基于水浴温度控制的相变浮力引擎装置
专利汇可以提供基于水浴温度控制的相变浮力引擎装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 水 浴 温度 控制的 相变 浮 力 引擎装置。该 浮力 引擎装置主要由浮力发生单元及 温度控制 系统等组成。浮力发生单元由 硅 胶 薄膜 、 石蜡 、径向 密封圈 、卡箍、 螺栓 螺母 、上盖、轴向密封圈以及底座构成；温度控制单元由 珀 耳 帖元件 、水箱、温度 传感器 、直流电源、 散热 鳍片、温控 开关 和水密接 插件 构成。在微 控制器 、温度控制系统共同作用下，石蜡的相变可通过控制其温度变化来实现，进而控制其体积的收缩或膨胀，使得装置的排 水体 积发生变化，以此调节装置浮力。该装置通过控制温度实现石蜡的体积变化来调节浮力，具有能耗低、噪声小的优点，工作原理简单，可用于设计小型、轻量的水下潜器。，下面是基于水浴温度控制的相变浮力引擎装置专利的具体信息内容。
1.一种基于水浴温度控制的相变浮力引擎装置，由浮力发生单元和温度控制单元组
成，其特征在于：所述浮力发生单元由硅胶薄膜（8）、石蜡（7）、径向密封圈（10）、卡箍（5）、螺栓螺母（6）、上盖（18）、轴向密封圈（16）以及底座（12）构成；所述温度控制单元由珀耳帖元件（15）、水箱（17）、温度传感器（9）、直流电源（3）、温控开关（2、4）、散热鳍片（11）和水密接插件（13）构成；数据采集及控制系统包括微控制器（1）；
所述底座（12）与硅胶薄膜（8）及上盖（18）联接形成空腔，底座（12）和硅胶薄膜（8）通过径向密封圈（10）和卡箍（5）进行密封，上盖（18）和底座（12）通过轴向密封圈（16）、螺栓螺母（6）进行密封；珀耳帖元件（15）通过硅脂（14）安装在底座（12）内侧；底座（12）的内螺纹与水密接插件（13）的插座前端的外螺纹联接，插头配合插座使用，由水密接插件（13）将珀耳帖元件（15）与直流电源（3）相连。
2.如权利要求1所述的基于水浴温度控制的相变浮力引擎装置，其特征在于：所述温度传感器（9）设置在石蜡（7）的内部以获取石蜡的温度值，温度信号输入到微控制器1，同时温度值作为反馈控制量对通入珀耳帖元件15的电流方向进行控制。
3.如权利要求2所述的基于水浴温度控制的相变浮力引擎装置，其特征在于：所述微控制器（1）控制温控开关（2）接通触点a1，温控开关（4）接通触点a2，使珀耳帖元件（15）加热水箱（17）中的水，进一步通过上盖（18）将热量传递给石蜡，从而加热石蜡；微控制器（1）控制温控开关（2）接通触点b1，温控开关（4）接通触点b2，接通珀耳帖元件的正负极对调，珀耳帖元件（15）冷却水箱（17）中的水，通过上盖将舱内的热量传递给冷却的水，从而使得石蜡温度降低；石蜡在相变过程中体积发生变化时，硅胶薄膜与底座及上盖联接形成的腔体相应地收缩或扩张，以此实现装置的体积变化，从而获得浮力变化量使装置下沉或上浮。
基于水浴温度控制的相变浮力引擎装置
技术领域
背景技术
发明内容
（1）浮力发生单元由硅胶薄膜、石蜡、径向密封圈、卡箍、螺栓螺母、上盖、轴向密封圈以及底座构成；
（2）温度控制单元由珀耳帖元件、水箱、温度传感器、直流电源、散热鳍片、温控开关和水密接插件构成；
（3）数据采集及控制系统包括微控制器。
2.该装置工作原理简单，适用海域范围广，可用于设计小型、轻量的浮力装置。
14-硅脂；15-珀耳帖元件；16-轴向密封圈；17-水箱；18-上盖。
具体实施方式
15通过硅脂14安装在底座12内侧；底座12的内螺纹与水密接插件13的插座前端的外螺纹联接，插头配合插座使用，由水密接插件13将珀耳帖元件15与直流电源3相连。石蜡7在相变过程中体积发生变化时，硅胶薄膜8与底座12及上盖18联接形成的腔体相应地收缩或扩张，以此实现装置的体积变化，从而获得浮力变化量使装置下沉或上浮。
装置需要上浮时，设定微控制器1的目标温度值高于石蜡熔点，温度传感器9采集石蜡7的实时温度值与设定温度值的差值，通过微控制器的PID算法调节珀耳帖的加热功率大小。
当温差较大时，珀耳帖加热功率大，使石蜡温度快速升高；当温差较小时，珀耳帖元件加热功率小，使石蜡温度升高的速度变慢。石蜡7被加热熔化，体积膨胀，硅胶薄膜8与底座12及上盖18联接形成的腔体扩张，装置排开水的体积变大，从而使得装置获得上浮的净浮力。同理，装置需要下沉时，设定微控制器的目标温度值低于石蜡熔点，通过微控制器控制珀耳帖元件17冷却功率，使得石蜡7被冷凝而体积收缩，硅胶薄膜8与底座12及上盖18联接形成的腔体收缩，装置排开水的体积变小，从而使得装置获得下沉的净浮力。
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