一种水下绳缆长度测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102003932A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102003932A(43)申请公布日2011.04.06(21)申请号201010514779.0(22)申请日2010.10.21(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人王茁张佰正王立权陈东良吴磊王文明李艳杰魏金旺(51)Int.Cl.G01B7/02(2006.01)G01B7/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种水下绳缆长度测量装置(57)摘要本发明提供的是一种水下绳缆长度测量装置。它包括底座、上底板、前后挡板、左右挡板、支撑架、主动轮、主动轮轴、主动轮轴套、主动轮支承座、惰轮、惰轮轴、锁紧螺母、磁耦合角度传感器、传感器安装支座、支座筋板和压绳机构。本发明采取压紧力可调、惰轮张紧、主轮随动的机械结构，利用磁耦合技术进行主轮转动水下非接触检测，通过转动量的测量解算绳缆收放长度，主要解决深水绳缆长度高精度测量及转轴动密封的问题。可在水深1500～10000米范围内绳缆的缠绕、收放作业过程中动态测量出绳缆的收放长度。ACN10239CCNN110200393202003944A权利要求书1/1页1.一种水下绳缆长度测量装置，它包括底座、上底板、前后挡板、左右挡板、支撑架、主动轮、主动轮轴、主动轮轴套、主动轮支承座、惰轮、惰轮轴、锁紧螺母、磁耦合角度传感器、传感器安装支座、支座筋板和压绳机构；其特征是：主动轮安装在主动轮支承座上，主动轮支承座固定在底座上，惰轮通过惰轮轴安装在支撑架上，支撑架固定在底座上，两个压绳机构安装在前后挡板上，被测绳穿过压绳机构，经过惰轮张紧后，从下方绕入主动轮沟槽中；压绳机构通过内部的压缩弹簧给压块提供一个压紧力来压紧缠绕在主动轮上绳缆的两端，压紧力可以通过调节螺钉调节，绳缆的张紧可通过调节两对惰轮在支撑架上的上下位置来实现，调节完成后通过锁紧螺母固定住位置；磁耦合编码器安装在支座上，支座固定在底座上，传感器转子套在主动轮轴上，定子密封在传感器外壳里，定子上的感应电路通过检测耦合磁场变化测量出转子旋转角度，最终转化为绳缆长度。2.根据权利要求1所述的水下绳缆长度测量装置，其特征是：压绳机构(8)由调节螺钉(8-1)、调节螺母(8-2)、安装支座(8-3)、压盖(8-4)、压盖安装螺钉(8-5)、压盖安装弹簧垫圈(8-6)、调节垫块(8-7)、压缩弹簧(8-8)和压块(8-9)组成；压盖(8-4)通过压盖安装螺钉(8-5)、压盖安装弹簧垫圈(8-6)固定在安装支座(8-3)上，压缩弹簧(8-8)将压块(8-9)压在压盖(8-4)上，调节螺钉(8-1)通过调节垫块(8-7)来调整弹簧的压紧力，从而调整绳缆(9)在装置两端的压紧力。3.根据权利要求1或2所述的水下绳缆长度测量装置，其特征是：磁耦合角度传感器(24)由水密头电缆接头(24-1)、密封盖固定螺钉(24-2)、密封盖(24-3)、密封O型圈(24-4)、封装外壳(24-5)、定子(24-6)和外转子(24-7)组成，密封盖(24-3)通过密封O型圈(24-4)和8个均布的密封盖固定螺钉(24-2)将定子(24-6)和感应电路板密封在装外壳(24-5)上，测量出的最终信号由连接在水密头电缆接头(24-1)上的电缆传送到主控制器上，外转子(24-7)与定子(24-6)为非接触连接。2CCNN110200393202003944A说明书1/4页一种水下绳缆长度测量装置技术领域[0001]本发明涉及的是一种长度测量装置，特别是一种水下绳缆长度测量装置。背景技术[0002]随着世界经济的快速发展，海洋资源的开发越来越受到各国的重视，其中，海洋油气开采占有很大的比重。在海洋油气开发施工工程中，通常需要进行海底敷设的两个管道的连接作业，这时，则需要测量两管道法兰中心的相对距离及位姿，根据距离、位姿参数在作业船或岸上预制一段适合两管道连接的过渡管段。水下绳缆长度测量装置可以进行海底敷设的两个管道距离的测量，属于水下管道测量技术。[0003]国外公司在水下管道测量中主要有三种方法：潜水员辅助拉绳测量系统、ROV辅助拉绳测量系统和水声测量系统，具体特点如下：[0004]1)潜水员辅助拉绳测量系统[0005]该系统是潜水员在水下用来获得管道尺寸的一个有效方法。它采用一套张紧连接绳测量器连接两个被测管道法兰，测量两管道法兰的距离和相对角度。在每一侧管道法兰处以两个确定的法兰孔固定测量支架，并保证支架位于法兰顶部。拉绳由一个空气浮袋拉紧，提升力一般在1000N到2500N，距离较远采用更大的浮袋。拉绳一侧固定，另一侧将标记夹固定在距离管道法兰