一種水下推進器測試平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種水下推進器的測試平臺，包括用于安裝水下推進器的測試架，所述測試架上安裝有：固定座，包括測力杠桿，所述測力杠桿通過穿過桿身的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地安裝的所述固定座上，所述測力杠桿的一端用于安裝所述水下推進器，另一端與所述固定座之間設(shè)置有力傳感器；驅(qū)動電源，提供工作電壓；控制單元，控制測試過程，并根據(jù)所述力傳感器的數(shù)值得到所述水下推進器的推力大小。本實用新型可對水下推進器工作時的電壓、電流、功率以及推進器產(chǎn)生的力進行同步的測量。整個測試平臺結(jié)構(gòu)簡單，組裝拆卸方便，工作安全可靠，可對多種型號的推進器工作指標進行測量。
【專利說明】
一種水下推進器測試平臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及水下推進器領(lǐng)域，特別是涉及一種能夠?qū)λ峦七M器的工作狀態(tài)進行同步測量的測試平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，針對水下推進器的測量，一般是將水下推進器放置在相應(yīng)的水下模擬環(huán)境中，然后利用安裝在水下推進器上的相應(yīng)測試部件，來獲取相應(yīng)的水下推進器運行參數(shù)，該類方式不能實時控制運行過程，只能在水下推進器停止運行后，才能進行數(shù)據(jù)分析，效率較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是要提供一種能夠獲取水下推進器在水下運行時運動參數(shù)的測試裝置。
[0004]特別地，本實用新型提供一種水下推進器的測試平臺，包括用于安裝水下推進器的測試架，所述測試架上安裝有:
[0005]固定座，包括測力杠桿，所述測力杠桿通過穿過桿身的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地安裝的所述固定座上，所述測力杠桿的一端用于安裝所述水下推進器，另一端與所述固定座之間設(shè)置有力傳感器；
[0006]驅(qū)動電源，提供工作電壓；
[0007]控制單元，控制測試過程，并根據(jù)所述力傳感器的數(shù)值得到所述水下推進器的推力大小。
[0008]進一步地，所述轉(zhuǎn)軸通過調(diào)心軸承座安裝在所述固定座上。
[0009]進一步地，所述測力杠桿安裝所述水下推進器的固定點至所述轉(zhuǎn)軸的距離，等于所述測力杠桿與所述力傳感器的接觸點至轉(zhuǎn)軸的距離。
[0010]進一步地，所述測力杠桿兩端至轉(zhuǎn)軸的距離按比例設(shè)置。
[0011]進一步地，所述控制單元為單片機。
[0012]進一步地，在所述測試架上還安裝有無線模塊，所述無線模塊用于所述控制單元與所述遠程控制中心的通訊。
[0013]進一步地，在所述測試架上還安裝有測量施加到所述水下推進器上電壓的功率表。
[0014]進一步地，所述功率表還連接有分流器，所述分流器與所述水下推進器串聯(lián)，以獲取流經(jīng)所述水下推進器的電流。
[0015]進一步地，所述力傳感器連接有測力表，所述測力表用于獲取或換算所述力傳感器承受的壓力并傳遞給所述控制單元。
[0016]進一步地，所述驅(qū)動電源為交流電源，其通過降壓穩(wěn)壓模塊為所述控制單元提供12V直流電，為所述力傳感器、測力表和功率表提供24V直流電。
[0017]本實用新型可對水下推進器工作時的電壓、電流、功率以及推進器產(chǎn)生的力進行同步的測量。該平臺結(jié)構(gòu)簡單，組裝拆卸方便，工作安全可靠，可對多種型號的推進器工作指標進行測量。測量數(shù)據(jù)真實可靠，為應(yīng)用被測推進器的水下設(shè)備提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和理論支持，同時也為推進器的控制提供數(shù)據(jù)支持。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型一個實施例的測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1所示測試裝置的后視圖；
[0020]圖3是本實用新型一個實施例的測試裝置電路連接示意圖；
[0021]圖中:10-測試架、11-測力杠桿、12-固定座、13-轉(zhuǎn)軸、14-調(diào)心軸套座、15-力傳感器、20-水下推進器、40-控制單元、41-分流器、42-降壓穩(wěn)壓模塊、43-驅(qū)動電源、44-DC24V轉(zhuǎn)換模塊、45-DC12V轉(zhuǎn)換模塊、46-功率表、47-測力表、48-總開關(guān)、50-遠程控制中心。
【具體實施方式】
[0022]如圖1、2所示，本實用新型一個實施例公開的測試平臺，包括用于安裝水下推進器20的測試架10，該測試架10能夠?qū)⑺峦七M器20完全吊在空中。水下推進器20是通過固定座12安裝在測試架10上的，同時，測試架10上還安裝有對水下推進器20進行測量的各種測試部件和為測試供電的驅(qū)動電源43，以及控制測試過程的控制單元40。
[0023]該固定座12包括測量水下推進器20推力的測力杠桿11，該測力杠桿11通過穿過桿身的轉(zhuǎn)軸13可轉(zhuǎn)動地安裝的固定座12上，測力杠桿11的一端用于安裝水下推進器20，另一端與固定座12之間設(shè)置有力傳感器15。該控制單元40控制整個測試過程，并根據(jù)力傳感器15的數(shù)值得到水下推進器20的推力大小。
[0024]在工作時，將水下推進器20固定在測力杠桿11的一端，使水下推進器20懸空，通過控制單元40控制驅(qū)動電源43為水下推進器20提供電力，水下推進器20啟動后會生產(chǎn)一個向后的推力，從而實現(xiàn)其水下前進的目的，該推力作用到測力杠桿11上時，會推動測力杠桿11以轉(zhuǎn)軸13為支點進行旋轉(zhuǎn)，測力杠桿11旋轉(zhuǎn)時其另一端會擠壓力傳感器15，控制單元40根據(jù)力傳感器15的壓力信息即可換算或計算出水下推進器20的推力大小。為方便測力杠桿11轉(zhuǎn)動和傳導力，該轉(zhuǎn)軸13可以通過調(diào)心軸承座14安裝在固定座12上。通過調(diào)心軸承座14可以盡量減少水下推進器20的推力傳導損失。
[0025]為方便獲取力傳感器15的壓力數(shù)據(jù)，可以安裝連接力傳感器15的測力表47，該測力表47用于獲取或換算力傳感器15承受的壓力并傳遞給控制單元40。
[0026]本實施例的方案簡單，可以在水上實現(xiàn)測量過程，也可以將水下推進器20置于水下進行測量，通過相應(yīng)的水阻或力傳感器15的計量單位換算，即可完善測量出水下推進器20的推力大小。
[0027]為方便計算推力，該測力杠桿11安裝水下推進器20的固定點至轉(zhuǎn)軸13的距離，可以等于測力杠桿11與力傳感器15的接觸點至轉(zhuǎn)軸13的距離。該限定能夠使測力杠桿11兩端的力臂長度一致，即1:1，從而減少中間的換算過程，提高計算效率。進一步地，在其它的實施例中，也可以將測力杠桿11以轉(zhuǎn)軸13為分界點，便其兩側(cè)的長度比符合一定的比例關(guān)系，如，任意一側(cè)的長度與另一側(cè)的長度比可以為1:2?5，在計算時，再通過相應(yīng)的比例關(guān)系換算相應(yīng)的力大小。該結(jié)構(gòu)能夠適用不同的測試環(huán)境，如將水下推進器20置于水下進行測試時，則可適當?shù)难娱L測力杠桿11連接水下推進器20的一端。
[0028]進一步地，為方便控制整個測試過程，該控制單元40可以是單片機。如STM32單片機。單片機的工作過程或測試過程，可以受遠程控制中心50的指令控制。單片機與遠程控制中心50的通訊則可以通過無線方式進行通訊，也可以通過RS485接口利用網(wǎng)線進行通訊。
[0029]進一步地，為獲取水下推進器20工作時的電壓變化信息，可以在測試架10上安裝測量施加到水下推進器20上電壓的功率表46。通過功率表46可以測量出水下推進器20在工作時其電壓變化。
[0030]如圖3所示，本實施例中的驅(qū)動電源43采用交流電源(AC220)，其中，驅(qū)動電源通43過DC12V轉(zhuǎn)換模塊45和DC24V轉(zhuǎn)換模塊44向其它部件輸出相應(yīng)的電壓。其中為單片機和功率表46提供DC12V電壓，為測力表47提供DC24V電壓。此外，為使單片機工作在穩(wěn)定的電壓環(huán)境下，可以將輸入的DC12電壓經(jīng)過降壓穩(wěn)壓模塊42處理后再提供給單片機。為方便控制測試過程，還可以設(shè)置相應(yīng)的控制整個測試過程的總開關(guān)48，該總開關(guān)48使用DC12V電壓。
[0031 ]進一步地，為獲取水下推進器20工作時的電流信息，該功率表46還可以連接分流器41，該分流器41串聯(lián)在水下推進器20與單片機之間，以獲取流經(jīng)水下推進器20的電流，單片機通過分流器41的讀數(shù)即可獲取水下推進器20在工作時的電流變化。
[0032]以下以一個完整的例子說明本方案的工作過程。
[0033]本實施例中，各測試部件均安裝在測試架10上，當水下推進器20測試平臺電源總開關(guān)50打開后，工作指示燈點亮，整個測試平臺進入工作模式，由遠程控制中心(PC)50通過無線方式發(fā)出控制指令到單片機，單片機接到遠程控制中心50指令后，輸出相應(yīng)的PffM波控制驅(qū)動電源43輸出相應(yīng)的水下推進器20控制電壓，該控制電壓加載到水下推進器20兩端，從而實現(xiàn)對水下推進器20的行動控制。
[0034]水下推進器20兩端的電壓通過功率表46的電壓測量模塊測出，流過水下推進器20的電流由功率表46的電流測量模塊測量和與水下推進器20串聯(lián)的分流器41的電流得出。再由電流、電壓即可得到水下推進器20的功率大小。
[0035]其中，單片機測得的電流、電壓、功率等數(shù)據(jù)可以通過RS485接口傳輸?shù)竭h程控制中心50進行處理。
[0036]由測力杠桿11、轉(zhuǎn)軸13、調(diào)心軸承座14構(gòu)成杠桿測力系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過螺栓固定在固定座12上，水下推進器20的螺旋槳的回轉(zhuǎn)中心到轉(zhuǎn)軸13的距離等于力傳感器15接觸點到轉(zhuǎn)軸13的距離，使得測力杠桿11兩端的力臂長度比為1:1，水下推進器20驅(qū)動后產(chǎn)生相應(yīng)的推力，該推力的反作用使測力杠桿11擠力傳感器15，而力傳感器15的壓力由測力表47測出，理論上，水下推進器50產(chǎn)生的力等于測力表47測得的力。
[0037]實驗之前，需要對力傳感器15、測力表47分別進行校準，以保證數(shù)據(jù)的真實、準確性。
[0038]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容直接確定或推導出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的范圍應(yīng)被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權(quán)項】
1.一種水下推進器的測試平臺，包括用于安裝水下推進器的測試架，其特征在于，所述測試架上安裝有: 固定座，包括測力杠桿，所述測力杠桿通過穿過桿身的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地安裝的所述固定座上，所述測力杠桿的一端用于安裝所述水下推進器，另一端與所述固定座之間設(shè)置有力傳感器； 驅(qū)動電源，提供工作電壓； 控制單元，控制測試過程，并根據(jù)所述力傳感器的數(shù)值得到所述水下推進器的推力大小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試平臺，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)軸通過調(diào)心軸承座安裝在所述固定座上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試平臺，其特征在于， 所述測力杠桿安裝所述水下推進器的固定點至所述轉(zhuǎn)軸的距離，等于所述測力杠桿與所述力傳感器的接觸點至轉(zhuǎn)軸的距離。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試平臺，其特征在于， 所述測力杠桿兩端至轉(zhuǎn)軸的距離按比例設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試平臺，其特征在于， 所述控制單元為單片機。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試平臺，其特征在于， 在所述測試架上還安裝有無線模塊，所述無線模塊用于所述控制單元與遠程控制中心的通訊。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試平臺，其特征在于， 在所述測試架上還安裝有測量施加到所述水下推進器上電壓的功率表。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試平臺，其特征在于， 所述功率表還連接有分流器，所述分流器與所述水下推進器串聯(lián)，以獲取流經(jīng)所述水下推進器的電流。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測試平臺，其特征在于， 所述力傳感器連接有測力表，所述測力表用于獲取或換算所述力傳感器承受的壓力并傳遞給所述控制單元。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測試平臺，其特征在于， 所述驅(qū)動電源為交流電源，其通過降壓穩(wěn)壓模塊為所述控制單元提供12V直流電，為所述力傳感器、測力表和功率表提供24V直流電。
【文檔編號】B63H20/36GK205469742SQ201620028349
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月13日
【發(fā)明人】穆為磊, 劉鵬, 劉貴杰, 王新寶, 王安憶, 田曉潔
【申請人】中國海洋大學