一种用于水下的紧凑型激光标尺

本发明属于水下作业领域，具体地说是一种用于水下的紧凑型激光标尺。

背景技术：

目前，在水下作业领域，尤其在海洋科考任务中，由于海底缺乏参照物，且受限于水中视角的限制，潜水器操作员无法有效辨识与被观察物之间距离、被观察物大小等特征。在海洋生物科考、地形地貌调查、水下考古等水下作业时，如何为潜水器操作员提供有效的参照物，进而辨识出被观察物特征至关重要。因此，结构紧凑、易于实现的激光标尺对提升水下作业效率具有重要意义。

技术实现要素：

为了满足潜水器操作员水下作业的需求，本发明的目的在于提供一种用于水下的紧凑型激光标尺。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括舱体、激光发射器、插接件安装座、水密插座、玻璃及玻璃固定螺母，其中激光发射器安装于舱体内部的前端，该舱体的前端开设有供激光穿过的通孔a，所述舱体前端的外部设有玻璃，所述玻璃固定螺母与舱体的前端螺纹连接，并将玻璃固定于内部；所述舱体的后端设有接插件安装座，该接插件安装座的前端插入舱体的后端内部，并与舱体的后端密封连接，所述接插件安装座的后端位于舱体的外部，并与所述水密插座相连；所述激光发射器与水密插座之间电连接，该激光发射器发射的点状激光或线状激光束通过玻璃射向被观察物体。

其中：所述激光发射器的后端设有安装于舱体内壁上的卡簧a，该卡簧a与所述激光发射器的后端之间设有单层波形弹簧，所述激光发射器通过单层波形弹簧及卡簧a进行轴向定位，并通过所述单层波形弹簧补偿不同激光发射器外形尺寸的误差。

所述激光发射器上套设有多个固定o形密封圈，各固定o形密封圈均与所述舱体的内壁抵接，该激光发射器通过所述固定o形密封圈进行径向定位。

所述接插件安装座的后端与水密插座之间设有o形密封圈a，该接插件安装座通过所述o形密封圈a与水密插座实现密封。

所述接插件安装座的前端朝向水密插座的一侧通过卡簧b与舱体实现轴向固定，该接插件安装座的前端朝向激光发射器的一侧外边缘沿轴向延伸，形成下凸台，所述舱体的内壁对应设有凹槽，所述下凸台容置于凹槽中，所述接插件安装座通过下凸台及凹槽实现与舱体之间的径向固定。

所述玻璃与舱体前端之间设有o形密封圈c，该玻璃与舱体之间通过所述o形密封圈c实现密封。

所述玻璃固定螺母为透明状，或在玻璃固定螺母上开设有供激光穿过的通孔b。

本发明的优点与积极效果为：

1.结构紧凑：本发明的激光发射器采用单层波形弹簧结合卡簧的固定方式，起到固定作用的同时，可以补偿不同激光发射器外形的误差。

2.外形小巧：本发明采用螺纹式接插件，相比法兰式接插件体积更小，通过卡簧实现接插件固定座的轴向固定，以回避装配中的拧紧工艺。

3.易于实现：本发明的各个元器件容易获取，装配简单，易于实现。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图之一；

图2为本发明的立体结构示意图之二；

图3为本发明的内部结构剖视图；

其中：1为舱体，2为激光发射器，3为单层波形弹簧，4为卡簧a，5为接插件安装座，6为水密插座，7为o形密封圈a，8为卡簧b，9为o形密封圈b，10为固定o形密封圈，11为蓝宝石玻璃，12为o形密封圈c，13为玻璃固定螺母，14为下凸台，15为凹槽，16为通孔a，17为通孔b。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～3所示，本发明包括舱体1、激光发射器2、插接件安装座5、水密插座6、玻璃及玻璃固定螺母13，其中激光发射器2安装于舱体1内部的前端，该舱体1的前端开设有供激光穿过的通孔a16，舱体1前端的外部设有玻璃，玻璃固定螺母13与舱体1的前端螺纹连接，并将玻璃固定于内部。舱体1的后端设有接插件安装座5，该接插件安装座5的前端插入舱体1的后端内部，并与舱体1的后端密封连接；接插件安装座5的后端位于舱体1的外部，并与水密插座6相连。激光发射器2与水密插座6之间电连接，该激光发射器2发射的点状激光或线状激光束通过玻璃射向被观察物体。

本实施例激光发射器2的后端设有安装于舱体1内壁上的卡簧a4，该卡簧a4与激光发射器2的后端之间设有单层波形弹簧3，激光发射器2通过单层波形弹簧3及卡簧a4的组合形式、依靠单层波弹簧3的压紧力进行轴向定位，并通过单层波形弹簧3补偿不同激光发射器2外形尺寸的误差。激光发射器2上套设有多个固定o形密封圈10，各固定o形密封圈10均与舱体1的内壁抵接，该激光发射器2通过固定o形密封圈10进行径向定位，依靠固定o形密封圈10与舱体1内壁之间的摩擦力，防止激光发射器2在舱体1中发生旋转。

本实施例接插件安装座5的后端与水密插座6之间设有o形密封圈a7，该接插件安装座5通过o形密封圈a7与水密插座6实现密封。接插件安装座5的前端朝向水密插座6的一侧通过卡簧b8与舱体1实现轴向固定，该接插件安装座5的前端朝向激光发射器2的一侧外边缘沿轴向延伸，形成下凸台14，舱体1的内壁对应设有凹槽15，下凸台14容置于凹槽15中，接插件安装座5通过下凸台14及凹槽15实现与舱体1之间的径向固定；这种结构形式避免了装配过程中的旋转动作，如通常的螺纹式水密插座安装时的拧紧工艺，从而避免内部接线发生缠绕。

本实施例的玻璃与舱体1前端之间设有o形密封圈c12，该玻璃与舱体1之间通过o形密封圈c12实现密封。本实施例的玻璃为蓝宝石玻璃11。玻璃固定螺母13为透明状，或在玻璃固定螺母13上开设有供激光穿过的通孔b17；本实施例是在玻璃固定螺母13上开设了通孔b17，该通孔b17与舱体1前端开设的通孔a16的轴向中心线共线，并与激光发射器2、舱体1、接插件安装座5及水密插座6的轴向中心线共线。

本发明的激光发射器2及单层波形弹簧3均为现有技术，在此不再赘述。

本发明在封装时，应按固定顺序进行装配：

将水密插座6安装在接插件安装座5上；将安装了固定o形密封圈10的激光发射器2安装到舱体1内部的前端，并通过单层波形弹簧3和卡簧a4将激光发射器2固定；连接激光发射器2与水密插座6之间电线；将接插件安装座5安装到舱体1上，并通过卡簧b8将接插件安装座5轴向固定；通过玻璃固定螺母13将蓝宝石玻璃11固定在舱体1上。

本发明的工作原理为：

激光发射器2电源开启后，将发射点状激光或线状激光束，点状激光或线状激光束通过蓝宝石玻璃11射向被观察物体。本发明在使用时成对使用，且平行安装。已知两个平行安装的激光标尺之间的距离，且所发射的激光束相互平行；因此，被观察物体上或其附近区域的两个光束点或光束线，即可为潜水器操作者提供有效水下尺寸参照，进而判断被观察物大小等特征。

综上所述，本发明给出了一种用于水下的紧凑型激光标尺，它具有结构紧凑、外形小巧、易于实现等诸多优点，为水下作业提供了一种目标物外形特征的参考标尺。

技术特征：

1.一种用于水下的紧凑型激光标尺，其特征在于：包括舱体(1)、激光发射器(2)、插接件安装座(5)、水密插座(6)、玻璃及玻璃固定螺母(13)，其中激光发射器(2)安装于舱体(1)内部的前端，该舱体(1)的前端开设有供激光穿过的通孔a(16)，所述舱体(1)前端的外部设有玻璃，所述玻璃固定螺母(13)与舱体(1)的前端螺纹连接，并将玻璃固定于内部；所述舱体(1)的后端设有接插件安装座(5)，该接插件安装座(5)的前端插入舱体(1)的后端内部，并与舱体(1)的后端密封连接，所述接插件安装座(5)的后端位于舱体(1)的外部，并与所述水密插座(6)相连；所述激光发射器(2)与水密插座(6)之间电连接，该激光发射器(2)发射的点状激光或线状激光束通过玻璃射向被观察物体。

2.根据权利要求1所述用于水下的紧凑型激光标尺，其特征在于：所述激光发射器(2)的后端设有安装于舱体(1)内壁上的卡簧a(4)，该卡簧a(4)与所述激光发射器(2)的后端之间设有单层波形弹簧(3)，所述激光发射器(2)通过单层波形弹簧(3)及卡簧a(4)进行轴向定位，并通过所述单层波形弹簧(3)补偿不同激光发射器(2)外形尺寸的误差。

3.根据权利要求1所述用于水下的紧凑型激光标尺，其特征在于：所述激光发射器(2)上套设有多个固定o形密封圈(10)，各固定o形密封圈(10)均与所述舱体(1)的内壁抵接，该激光发射器(2)通过所述固定o形密封圈(10)进行径向定位。

4.根据权利要求1所述用于水下的紧凑型激光标尺，其特征在于：所述接插件安装座(5)的后端与水密插座(6)之间设有o形密封圈a(7)，该接插件安装座(5)通过所述o形密封圈a(7)与水密插座(6)实现密封。

5.根据权利要求1所述用于水下的紧凑型激光标尺，其特征在于：所述接插件安装座(5)的前端朝向水密插座(6)的一侧通过卡簧b(8)与舱体(1)实现轴向固定，该接插件安装座(5)的前端朝向激光发射器(2)的一侧外边缘沿轴向延伸，形成下凸台(14)，所述舱体(1)的内壁对应设有凹槽(15)，所述下凸台(14)容置于凹槽(15)中，所述接插件安装座(5)通过下凸台(14)及凹槽(15)实现与舱体(1)之间的径向固定。

6.根据权利要求1所述用于水下的紧凑型激光标尺，其特征在于：所述玻璃与舱体(1)前端之间设有o形密封圈c(12)，该玻璃与舱体(1)之间通过所述o形密封圈c(12)实现密封。

7.根据权利要求1所述用于水下的紧凑型激光标尺，其特征在于：所述玻璃固定螺母(13)为透明状，或在玻璃固定螺母(13)上开设有供激光穿过的通孔b(17)。

技术总结
本发明属于水下作业领域，具体地说是一种用于水下的紧凑型激光标尺，包括舱体、激光发射器、插接件安装座、水密插座、玻璃及玻璃固定螺母，激光发射器安装于舱体内部的前端，舱体的前端开设有供激光穿过的通孔A，舱体前端的外部设有玻璃，玻璃固定螺母与舱体的前端螺纹连接，并将玻璃固定于内部；舱体的后端设有接插件安装座，接插件安装座的前端插入舱体的后端内部，并与舱体的后端密封连接，接插件安装座的后端位于舱体的外部，并与水密插座相连；激光发射器与水密插座之间电连接，激光发射器发射的点状激光或线状激光束通过玻璃射向被观察物体。本发明具有结构紧凑、外形小巧、易于实现等优点。

技术研发人员：杜林森;霍良青;唐实;孔范东;张奇峰;欧阳赛赛
受保护的技术使用者：中国科学院沈阳自动化研究所
技术研发日：2019.12.19
技术公布日：2021.06.22