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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种应用于水下设备的内外压力平衡系统及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118770511B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411094012.5，技术领域涉及：B63G8/26；该发明授权一种应用于水下设备的内外压力平衡系统及其控制方法是由陈燕虎;费新宇;宋佳烜设计研发完成，并于2024-08-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种应用于水下设备的内外压力平衡系统及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及水下设备均衡调节技术领域，本发明涉及一种应用于水下设备的内外压力平衡系统及其控制方法，内外压力平衡系统包括：高压气腔组包括多个高压气腔与多路阀，多个高压气腔通过多路阀连接；三通阀与多路阀连接，三通阀设置有用于连接空气压缩机的充气管路；设备腔设置有用于卸掉设备腔的部分或全部气体至海水的卸压单向阀；电磁阀与三通阀连接，电磁阀通过电磁阀输出管路连接到设备腔；其中，三通阀包括第一工作位置与第二工作位置，当三通阀处于第一工作位置时，空气压缩机向高压气腔充气；当三通阀处于第二工作位置时，高压气腔与电磁阀导通。

本发明授权一种应用于水下设备的内外压力平衡系统及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种应用于水下设备的内外压力平衡系统的控制方法，其特征在于，包括： 高压气腔组，包括多个高压气腔与多路阀，多个所述高压气腔通过所述多路阀连接； 三通阀，与所述多路阀连接，所述三通阀设置有充气管路，所述充气管路用于连接空气压缩机； 设备腔，设置有卸压单向阀，所述卸压单向阀用于打开将所述设备腔的部分或全部气体排出至海水； 电磁阀，与所述三通阀连接，所述电磁阀通过电磁阀输出管路连接到所述设备腔； 其中，所述三通阀包括第一工作位置与第二工作位置，当所述三通阀处于第一工作位置时，所述空气压缩机通过所述充气管路向所述高压气腔充气；当所述三通阀处于第二工作位置时，所述高压气腔与所述电磁阀导通； 该方法包括以下步骤： 准备工作：三通阀处于第一工作位置，充气管路与多路阀导通，空气压缩机通过充气管路向高压气腔中充气，达到气压阈值后，将三通阀拨到第二工作位置，关闭空气压缩机，电磁阀与多路阀联通； 水下设备上浮过程压力平衡：外部海水压力变小，海水压力传感器测得压力小于设备内部压力传感器测得压力，当压力差高于卸压单向阀开启压力时，卸压单向阀打开，设备腔内部的气体释放进海水，直至达到压力要求，卸压单向阀关闭，如此循环； 水下设备下潜过程压力平衡：外部海水压力变大，海水压力传感器测得压力大于设备内部压力传感器测得压力，当压力差高于设定压力时，电磁阀打开，高压气腔内部的高压空气释放进设备腔，当压力差平衡至目标压力差后，电磁阀关闭，如此循环； 还包括以下步骤： 步骤1：初始时刻，高压腔内部含有大量高压气体，并通过一个电磁阀与设备腔连接，设备腔通过一个卸压单向阀与外界海水连接； 根据需求确定水下设备的最大潜水深度h，单位为m；设备腔需要压力补偿的气体体积V，单位为m3；假设高压腔气体压力为P1，设备腔内部气体压力为P2，单位为100kPa；以及假设设备腔需要在t秒内补偿压力差ΔP2，单位为Pa； 步骤2：当水下设备下潜时，外部海水压力变大，控制器收集到此信息后，控制电磁阀打开，高压腔内部的高压气体将释放到设备腔内部中，直至达到目标压力后，控制器控制电磁阀回归到常闭状态，如此循环；电磁阀的阀口流量公式为： 式中，Q为阀口流量，单位为m3h；Kv为阀口流量系数，单位为m3h；P1和P2为阀口前后的气体压力，即高压腔和设备腔内的气体压力，单位为100kPa；γ为气体重度，即单位体积内气体的重量，单位为kgm3； 步骤2：根据以下计算公式计算出设备腔压力补偿时需要t秒内补入的气体质量，计算公式为： 式中，ΔM2为设备腔内的气体质量变化量，单位为kg；V为设备腔内的气体体积，单位为m3；μ为气体摩尔质量，氮气摩尔质量为28gmol；R为摩尔气体常数，8.314Jmol·K；T为气体的热力学温度，单位为K； 步骤3：根据质量守恒，高压腔输出气体的质量需要等于设备腔内部需要补充的气体质量，因此可以计算出高压腔内部高压气体的气压阈值以用于满足工作需求； 根据以下计算公式计算高压腔在单位时间t内输出气体的质量，计算公式为： 式中，ΔM1为高压腔内的气体质量变化量，单位为kg；ρ1为高压腔内的气体密度，单位为kgm3； 步骤4：根据水下设备的最深工作深度，可以计算出一个工作周期内水下设备需要的气体质量，然后根据高压腔的初始压力和体积可以计算出内外压力平衡系统能够维持水下设备压力平衡工作周期的次数。

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