本實用新型屬于潛水推進器推力測量領域，具體涉及一種潛水推力測量裝置。

背景技術：

隨著社會的不斷發(fā)展，陸地資源日漸枯竭，人類對于海洋水域世界的探索越來越多，先今，各式各樣的潛水推進器應運而生。對于潛水推進器而言，推力的大小是影響其工作效率的關鍵因素，同時也是設計研發(fā)人員考慮的重要因素，因此，推力的測量和計算對潛水推進器的研究具有重要的指導意義。目前的推進器推力測算方式，仍大都借助推力傳感器來操作，存在的缺陷在于：首先，操作門檻高。由于推力傳感器屬于精度型電子器件，測算時需要考慮選擇推力傳感器的安裝位置甚至如何合理布線；一旦設置不當，往往就會使得測量數(shù)據(jù)的精確性難以得到保證。其次，使用及維護成本高且維護操作繁瑣。電子產(chǎn)品帶來高測量靈敏性的同時，本身的故障易發(fā)性卻是一大通病。再加上推力傳感器對使用環(huán)境的要求較高，而很多潛水推進器卻本來就是被開發(fā)使用于如有化學品的流體、帶有射頻干擾甚至是電磁干擾的流體等特殊水環(huán)境下工作的，導致其推力測算時的介質(zhì)需要取用相應的符合上述水環(huán)境的介質(zhì)，從而使得推力傳感器的故障發(fā)生率急劇提升甚至致使推力傳感器根本無法工作，從而給現(xiàn)場測算人員帶來極大困擾。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構合理而實用的潛水推力測量裝置，其具備構造簡潔、操作門檻低、使用便捷度高、適用范圍廣和數(shù)據(jù)獲取靈敏準確的優(yōu)點，可為各種潛水推行器的推力研究提供重要的參考數(shù)值。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種潛水推力測量裝置，其特征在于：包括水槽，水槽的槽腔構成供介質(zhì)存放以及形成待測介質(zhì)環(huán)境的容納腔；水槽內(nèi)沿潛水推進器推力方向而布置有滑軌，由滑軌處向下延伸有連接架從而固接潛水推進器外壁，且連接架與滑軌間形成可使連接架沿滑軌長度方向作往復直線動作的導軌導向配合；本裝置還包括用于測量潛水推進器推力的機械式測力計；所述機械式測力計至少為一個且其受力方向平行潛水推進器推力方向，機械式測力計的一受力端固接于連接架和/或潛水推進器外壁處，而另一受力端固定于水槽處。

優(yōu)選的，所述滑軌為工字梁從而使其橫截面呈“工”字狀構造；在滑軌的兩側槽體內(nèi)均安置有滾輪且滾輪的輪緣與相應側槽體的下側槽壁間構成滾動配合；水平設置的滾輪的輪軸垂直滑軌的導向方向，且該滾輪可轉動的固接于連接架頂端處。

優(yōu)選的，本裝置還包括開口朝上的方槽導向部，所述方槽導向部的槽底固接于連接架的頂端處，方槽導向部的兩側槽壁鉛垂向的分別沿滑軌的其中一側向上延伸形成倒梯形平板構造；方槽導向部的槽壁高度高于滑軌兩側槽體的下側槽壁高度，方槽導向部的槽壁處固接所述輪軸，該輪軸水平向的延伸入滑軌相應槽體內(nèi)且輪軸上可轉動的配合有滾輪。

優(yōu)選的，所述滾輪為成對設置的兩組，兩組滾輪沿導軌導向方向依次布置。

優(yōu)選的，所述機械式測力計為沿滑軌導向方向依序布置的兩組且分置于連接架的兩側處，機械式測力計的布置位置與潛水推進器的出水路徑彼此避讓；由連接架處沿滑軌導向方向反向延伸出兩道直線段從而分別連接各機械式測力計的其中一個受力端，各機械式測力計的另一個受力端通過向上彎折的直角段而固接于滑軌底部處。

優(yōu)選的，所述機械式測力計為彈簧測力計。

優(yōu)選的，所述水槽為開口朝上的長方盒狀結構，滑軌位于水槽的槽口處且沿水槽長度方向的中線形成簡支梁固接構造；在水槽的寬度方向的兩端部處分別設置進水口和出水口，進水口高度高于潛水推進器高度，出水口布置位置靠近水槽槽底處。

本實用新型的有益效果在于：

1)、相對傳統(tǒng)結構而言，本實用新型采用了獨特的懸吊式滑軌導向構造，利用了機械式測力計的較高的靈敏性和優(yōu)良的環(huán)境適應性，通過將機械式測力計布置于潛水推進器前方和/或后方從而配合上述懸吊式滑軌導向構造，最終實現(xiàn)低操作門檻和高使用便捷度下的潛水推進器的準確推力測算目的。本實用新型由于采用了純機械式聯(lián)動機構，在保證了整體結構的簡潔性的同時，對介質(zhì)環(huán)境的適應性顯然更高，因此可用于各型號潛水推進裝置的小量程下的推力測量操作，并隨之得到不同潛水裝置在不同工況下的推力，進而為類似各種水下推進器控制方式提供了正確的參考信息。

2)、雖然連接架可以與滑軌間形成滑動配合乃至氣墊配合，從而保證連接架相對滑軌作滑移動作的可行性。但作為上述方案的優(yōu)選方案，本實用新型推薦采用動作更為靈敏的滾動配合來實現(xiàn)連接架與滑軌間的可靠配合。在連接架與滑軌間以滾輪彼此配合后，一旦潛水推進器開始工作，即可將其推力沿連接架傳遞至滾輪處，并使得滾輪產(chǎn)生沿滑軌導向方向的滾動動作，其動作靈敏度高且實現(xiàn)成本低，性價比相對更高。

3)、方槽導向部的設置，用于實現(xiàn)連接架與滾輪間的彼此可靠配合。輪軸固接在方槽導向部的側壁處，從而銜接滾輪與方槽導向部。多組滾輪沿方槽導向部的槽壁依次設置，以確保具備一定重量的連接架乃至潛水推進器能夠穩(wěn)定而可靠的沿滑軌產(chǎn)生指定方向動作。

4)、機械式測力計，又稱彈性測力計，包括了拉伸彈簧測力計、壓縮彈簧測力計乃至彈性鋼片測力計等等。而無論是上述何種彈性測力計，在使用時必然存在兩處相對的受力點，該兩處受力點同時收拉力或同時受推力，方可驅(qū)使內(nèi)部彈性機構產(chǎn)生相應動作。通過兩組分置在連接架或者說是潛水推進器斜前后方的機械式測力計，從而不僅可起到協(xié)同的推力測量作用，同時也能起到穩(wěn)固乃至加強整個裝置結構剛度的功能，進而保證本裝置使用環(huán)境的穩(wěn)定性。

5)、水槽的作用在于形成測試所需的水環(huán)境。本實用新型以長方盒狀的水槽，搭配進水管及出水管，從而在需要時通過進水管泵入所需量的所需介質(zhì)，而在測試結束時通過出水管排出即可，從而保證測試操作的高效性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為方槽導向部、滾輪及滑軌間的配合狀態(tài)剖視圖；

圖4為連接架與機械式測力計的配合狀態(tài)圖。

本實用新型各標號與部件名稱的實際對應關系如下：

a-潛水推進器

10-水槽 11-滑軌 11a-直角段 12-進水口 13-出水口

20-連接架 20a-直線段 30-機械式測力計

40-滾輪 41-輪軸 50-方槽導向部

具體實施方式

為便于理解，此處結合圖1-4，對本實用新型的具體結構及工作方式作以下進一步描述：

本實用新型的具體結構如圖1-2所示，其主要結構包括：水槽10、滑軌11、滾輪40、螺栓式的輪軸41、連接架20、方槽導向部50以及機械式測力計30。水槽10為帶有進水管和出水管的長方盒狀槽體，從而以其盒腔來形成潛水推進器a的測試環(huán)境。上述測試環(huán)境可根據(jù)當前型號的潛水推進器a所實際使用的環(huán)境直接模擬，也即可以是不同的介質(zhì)環(huán)境。水槽10的兩端分別設置進水口12和出水口13，以方便介質(zhì)的導入及流出。而對于滑軌11而言，其可采用標準工字梁直接制成，并保證自身的耐使用性和下部槽壁的光滑性即可?；?1下方以“L”字狀構造的直角段11a來固接機械式測力計30的一側受力端，參照圖1 及圖4所示。連接架20在平行滑軌11長度方向的鉛垂面上的截面為“十”字狀構造，其“十”字狀構造的頂端固接方槽導向部50的底端，而方槽導向部50則通過如圖1及圖3所示的四組輪軸41及相應滾輪40而滾動配合在滑軌11的兩側槽體處。上述“十”字狀構造的底端固接作為待測對象的潛水推進器a。上述“十”字狀構造的左端和右端則分別以直線段20a連接機械式測力計30的另一側受力端。當然，機械式測力計30可參考圖1和圖4所示的設計為具備防水外層的長方體狀且以其兩端作為受力端，具體形狀也可視現(xiàn)場狀況酌情選擇。

本實用新型的具體裝配及使用流程如下：

1)、選擇好水槽10的安裝位置。一般會將水槽10布置在介質(zhì)水源的旁邊。確認水槽10安放平衡，以便提升測算數(shù)據(jù)的準確性。

2)、合理連接各個部件，并保證其平衡度和穩(wěn)定度。尤其是滾輪40 的相對位置，確保其移動時能受盡量小的摩擦力。固定好潛水推進器a，檢查整體裝置，保證安全。

3)、沿進水口12向水槽10內(nèi)中注入介質(zhì)，待介質(zhì)滿足所需液面高度后，啟動潛水推進器a。在潛水推進器a工作期間，記錄下機械式測力計30的數(shù)值變化即可。另外，當需要在介質(zhì)有一定流速的特殊情況下測算潛水推進器a的推力時，可在潛水推進器a未啟動時，記錄機械式測力計30所獲取的預緊力F1。在啟動潛水推進器a后，記下機械式測力計30所獲取的讀數(shù)F2。F1和F2相減的絕對值，便為該介質(zhì)流速下的待測的潛水推進器a推力值。由于本實用新型一次測量不花費多大費用及精力，操作也極為便捷，因此完全可以采用進行多次再取平均值的方法，以便獲得更為準確的測算數(shù)據(jù)。

4)、待測算操作全部完成后，整理所獲數(shù)據(jù)。打開出水口13從而排空介質(zhì)，拆除潛水推進器a。清洗本裝置，留待下次使用。