Please wait a minute...
E-mail Alert Rss
 
物探与化探  2018, Vol. 42 Issue (4): 785-790    DOI: 10.11720/wtyht.2018.1522
     方法研究·信息处理·仪器研制 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
新型声学释放器控制电路的设计与制作
谢双文, 王猛, 李强, 孙然, 郭勇鑫, 彭湛
中国地质大学(北京) 地球物理与信息技术学院,北京 100083
The design of control circuit for new acoustic release transponder
Shuang-Wen XIE, Meng WANG, Qiang LI, Ran SUN, Yong-Xin GUO, Zhan PENG
School of Geophysics and Information,China University of Geosciences, Beijing 100083, China
全文: PDF(2761 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

传统深海声学释放器存在体积大、重量大、成本高以及驱动机构动密封困难等问题,新型声学释放装置方案有望解决上述问题。研究中通过对比,确定采用无密封电磁铁提供释放过程所需的驱动力;设计了控制电路和机械结构,利用释放过程电磁螺管的电感变化,通过控制电路的一系列转换,回收反馈信息,实现了电磁铁控制接线的复用功能。经过联调测试,验证了整个方案的可行性。该装置相对于现有声学释放器除具有更小的体积和重量、更低的成本等优势外,结构更加精巧、易于控制,值得进一步研究,也将为下一步声学释放器整体封装和设计提供有用参考。

服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
谢双文
王猛
李强
孙然
郭勇鑫
彭湛
关键词 新型声学释放装置方案无密封电磁铁控制电路电感变化反馈信息    
Abstract

Traditional deep sea acoustic release transponder has many problems, such as large volume, heavy weight, high cost and difficult dynamic sealing of the driving mechanism. The new acoustic release device program is expected to solve these problems. By contrast, this article determines to use the no-sealing electromagnet to provide the driving force during the release process. A control circuit and mechanical structure were designed. Using the electromagnetic solenoid's inductance change during the release process, throughout a series of transformation of the control circuit, it can recycle the feedback information and realizes the multiplex function of the electromagnet control wires. Though the intermodulation test, the feasibility of the whole scheme is verified. Compared with the existing acoustic releaser, the device has more advantages such as smaller volume and weight, lower cost and other advantages. Meanwhile, the structure is more ingenious and easy to control and deserves further research, and will also provide a useful reference for overall packaging and design of acoustic release transponder.

Key wordsnew acoustic release device program    no-sealing electromagnet    control circuit    inductance change    feedback information
收稿日期: 2017-12-18      出版日期: 2018-08-03
:  P631  
基金资助:中国地质调查局项目(201100307);北京市2017年大学生创新创业项目B类教学实验室开放基金资助
作者简介: 谢双文(1996-),男,本科在读,测控技术与仪器专业。Email:18811009379@163.com
引用本文:   
谢双文, 王猛, 李强, 孙然, 郭勇鑫, 彭湛. 新型声学释放器控制电路的设计与制作[J]. 物探与化探, 2018, 42(4): 785-790.
Shuang-Wen XIE, Meng WANG, Qiang LI, Ran SUN, Yong-Xin GUO, Zhan PENG. The design of control circuit for new acoustic release transponder. Geophysical and Geochemical Exploration, 2018, 42(4): 785-790.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2018.1522      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2018/V42/I4/785
产品 释放载荷t 工作水深km 材质 空气中重量kg 水中重量kg 尺寸(L×Φ)mm
OCEANO 500 0.2 0.4 316L 6.5 2 564×140
865-A 5 12 316L 33 25 660×150
SYSAR 1461 4.2 4 316L 25 20 460×135
7710 1.2 6 316L 22 17 695×142
新型声学释放器
(释放装置)
1 不限 316L 2.43 1.98 170×100
  传统声学释放装置同新型声学释放装置参数对比
释放时间/s 引线数量/根 提供的力/N 成本 稳定性 水密性要求
电机驱动 5~10 4/6 <20
电磁铁驱动 <1 2 20~40 极低 极高 极低
  两种驱动装置的性能对比
  控制电路总体结构框图
  OEM板实物图
  OEM & MSP430接口电路
  电磁释放控制电路
  释放控制电路程序框图
  反馈信息收集示意
  电磁释放装置及螺管式电磁铁示意
  设想释放过程
  电路与机械结构
电源/V 待机电流/A 待机功耗/W 瞬时工作电流/A 瞬时工作功耗/W
13.07 0.087 1.14 6.15 80.20
  电路具体性能指标
  机械结构载物实验
[1] 邓明, 魏文博, 盛堰 , 等. 深水大地电磁数据采集的若干理论要点与仪器技术[J]. 地球物理学报, 2013,56(11):3610-3618.
doi: 10.6038/cjg20131102
[2] 邓明, 魏文博, 谭捍东 , 等. 海底大地电磁数据采集器[J]. 地球物理学报, 2003,46(2):217-223.
doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2003.02.014
[3] 汪海峰, 邓明, 陈凯 . 海底电磁接收机新进展[J]. 物探与化探, 2016,40(4):809-815.
doi: 10.11720/wtyht.2016.4.27
[4] 张佳 . 声学释放器关键功能单元设计与实现[D]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2009.
[5] 邹波 . 深海电机旋转轴密封性能研究[D]. 成都:西南交通大学, 2008.
[6] 张小康, 许肖梅, 彭阳明 , 等. 集中式深水网箱群鱼群活动状态远程监测系统[J]. 农业机械学报, 2012,43(6):178-182,187.
doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.06.032
[7] 徐行, 王猛, 朴仁俊 , 等. 无密封电动机在深海声学释放器中应用的可行性研究[J]. 实验技术与管理, 2016,33(7):109-113.
doi: 10.16791/j.cnki.sjg.2016.07.026
[8] 张婧, 王猛, 张航悦 , 等. 海洋电磁接收机中新型声学释放装置的可行性分析[J]. 地球物理学进展, 2017,32(1):426-430.
[9] 王欣 . CTD电控多瓶采水器中电磁式释放机构设计与试验[J]. 海洋技术, 2003,22(2):55-58.
doi: 10.3969/j.issn.1003-2029.2003.02.012
[10] 夏雨 . 基于微功耗单片机的水声释放器的设计与实现[D]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2008.
[11] 李华锋 . 声学释放器水下单元的软硬件实现[D].北京:中国地质大学(北京), 2016.
[12] 李永东, 倚鹏 . 大功率高性能逆变器技术发展综述[J].电气传动, 2000(6):3-8.
doi: 10.3969/j.issn.1001-2095.2000.06.001
[13] 李达, 张军, 张道清 , 等. 直流螺管式电磁铁吸力经验公式的修正[J]. 赣南师范学院学报, 2010(6):58-60.
doi: 10.3969/j.issn.1004-8332.2010.06.016
[14] 谭六喜, 杨曙年 . 螺管线圈传感器的线性范围研究[J]. 传感器技术, 2004,23(8):15-17.
doi: 10.3969/j.issn.1000-9787.2004.08.005
[1] 陈秀娟, 刘之的, 刘宇羲, 柴慧强, 王勇. 致密储层孔隙结构研究综述[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 22-31.
[2] 肖关华, 张伟, 陈恒春, 卓武, 王艳君, 任丽莹. 浅层地震技术在济南地下空间探测中的应用[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 96-103.
[3] 石磊, 管耀, 冯进, 高慧, 邱欣卫, 阙晓铭. 基于多级次流动单元的砂砾岩储层分类渗透率评价方法——以陆丰油田古近系文昌组W53油藏为例[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 78-86.
[4] 陈大磊, 王润生, 贺春艳, 王珣, 尹召凯, 于嘉宾. 综合地球物理探测在深部空间结构中的应用——以胶东金矿集区为例[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 70-77.
[5] 周能, 邓可晴, 庄文英. 基于线性放电法的多道脉冲幅度分析器设计[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 221-228.
[6] 吴燕民, 彭正辉, 元勇虎, 朱今祥, 刘闯, 葛薇, 凌国平. 一种基于差分接收的电磁感应阵列探头的设计与实现[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 214-220.
[7] 王猛, 刘媛媛, 王大勇, 董根旺, 田亮, 黄金辉, 林曼曼. 无人机航磁测量在荒漠戈壁地区的应用效果分析[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 206-213.
[8] 张化鹏, 钱卫, 刘瑾, 武立林, 宋泽卓. 基于伪随机信号的磁电法渗漏模型试验[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 198-205.
[9] 张建智, 胡富杭, 刘海啸, 邢国章. 煤矿老窑采空区地—井TEM响应特征[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 191-197.
[10] 张宇哲, 孟麟, 王智. 基于Gmsh的起伏地形下井—地直流电法正演模拟[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 182-190.
[11] 马德志, 王炜, 金明霞, 王海昆, 张明强. 海上地震勘探斜缆采集中鬼波产生机理及压制效果分析[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 175-181.
[12] 张洁. 基于拉伸率的3DVSP道集切除技术及应用[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 169-174.
[13] 丁骁, 莫思特, 李碧雄, 黄华. 混凝土内部裂缝对电磁波传输特性参数的影响[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 160-168.
[14] 崔瑞康, 孙建孟, 刘行军, 文晓峰. 低阻页岩电阻率主控因素研究[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 150-159.
[15] 陈亮, 付立恒, 蔡冻, 李凡, 李振宇, 鲁恺. 基于模拟退火法的磁共振测深多源谐波噪声压制方法[J]. 物探与化探, 2022, 46(1): 141-149.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
京ICP备05055290号-3
版权所有 © 2021《物探与化探》编辑部
通讯地址:北京市学院路29号航遥中心 邮编:100083
电话:010-62060192;62060193 E-mail:whtbjb@sina.com