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专利名称：深海自动搅拌装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压环境下的开关技术，具体讲是一种在高压环境下随着压力的变化改变开关的状态，触发深海设备的某一动作，其属于深海资源探测项目的海洋仪器技术领域。
背景技术：
在深海环境下，其压力巨大，一般的设备和装置在如此高的压力下会产生变形，造成损坏或者不能正常工作。在深海中工作，经常需要在某一深度触发某机构，进行一系列的活动。在深海模拟试验中，需要一种搅拌装置，对试验溶液进行搅拌，而一般深海模拟试验装置都是一个高压金属容器，很难在高压下改变内部的溶液状态。目前国外一些装置采用的是通过高压电气接头，水下高压电缆，水下高压电机提供搅拌，这种装置安装复杂，价格昂贵。我们在进行深海模拟试验时，由于高压容器本身的结构和经费的限制，不能采用上述方案。有人设计了一种利用发条装置做动力带动磁力搅拌器对溶液进行搅拌的装置，但该发条动力装置的工作持续时间不是很长，如果用一般机械钟表的发条装置，其搅拌速度在30转/分的情况下，可以能提供大约1小时的搅拌时间。然而深海高压模拟装置的开合时间一般都要在1小时以上，这样若使用该发条装置做动力，就会使正常高压模拟工作的时间减短。
(三)技术内容本发明的目的是要适应深海高压环境下，提供一种在高压环境下随着压力的变化，在达到了一定条件下，触发某一磁力搅拌装置启动的深海自动搅拌装置，把该装置安装在磁力搅拌装置上，达到了按需求条件下开启搅拌装置的目的。
本发明的任务是由以下技术方案完成的研制一种深海自动搅拌装置，其包括带有储能动力机构的上搅拌器和由隔板连接的磁性下搅拌器。在上搅拌器的搅拌叶轮上方固设有一单缸式制动活塞气缸，该气缸内封存有定量的与外界平衡的空气，该气缸的活塞杆伸出于该气缸，且该活塞杆的外端伸至在上搅拌器的搅拌叶轮上，阻止该上搅拌器转动；当该装置所处的深海深度增加时，该活塞杆即被迫压回至该气缸中，该活塞杆的外端即可脱离于上搅拌器的搅拌叶轮，此时，带有储能动力机构的该上搅拌器即可带动隔板下方的磁性下搅拌器转动；当该装置所处的深海深度逐渐减少时，该活塞杆的外端随之伸出气缸，且该活塞杆的外端逐渐伸至向上搅拌器的搅拌叶轮处，直至阻挡住上搅拌器的转动。所述的储能动力机构，其为螺旋弹簧式储能动力机构，即发条机构；其或为电池微电机式储能动力机构。所述的活塞气缸，其除了是单缸式制动活塞气缸外；其还可是双缸式连通器，即由触发气缸通过导管连通于备压气缸而构成的触发制动活塞气缸，所述的触发气缸设置在电池微电机式储能动力机构旁，该触发气缸的活塞杆在该装置所处的深海深度增加到适当位置时，其外端伸至在电池微电机式储能动力机构的启动按钮上，触发该储能动力机构即可带动上搅拌器及其磁性下搅拌器转动。所述的备压气缸与触发气缸，二者的气缸体积比V备/V触＝1.01-10000，即触发气缸的体积至少要小于备压气缸的体积。
本发明的优点在于由于在上搅拌器的搅拌叶轮上方固设有一单缸式制动活塞气缸，该气缸内封存有定量的与外界平衡的空气，该气缸的活塞杆伸出于该气缸，且该活塞杆的外端伸至在上搅拌器的搅拌叶轮上，阻止带有储能动力机构(如发条机构)的上搅拌器依储存的动力(如发条弹簧释放张力)而转动的可能，这样就会使储能动力机构的所储能量(如发条弹簧释放张力)不至于过早释放，以确保正常高压搅拌工作有足够的所储能量和工作时间。当该装置所处的深海深度增加时，该活塞杆即被迫压回至该气缸中，该活塞杆的外端即可脱离于上搅拌器的搅拌叶轮，此时，带有储能动力机构(如发条机构)的该上搅拌器即可依储能动力而转动，从而带动隔板下方的磁性下搅拌器转动。该气缸的活塞杆实际上起到了一种开关的作用，即该气缸的活塞杆是一种自动触发处于高压环境下的搅拌器搅拌动作开始的装置，或者称该气缸的活塞杆为高压开关。当该装置所处的深海深度逐渐减少时，即该气缸的活塞杆所受外界压力逐渐减少时，该气缸内的被压缩的空气就会推动该活塞杆，使其外端随之伸出气缸，而且该活塞杆的外端会逐渐伸至向上搅拌器的搅拌叶轮处，直至阻挡住上搅拌器的转动，恢复到起始的模拟实验前的状况。由于所述的活塞气缸还可是双缸式连通器，即由触发气缸通过导管连通于备压气缸而构成的触发制动活塞气缸。设触发气缸与备压气缸的体积分别为10ml，1000ml。当该装置所处的海水深度逐渐增加时，即该装置所处的外界压强增加时，如果备压气缸的活塞和触发气缸的活塞与气缸的摩擦力以及负载大于外界压力时，则两该活塞是不移动的。当外界的压强继续增大，实验证实在两该活塞的摩擦系数和摩擦力相同时，备压气缸活塞上产生的压力就大，由于摩擦力以及负载要小于该压力，此时则备压气缸的活塞会首先向自己的气缸内腔移动，将缸内的空气压入触发气缸内，直到两气缸达到压力平衡。实验证实这时由于备压气缸的活塞受到自己的气缸的限制，不能运动，触发气缸的活塞这时在高压环境的作用下才开始运动。由于触发气缸设置在电池微电机式储能动力机构旁，这样触发气缸的活塞就在较晚些时间伸至并触发在电池微电机式储能动力机构的启动按钮上，即由触发气缸的活塞杆触发该储能动力机构开始工作，即可由该储能动力机构带动上搅拌器及其磁性下搅拌器转动。这样启动深海自动搅拌装置的时机，就可以事先设计好在适当深海深度处实施搅拌操作，而且可以控制。
(四)附图及其实施例，本发明的实施例结合


如下图1为深海自动搅拌装置的结构剖视图(单缸式制动)。
图2为深海自动搅拌装置的结构剖视图(双缸式制动)。
参见图1，2制成的深海自动搅拌装置，其包括带有储能动力——弹簧发条机构2的上搅拌器1和由隔板7连接的磁性下搅拌器4。该搅拌器4浸泡在装有实验溶液的试剂瓶11中，该试剂瓶11设有进出口12。在上搅拌器1的搅拌叶轮5上方固设有一单缸式制动活塞气缸3，该气缸3内封存有定量的与外界平衡的空气，该气缸3的活塞杆6伸出于该气缸3，且该活塞杆6的外端伸至在上搅拌器1的搅拌叶轮5上，阻止该上搅拌器1转动；当该装置所处的深海深度增加时，该活塞杆6即被迫压回至该气缸3中，该活塞杆6的外端即可脱离于上搅拌器1的搅拌叶轮5，此时，带有储能动力——弹簧发条机构2的该上搅拌器1即可带动隔板7下方的磁性下搅拌器4转动；当该装置所处的深海深度逐渐减少时，该活塞杆6的外端随之伸出气缸3，且该活塞杆6的外端逐渐伸至向上搅拌器1的搅拌叶轮5处，直至阻挡住上搅拌器1的转动。所述的活塞气缸3，还可是双缸式连通器，即由触发气缸3′通过导管13连通于备压气缸8而构成的触发制动活塞气缸3′-8，所述的触发气缸3′设置在电池微电机式储能动力机构2′旁，该触发气缸3′的活塞杆9在该装置所处的深海深度增加到适当位置时，其外端伸至在电池微电机式储能动力机构2′的启动按钮10上，触发该储能动力机构2′即可带动上搅拌器1及其磁性下搅拌器4转动。所述的备压气缸8与触发气缸3′，二者的气缸体积比V备/V触＝1.01-10000，即触发气缸3′的体积至少要小于备压气缸8的体积。
本领域的普通技术人员都会理解，在本发明的保护范围内，对于上述实施例进行修改，添加和替换都是可能的，其都没有超出本发明的保护范围。
权利要求
1.一种深海自动搅拌装置，其包括带有储能动力机构的上搅拌器和由隔板连接的磁性下搅拌器，其特征在于在上搅拌器的搅拌叶轮上方固设有一单缸式制动活塞气缸，该气缸内封存有定量的与外界平衡的空气，该气缸的活塞杆伸出于该气缸，且该活塞杆的外端伸至在上搅拌器的搅拌叶轮上，阻止该上搅拌器转动；当该装置所处的深海深度增加时，该活塞杆即被迫压回至该气缸中，该活塞杆的外端即可脱离于上搅拌器的搅拌叶轮，此时，带有储能动力机构的该上搅拌器即可带动隔板下方的磁性下搅拌器转动；当该装置所处的深海深度逐渐减少时，该活塞杆的外端随之伸出气缸，且该活塞杆的外端逐渐伸至向上搅拌器的搅拌叶轮处，直至阻挡住上搅拌器的转动。
2.根据权利要求1所述深海自动搅拌装置，其特征在于所述的储能动力机构，其为螺旋弹簧式储能动力机构，即发条机构；其或为电池微电机式储能动力机构。
3.根据权利要求1或2所述深海自动搅拌装置，其特征在于所述的活塞气缸，其除了是单缸式制动活塞气缸外；其还可是双缸式连通器，即由触发气缸通过导管连通于备压气缸而构成的触发制动活塞气缸，所述的触发气缸设置在电池微电机式储能动力机构旁，该触发气缸的活塞杆在该装置所处的深海深度增加到适当位置时，其外端伸至在电池微电机式储能动力机构的启动按钮上，触发该储能动力机构即可带动上搅拌器及其磁性下搅拌器转动。
4.根据权利要求3所述深海自动搅拌装置，其特征在于所述的备压气缸与触发气缸，二者的气缸体积比V备/V触＝1.01-10000，即触发气缸的体积至少要小于备压气缸的体积。
全文摘要
本发明是一种深海自动搅拌装置，其包括带有储能动力机构的上搅拌器和由隔板连接的磁性下搅拌器。在上搅拌器的搅拌叶轮上方固设有一单缸式制动活塞气缸，该气缸内封存有定量的与外界平衡的空气，该气缸的活塞杆伸出于该气缸，且该活塞杆的外端伸至在上搅拌器的搅拌叶轮上，阻止该上搅拌器转动；当该装置所处的深海深度增加时，该活塞杆即被迫压回至该气缸中，该活塞杆的外端即可脱离于上搅拌器的搅拌叶轮，此时，带有储能动力机构的该上搅拌器即可带动隔板下方的磁性下搅拌器转动，以实现在高压下改变深海模拟试验装置内部的、按需求条件下的溶液状态，使深海资源探测项目顺利进行。
文档编号G01N35/00GK1563997SQ20041000896
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月22日 优先权日2004年3月22日
发明者张晓东, 许淑梅, 曹志敏, 于新生 申请人:中国海洋大学