基于水下探测设备的释放装置研究

　　要探索海洋秘密，就必须对海底沉积层构造进行探测和观察，于是用作不同目的在水下一定深度范围内工作的探测设备被不断地开发和应用，以获取更多的海洋信息与参数。由于海洋气候多变，探测仪器工作环境恶劣，为确保水下设备在意外情况下能顺利回收，因此，海洋环境监测仪释放装置的研制便显得十分重要了。

　　1 主要设计要求

　　结构简单，能可靠释放;能承受一定水压，具有抗海水腐蚀能力;装置运动件部位密封可靠。

　　2 装置组成及动作原理

　　水下设备释放装置主要由承压壳体、电池组、控制单元、步进电机、释放滑块组件、密封组件等部分组成。其结构示意如图 1 所示。

　　动作原理：当水下探测设备或环境监测仪在水下完成监测任务后，上浮过程中，如遇意外不能正常升至水面，这时释放装置开始工作。释放装置中的声接收器接收到操作者发出的声信号接通电源，控制单元上电后驱动步进电机工作，通过驱动机构带动丝杆作旋转运动，同时带动释放滑块组将旋转运动转化成直线运动，以驱动偏心吊钩在一定角度范围内转动，借助锚系自重的拉力达到释放锚链的目的。使海洋环境监测仪浮出水面，如图 2 所示。

　　3 主要结构件设计说明

　　3.1 电池组

　　电池组的功能是为执行机构及控制单元等提供动力，因而要求在体积及重量小的条件下，电池能量高，以保证释放装置能可靠工作。电池组有二路电源输出，分别为 12 V、24 V，其中+12 V 为型号接受器提供电源、+24 V 为电机驱动模块提供工作电源，二组电源相互不共地。电池选用能量型锂电池 ER34615，规格为 19000 mAh，尺寸为 Φ33×62mm，单个重量为 100 g。

　　主要特点为：保质期长，室温下可达十年以上;电压稳定，电性能均衡，使用寿命期间可靠稳定，可使电池产生快速电压响应和强大的脉冲电流;气密封接，无渗漏无污染，绿色环保，可在-55～85 ℃之间使用;高能量密度，可与高密度组件的电子设备兼容;独有的安全设计，保证产品使用安全可靠。

　　3.2 释放滑块组件

　　释放滑块组件通过柔性连轴器与步进电机输出轴相连，利用丝杠正反旋向带动释放滑块组件作往复直线运动，为减小能量损耗，可采用滚动丝杠作为释放滑块组件的执行机构。为使释放装置能够重复使用，将释放滑块组件与偏心吊钩连成一体，当释放滑块沿丝杠作往复运动时，带动偏心钩绕着 A点做旋转运动，以达到释放锚链之目的。采用这种结构的设计特点是：结构简单、动作可靠;释放滑块运动平稳且不损伤动态轴向密封件。