[发明专利]一种采用带斜角弯流道结构和轴流泵的低功耗温盐深传感器

说明书

本发明专利属于温盐深传感器技术领域，具体涉及一种采用带斜角弯流道结构和轴流泵的低功耗温盐深传感器。电导率传感器探头流道部分采用带斜角弯的流道结构，降低海水流动阻力，同时，采用可正反转的轴流泵，大幅度降低叶轮功耗，提高泵的利用率。流道部分包括第一入水口和第二入水口，在第一入水口处设有防污栅及流量传感器，根据设置参数的变化从而控制水泵的正反转，进一步避免第一入水口堵塞，从而提高数据测量的准确性；结构上，采用双层模块化设计思路，包括传感器探头部分和密封舱体两部分，其中温度、电导率、压力及流量传感器通过导线与密封舱体内的控制电路板连接，两模块连接面处设有内外双层O型密封圈结构，增强温盐深传感器的密封可靠性。

技术领域

本发明属于温盐深传感器技术领域，涉及一种采用带斜角弯流道结构和轴流泵和低功耗温盐深传感器。

背景技术

随着海洋世纪的到来，温盐深传感器具有越来越广泛的应用市场。近几年，小型化、低功耗型温盐深传感器具有较强的竞争力，其体积小，功耗低，布放时间长，非常适用于长期海洋监测。然而，目前我国市场上的通用型三电极电导率温盐深传感器，由于流道内流阻大、布局复杂、体积大、进水口易堵塞等原因，导致其在整体功耗，数据有效性与精准性，布放时长等方面有一定的缺陷，也制约着我国水下移动平台的整体性能与自主发展潜力。

为保证温盐深传感器使用的长期性和测量数据的有效性，本发明中的温盐深传感器，侧重改进流道结构，降低流道内阻力，选用利用率更高的水泵，改进整体布局，增加防护结构，实现温盐深传感器低功耗和数据有效取样的设计。

发明内容

与测量过程中无需水泵的七电极电导率传感器相比，三电极电导率传感器测量精度高，抗干扰能力强，但是易污染，清洗复杂，且需与水泵配合使用。传感器测量过程中，水泵可控制水流速度，消除盐度尖峰，但水泵的使用也破坏海水的自然状态。为降低电极处的海水流动阻力，减小水泵带来的流阻影响，本发明采用带斜角弯的流道和可正反转的轴流泵。与效率低的离心泵相比，轴流泵不仅利用率高，叶轮处流阻小，电机功耗低，还可通过叶轮反转，控制海水在流道内倒灌，减少流道及传感器探头上的污物附着，保证测量数据的有效性。

为实现上述内容，本发明采用的技术方案是：一种低功耗温盐深传感器，采用带斜角弯的流道结构和可正反转的轴流泵，降低流道内海水流动阻力，大幅度降低叶轮功耗，提高泵的利用率，进而降低传感器整体功耗。

进一步的，所述带斜角弯的流道结构和轴流泵的低功耗温盐深传感器，包括温度传感器，压力传感器，电导率传感器，流量传感器，保护罩，防污栅，引流罩，传感器支柱，引流筒，传感器固定座，上端盖，换流模块，密封舱体，电路板支架，控制主板，下端盖，压力堵头。

进一步的，所述引流罩内部有斜向下连通中部通孔的通道；所述传感器固定座内部有斜向上连通中部通孔的通道；两者和所述引流筒的内部通孔，共同形成带斜角弯的海水流道。

进一步的，所述换流模块包括电机、电机固定座、磁性联轴器、水泵；所述水泵为可正反转的轴流泵，包括水泵叶轮、水泵轴、叶轮堵头、水泵压盖、轴承；

优选的，电机轴通过磁性联轴器带动水泵轴，进而驱动水泵叶轮旋转，使海水在导流通道内流通；

优选地，轴承为陶瓷轴承；

进一步的，所述电机通过螺栓固定在电机固定座上，电机固定座通过螺栓固定在所述上端盖上；磁性联轴器内磁铁与水泵轴相连，外磁铁与电机轴相连，实现主、从动轴不接触情况下的力矩传递。

进一步的，引流罩斜孔处设为第一入水口，传感器固定座斜孔处设为第一出水口；轴流泵正转时，海水从第一入水口流入，第一出水口流出，轴流泵反转时，所述第一入水口变为第二出水口，所述第一出水口变为第二入水口。

优选的，第一入水口为圆锥形入口。

进一步的，在第一入水口处设有所述防污栅和所述流量传感器，可根据提前设置的流量监测参数控制水泵的正反转，使流道内海水倒灌，从而避免进水口堵塞，提高取样数据的有效性及准确性。