本實(shí)用新型屬于海洋高壓環(huán)境機(jī)電測(cè)試領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種深海液位檢測(cè)傳感器。

背景技術(shù)：

目前，潛水器在海洋資源勘探開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。為了完成潛水器在水下的姿態(tài)調(diào)節(jié)，為了補(bǔ)償潛水器采樣或拋載后自身重量變化等，經(jīng)常搭載浮力調(diào)節(jié)等系統(tǒng)，通過(guò)吸排海水，使得潛水器在水下重新獲得平衡狀態(tài)。在這一過(guò)程中，需要測(cè)量其耐壓部件內(nèi)部海水液位的部件。此類液位傳感器需求是，測(cè)量介質(zhì)為海水，需要所使用的零部件耐海水腐蝕；能夠準(zhǔn)確、靈敏地測(cè)量耐壓艙內(nèi)海水介質(zhì)的液位；當(dāng)耐壓艙內(nèi)充滿海水，則液位傳感器需要具有耐高壓的能力，此壓力與外界海水壓力相同(最大值為110MPa)。目前多數(shù)液位傳感器的運(yùn)動(dòng)測(cè)量部件，如浮球等部分無(wú)法滿足上述耐高壓耐腐蝕的需求，無(wú)法直接應(yīng)用于深海液位測(cè)量。

因而研制出一種可應(yīng)用于測(cè)量海水介質(zhì)的、耐高壓的、具有一定精度的液位傳感器已成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種深海液位檢測(cè)傳感器。該深海液位傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，性能穩(wěn)定可靠，低成本。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型包括導(dǎo)向桿、浮子、磁環(huán)、上基座、下基座、液位檢測(cè)芯片及水密接插件，其中上基座的一端與下基座密封連接、與下基座形成干艙結(jié)構(gòu)，另一端與所需液位測(cè)量殼體密封螺紋連接，所述液位檢測(cè)芯片安裝在該下基座內(nèi)、與外界海水隔離，該液位檢測(cè)芯片與安裝在所述下基座上的水密接插件在下基座內(nèi)電氣連接；所述導(dǎo)向桿位于所需液位測(cè)量殼體內(nèi)部，一端與上基座相連，另一端為自由端，在該導(dǎo)向桿上套有浮子，所述浮子的下部安裝有套在導(dǎo)向桿上的磁環(huán)，所述浮子帶動(dòng)磁環(huán)隨待測(cè)海水液位變化而沿導(dǎo)向桿上下運(yùn)動(dòng)，所述液位檢測(cè)芯片通過(guò)水密接插件傳送檢測(cè)的液位信息；

其中：所述上基座與所需液位測(cè)量殼體垂直安裝；所述浮子的底部開(kāi)有環(huán)槽，所述磁環(huán)容置于該環(huán)槽內(nèi)，并通過(guò)卡簧安裝于所述浮子的下部；

所述上基座的另一端制有與所需液位測(cè)量殼體連接的外螺紋，并在與所需液位測(cè)量殼體接觸面上設(shè)有液位傳感器密封O圈；所述上基座的一端套設(shè)有基座密封O圈，該基座密封O圈與下基座內(nèi)壁密封抵接；所述上基座與下基座通過(guò)螺釘固接；所述上基座的圓周面上設(shè)有便于旋擰的平面；

所述導(dǎo)向桿為一端開(kāi)口的中空柱狀結(jié)構(gòu)，其一端由所述上基座插入，并與該上基座固接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

1.所測(cè)液位范圍大、精度高。本實(shí)用新型原理為磁致伸縮液位測(cè)量原理，檢測(cè)磁環(huán)在導(dǎo)向桿的不同位置，將其轉(zhuǎn)化為不同的電流信號(hào)。本實(shí)用新型所測(cè)量海水液位為0～1米，最大承受海水深度為11000米。

2.性能穩(wěn)定、安全可靠。本實(shí)用新型所采用的元器件均通過(guò)耐壓測(cè)試，材料采用316L不銹鋼，防止海水腐蝕；浮力材料采用玻璃微珠，密度低，可提供更大浮力，而且根據(jù)需要，可選擇至耐壓11000米(全海深)的材料；將磁環(huán)安裝于浮子下方，采用大體積浮子，保證浮子在導(dǎo)向桿上的運(yùn)動(dòng)靈敏、準(zhǔn)確；水密接插件采用進(jìn)口產(chǎn)品(廠家為美國(guó)Subconn公司)，兼容性高，性能可靠；所有深海液位傳感器投入使用前，均應(yīng)進(jìn)行耐壓測(cè)試，并出具檢驗(yàn)合格報(bào)告。

3.根據(jù)需要定制。根據(jù)需要選擇不同液位測(cè)量范圍、不同的對(duì)外連接方式、不同的水密接插件定義要求、不同的耐壓等級(jí)，以上均不會(huì)造成對(duì)深海液位傳感器強(qiáng)度或精度的影響。

4.成本低，易實(shí)現(xiàn)。采用標(biāo)準(zhǔn)的或可外購(gòu)的材料或元器件，加工工藝性簡(jiǎn)單，加工精度要求不高，成本低，易實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2為圖1的俯視圖；

其中：1為導(dǎo)向桿，2為浮子，3為磁環(huán)，4為卡簧，5為上基座，6為液位傳感器密封O圈，7為螺釘，8為基座密封O圈，9為下基座，10為液位檢測(cè)芯片，11為水密接插件，12為外螺紋，13為平面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。

如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括導(dǎo)向桿1、浮子2、磁環(huán)3、卡簧4、上基座5、下基座9、液位檢測(cè)芯片10及水密接插件11，其中上基座5的一端與下基座9密封連接、與下基座9形成干艙，為耐壓結(jié)構(gòu)，另一端與所需液位測(cè)量殼體密封螺紋連接，并垂直安裝。上基座5的圓周面上設(shè)有便于旋擰的平面13。本實(shí)用新型上基座5一端套設(shè)有基座密封O圈8，該基座密封O圈8與下基座9內(nèi)壁密封抵接，保證上、下基座5、9的連接處與外界的密封；上基座5的另一端制有與所需液位測(cè)量殼體連接的外螺紋12，并在與所需液位測(cè)量殼體接觸面上設(shè)有液位傳感器密封O圈6；上基座5與下基座9通過(guò)不銹鋼的螺釘7固接。液位檢測(cè)芯片10安裝在該下基座9內(nèi)、與外界海水隔離，避免液位檢測(cè)芯片10接觸海水后芯片損壞；該液位檢測(cè)芯片10與安裝在下基座9上的水密接插件11在下基座9內(nèi)電氣連接，即液位檢測(cè)芯片10與水密接插件11散線端通過(guò)焊接相連，水密接插件11對(duì)外輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)4-20mA，外部控制器等通過(guò)與水密接插件11匹配的水密電纜，即可讀取相應(yīng)的液位信息。

導(dǎo)向桿1位于所需液位測(cè)量殼體內(nèi)部，該導(dǎo)向桿1為一端開(kāi)口的中空柱狀結(jié)構(gòu)，其一端由上基座5插入，并與該上基座5采用氬弧焊焊接的連接方式固定，導(dǎo)向桿1的另一端為自由端。在導(dǎo)向桿1上套有浮子2，浮子2采用玻璃微珠材料(浮力材料)，具有低密度、耐高壓的特別。浮子2的底部開(kāi)有環(huán)槽，磁環(huán)3容置于該環(huán)槽內(nèi)，并通過(guò)卡簧4安裝于浮子2的下部。浮子2的體積足夠大，可為磁環(huán)3提供所需的足夠浮力；浮子2的體積既要保證為磁環(huán)3提供浮力，又要保證浮子2在導(dǎo)向桿1上運(yùn)動(dòng)靈活，不出現(xiàn)浮子2與導(dǎo)向桿1卡滯現(xiàn)象。浮子2帶動(dòng)磁環(huán)3隨待測(cè)海水液位變化而沿導(dǎo)向桿1上下運(yùn)動(dòng)，液位檢測(cè)芯片10通過(guò)水密接插件11傳送檢測(cè)的液位信息。

本實(shí)用新型的工作原理為：

浮子2為玻璃微珠材料，其密度約為600kg/m³，小于海水的密度，與安裝于內(nèi)部的磁環(huán)3始終漂浮于水面上，并根據(jù)實(shí)際需要加大浮子2的體積，以提供所需的更大浮力，保證浮子2在導(dǎo)向桿1上的運(yùn)動(dòng)靈活，不出現(xiàn)浮子2與導(dǎo)向桿1卡滯現(xiàn)象。當(dāng)浮子2隨著海水液位變化，沿著導(dǎo)向桿1上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁環(huán)3相對(duì)于導(dǎo)向桿1的相對(duì)位置發(fā)生變化，利用磁致伸縮原理，兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量液位。水密接插件11將液位檢測(cè)芯片10輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)4～20mA，傳輸?shù)絺鞲衅魍獠?，潛水器的控制器通過(guò)與水密接插件11匹配的水密電纜，即可讀取相應(yīng)的液位信息。

本實(shí)用新型的裝配過(guò)程為：

先將磁環(huán)3裝入浮子2中，并使用卡簧4固定。導(dǎo)向桿1通過(guò)氬弧焊焊接與基座5連接，基座密封O圈8安裝于上基座5上。將水密接插件11散線端與液位檢測(cè)芯片10相對(duì)應(yīng)信號(hào)線焊接，并將其通過(guò)螺紋連接安裝于下基座9上，旋緊。帶著液位檢測(cè)芯片10的下基座9與上基座5通過(guò)螺釘7連接；最后將本實(shí)用新型垂直安裝于待檢測(cè)液位的艙體上。

綜上所述，本實(shí)用新型采用磁致伸縮原理，采用了玻璃微珠浮力材料、不銹鋼材料、耐壓基座、水密接插件等特殊設(shè)計(jì)，解決了深海潛水器的海水液位測(cè)量問(wèn)題，可耐高壓，精度高，安全可靠。