测温深度传感器、光多路复用器及所述水下灯、所述水下摄像机分别与接线端子电连接，由水下摄像机拍摄的视频图像通过光多路复用器传给计算机控制平台，由测温深度传感器测到的温度、压力数据通过接线端子传给计算机控制平台。其中所述水密电子舱的舱体上设有多个水密接插件，水下灯及水下摄像机分别通过水密接插件与接线端子连接；所述水下灯及水下摄像机分别通过水密电缆与水密接插件连接、再与接线端子相连，计算机控制平台通过水密光电复合缆与水密电子舱相连，水密光电复合缆中的电缆与接线端子连接、光缆与光多路复用器连接；与水下摄像机通过水密电缆连接的水密接插件还与所述光多路复用器相连；所述摄像照明集成平台位于模拟水压试验装置内，平台主支架的一端设有滑块，该滑块安装在模拟水压试验装置内的导轨上、沿导轨往复移动，并通过滑块上的第一螺栓定位，所述平台主支架的另一端设有圆板，在圆板上安装有云台下连接架，云台上连接架与所述云台下连接架之间的角度可调、并通过第三螺栓定位；所述水下灯及水下摄像机分别安装在云台上连接架上；所述圆板上在圆周方向均布有多个弧形孔，云台下连接架通过第二螺栓安装在任一弧形孔内；所述每个弧形孔的圆心角均为60° ;所述水下灯及水下摄像机分别通过水下灯固定架及摄像机固定架安装在云台上连接架上，通过云台上、下连接架之间的角度调节及云台下连接架安装在不同弧形孔中拍摄角度的调整；[0008]所述水密电子舱位于模拟水压试验装置内，水密光电复合缆的一端与舱体的一端密封连接，水密光电复合缆的另一端与位于模拟水压试验装置外的计算机控制平台相连；所述舱体的另一端密封螺纹连接有穿壁接头，所述测温深度传感器螺纹连接在该穿壁接头上；所述舱体的一端密封连接有法兰接头，在该法兰接头上设有透盖，所述水密光电复合缆的一端通过硫化与加强端连接一体，并由透盖及法兰接头中间开设的通孔插入，所述加强端通过轴用弹性挡圈与透盖固接；所述加强端外表面与法兰接头上通孔内壁之间、法兰接头与舱体的一端之间、舱体与舱盖之间以及穿壁接头与舱体的另一端之间分别通过密封圈密封连接。本实用新型的优点与积极效果为I.本实用新型在模拟水压试验装置基本功能完好的情况下对其进行了功能升级，使其得到了以下功能将改造前的不可见的试验过程变为全程可视化，在模拟水压试验装置内实现温度和压力的测量，使改造前孤立的试验过程变为全程可�？亍⒖杉锹嫉慕换ナ绞匝楣蹋佣岣呶夜Ｑ蠊こ套氨刚迳系目煽啃院桶踩�。2.本实用新型具有便于移动的特性，摄像照明集成平台、水密电子舱以及计算机控制平台均可移动且便于安装、拆卸。3.本实用新型具有大范围内角度可调性，摄像照明集成平台可以在模拟水压试验前通过手工对其进行大范围的角度调整，便于改变观测位置，平台结构便于操作，可靠性好。4.本实用新型在试验过程中可以实现亮度和焦距等数据实时在线调整，实时进行数据储存等特点。5.本实用新型具有可扩展性，水密电子舱预留了多个水密接插件接口，可以支持多个设备扩展，这为以后继续升级模拟水压试验装置提供了便利。
图I为本实用新型的整体结构示意图；图2为图I中摄像照明集成平台的结构示意图；图3为图2的侧视图；图4为图2中圆板的俯视图；图5为图I中水密电子舱的内部结构示意图；其中1为摄像照明集成平台，2为水密电缆，3为水密接插件，4为水密电子舱，5为水密光电复合缆，6为计算机控制平台，7为平台主支架,8为云台下连接架,9为云台上连接架，10为水下灯固定架，11为水下灯，12为摄像机固定架，13为水下摄像机，14为加强端，15为透盖,16为法兰接头，17为舱体,18为舱盖,19为穿壁接头,20为测温深度传感器,21为光多路复用器，22为接线端子，23为圆板，24为弧形孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。本实用新型是一种可以在模拟水压试验前后进行角度、位置调整，在模拟水压试验过程中实现多角度视频监控、压力及温度的实时显示和记录功能的试验平台，如图I所示，本实用新型包括位于模拟水压试验装置内的摄像照明集成平台I、水密接插件3，以及位于模拟水压试验装置外的计算机控制平台6。如图2 4所示，摄像照明集成平台I包括平台主支架7、圆板23、云台下连接架
8、云台上连接架9、水下灯固定架10、水下灯11、摄像机固定架12及水下摄像机13，平台主支架7的一端(下端)设有滑块25，该滑块25安装在模拟水压试验装置内的导轨上、沿导 轨往复移动，在滑块25上带有第一螺栓26，平台主支架7通过滑块25在导轨上移动来调整位置，位置调整到位后，用第一螺栓26顶紧的方式进行固定。平台主支架7的另一端(上端)设有圆板23，该圆板23上在圆周方向均布有多个弧形孔24 (本实施例为四个)，每个弧形孔24的圆心角均为60°，云台下连接架8通过第二螺栓27固定在任一弧形孔24内，在固定前调整好角度，保证云台下连接架8在四个方向各有60°的旋转空间。云台上连接架9的形状结构与云台下连接架8相同，均为一平板及平板两侧设有侧板的结构，云台上连接架9与云台下连接架8之间的角度可调，即云台上连接架9及云台下连接架8各自的两侧侧板之间通过第三螺栓28固定，固定之前预先调整好角度，角度调整范围为前后各120°。水下灯11及水下摄像机13均为现有技术，水下灯固定架10与摄像机固定架12通过螺栓固接，并固定在云台上连接架9上；水下灯11与水下灯固定架10之间通过螺栓固连，水下摄像机13与水下摄像机固定架12之间通过喉箍进行抱瓦固连；通过云台上、下连接架8、9之间的角度调节及云台下连接架8安装在不同弧形孔24中可以调整水下摄像机13的拍摄角度。如图5所示，水密电子舱4在模拟水压试验装置内的位置可根据实际需要确定，水密电子舱4包括加强端14、透盖15、法兰接头16、舱体17、舱盖18、穿壁接头19、测温深度传感器20、光多路复用器21及接线端子22，其中舱体17的一端通过螺栓与法兰接头16的一端固接，法兰接头16的另一端通过螺栓与透盖15固接，舱体17的另一端密封螺纹连接有穿壁接头19 ;测温深度传感器20、光多路复用器21及接线端子22均位于舱体17内，并通过与舱体17固接的舱盖18密封；光多路复用器21及接线端子22通过螺栓固接在舱体17的底板，测温深度传感器20螺纹安装在穿壁接头19上，在舱体17的表面上设有多个水密接插件3。计算机控制平台6通过水密光电复合缆5与水密电子舱4相连，水密光电复合缆5的一端通过硫化与加强端14连接一体，并由透盖15及法兰接头16中间开设的通孔插入，加强端14通过轴用弹性挡圈与透盖15固接；水密光电复合缆5的另一端接至计算机控制平台6。水密光电复合缆5中的电缆与接线端子22连接、光缆与光多路复用器21连接，接线端子22分别与测温深度传感器20、光多路复用器21及与水下灯11和水下摄像机13相连的两个水密接插件3相连；水下灯11和水下摄像机13通过水下电缆2与舱体17上的两个水密接插件3连接，其中与水下摄像机13通过水密电缆2连接的水密接插件3还与光多路复用器21相连。在加强端14外表面与法兰接头16上通孔内壁之间、法兰接头16与舱体17的一端之间、舱体17与舱盖18之间以及穿壁接头19与舱体17的另一端之间分别通过密封圈密封连接。本实用新型的工作原理为本实用新型能够在模拟水压试验装置进行模拟水压试验时可控的观测模拟水压装置内部情况，摄像照明集成平台I对试验现场进行多角度、亮度和不同焦距的观测，通过水密电缆2、水密接插件3将观测信号传输给水密电子舱4，水密电子舱4将得到的不同焦距、不同亮度的图像与自身测得的温度、压力数据一起通过水密光电复合缆5发给计算机控制平台6，计算机控制平台6负责接收和储存数据，同时通过水密电子舱对摄像、照明平台的亮度、焦距等进行调节。具体为在模拟水压试验进行前，对摄像照明集成平台I进行位置、角度的调整，以便获得最优的观测位置、角度；摄像照明集成平台I可以进行大范围的俯仰角度以及水平周向角度调整，通过云台下连接架8与平台主支架7间的相对旋转(云台下连接架8安装在不同 弧形孔内且在弧形孔内可以滑动)可以调整水平观测角度，通过云台下连接架8与云台上连接架9之间的轴向旋转可以调整俯仰观测角度。水下摄像机13与水下灯11采用一体化的固定方式，在旋转过程中始终保持同步，这样能更好的保证图像效果。模拟水压试验进行时，计算机控制平台6通过水密光电复合缆5经接线端子22为水下灯11、水下摄像机13、测温深度传感器20及光多路复用器21供电，通过计算机控制平台6发出控制水下灯11亮度及水下摄像机13焦距的调整指令，指令经水密光电复合缆5传输给水密电子舱4，水密电子舱4内通过接线端子22将指令经水密电缆2传输给水下灯11和水下摄像机13，从而实现控制水下灯11亮度和水下摄像机13焦距的功能。同时，测温深度传感器20将获得的压力、温度数据经接线端子22通过水密光电复合缆5传输给计算机控制平台6，由水下摄像机13拍摄的图像传输给光多路复用器21，光多路复用器21通过接线端子22、水密光电复合缆5将数据传输给计算机控制平台6，最后由计算机控制平台6对数据进行实时播放和储存。本实用新型的测温深度传感器20为市购产品，购置于英国GEMS公司，型号为GEMS3100 ;光多路复用器21为市购产品，购置于加拿大FOCAL公司，型号为F0CAL907 ;接线端子22为市购产品，购置于德国WAGO公司，型号为WAG0264。
权利要求1.一种应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于包括摄像照明集成平台(I)、水密电子舱(4)及计算机控制平台(6)，其中摄像照明集成平台(I)包括平台主支架(7)、水下灯(11)及水下摄像机(13)，水下灯(11)及水下摄像机(13)分别安装在平台主支架(7)上，且安装角度可调；所述水密电子舱(4)包括舱体(17)、舱盖(18)、测温深度传感器(20)、光多路复用器(21)及接线端子(22)，其中测温深度传感器(20)、光多路复用器(21)及接线端子(22)分别安装在舱体(17)内，通过舱盖(18)密封，测温深度传感器(20)、光多路复用器(21)及所述水下灯(11)、所述水下摄像机(13)分别与接线端子(22)电连接，由水下摄像机(13)拍摄的视频图像通过光多路复用器(21)传给计算机控制平台(6)，由测温深度传感器(20)测到的温度、压力数据通过接线端子(22)传给计算机控制平台(6)。
2.按权利要求I所述应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于所述水密电子舱(4)的舱体(17)上设有多个水密接插件(3)，水下灯(11)及水下摄像机(13)分别通过水密接插件(3)与接线端子(22)连接。
3.按权利要求2所述应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于所述水下灯(11)及水下摄像机(13 )分别通过水密电缆(2 )与水密接插件(3 )连接、再与接线端子(22 )相连，计算机控制平台(6 )通过水密光电复合缆(5 )与水密电子舱(4)相连，水密光电复合缆(5)中的电缆与接线端子(22)连接、光缆与光多路复用器(21)连接；与水下摄像机(13)通过水密电缆(2)连接的水密接插件(3)还与所述光多路复用器(21)相连。
4.按权利要求I所述应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于所述摄像照明集成平台(I)位于模拟水压试验装置内，平台主支架(7 )的一端设有滑块(25 )，该滑块(25)安装在模拟水压试验装置内的导轨上、沿导轨往复移动，并通过滑块(25)上的第一螺栓(26)定位，所述平台主支架(7)的另一端设有圆板(23)，在圆板(23)上安装有云台下连接架(8)，云台上连接架(9)与所述云台下连接架(8)之间的角度可调、并通过第三螺栓(28)定位；所述水下灯(11)及水下摄像机(13)分别安装在云台上连接架(9)上。
5.按权利要求4所述应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于所述圆板(23)上在圆周方向均布有多个弧形孔(24)，云台下连接架(8)通过第二螺栓(27)安装在任一弧形孔(24)内。
6.按权利要求4或5所述应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于所述每个弧形孔(24)的圆心角均为60°。
7.按权利要求4所述应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于所述水下灯(11)及水下摄像机(13)分别通过水下灯固定架(10)及摄像机固定架(12)安装在云台上连接架(9)上,通过云台上、下连接架(8、9)之间的角度调节及云台下连接架(8)安装在不同弧形孔(24)中拍摄角度的调整。
8.按权利要求I所述应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于所述水密电子舱(4)位于模拟水压试验装置内，水密光电复合缆(5)的一端与舱体(17)的一端密封连接，水密光电复合缆(5)的另一端与位于模拟水压试验装置外的计算机控制平台(6)相连；所述舱体(17)的另一端密封螺纹连接有穿壁接头(19)，所述测温深度传感器(20)螺纹连接在该穿壁接头(19)上。
9.按权利要求8所述应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于所述舱体(17)的一端密封连接有法兰接头(16)，在该法兰接头(16)上设有透盖(15)，所述水密光电复合缆(5)的一端通过硫化与加强端(14)连接一体，并由透盖(15)及法兰接头(16)中间开设的通孔插入，所述加强端(14)通过轴用弹性挡圈与透盖(15)固接。
10.按权利要求9所述应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，其特征在于所述加强端(14)外表面与法兰接头(16)上通孔内壁之间、法兰接头(16)与舱体(17)的一端之间、舱体(17)与舱盖(18)之间以及穿壁接头(19)与舱体(17)的另一端之间分别通过密封圈密封连接。
专利摘要本实用新型涉及试验平台，具体地说是一种应用于模拟水压试验装置内的可控式试验平台，包括摄像照明集成平台、水密电子舱及计算机控制平台，摄像照明集成平台包括平台主支架、水下灯及水下摄像机，水下灯及水下摄像机分别安装在平台主支架上，且安装角度可调；水密电子舱包括舱体、舱盖、测温深度传感器、光多路复用器及接线端子，测温深度传感器、光多路复用器及接线端子分别安装在舱体内，通过舱盖密封，测温深度传感器、光多路复用器及水下灯、水下摄像机分别与接线端子电连接。本实用新型将试验过程变为全程可视化，实现温度和压力的测量，使试验过程变为全程可�？�、记录的交互式试验过程，从而提高我国海洋工程装备整体的可靠性和安全性。
文档编号G01N21/85GK202661391SQ201220341250
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者梁洪光, 任福琳, 孙凯, 高世阳 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所
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