CN103213660B - 水下定时释放回收装置 - Google Patents

Abstract

一种水下定时释放回收装置，包括箱体，箱体内底部安装有蓄电池，位于箱体中部设置安装板，安装板上部设置控制板、电磁铁，控制板通过电缆线连接有插头；箱体顶部通过静密封圈安装有盖板，电磁铁上穿有移动轴，移动轴一端设置有挡块，位于挡块与电磁铁外端面之间的移动轴上安装弹簧，移动轴头部通过连接销安装有释放杆，释放杆穿出箱体侧壁；位于箱体外壁面上还设置有释放杆经过的密封槽，密封槽内安装动密封圈，并通过限位块锁紧；位于箱体外壁面上还安装两块限位挡板，位于箱体底部分别固定有浮球缆绳和仪器缆绳，浮球缆绳穿过释放圆环系有浮球，仪器缆绳与被回收设备固定；还包括与控制板连接的计算机。工作效率高。

Description

水下定时释放回收装置

技术领域

本发明涉及水处理辅助设备的技术领域，尤其是一种用于湖泊或浅海水下测量仪器或物品打捞与回收的水下定时释放回收装置。

背景技术

湖泊是陆地上洼地积水形成的、水域比较宽广、换流缓慢的水体,它不但是全球水资源的重要组成部分，同时也是重要的国土资源，具有调节河川径流、发展灌溉、提供工业和饮用的水源、繁衍水生生物、沟通航运、改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能，在国民经济的发展中发挥着重要作用。湖泊及其流域是人类赖以生存的重要场所，湖泊本身对全球变化响应敏感，在人与自然这一复杂的巨系统中，湖泊是地球表层系统各圈层相互作用的联结点，是陆地水圈的重要组成部分，与生物圈、大气圈、岩石圈等关系密切，具有调节区域气候、记录区域环境变化、维持区域生态系统平衡和繁衍生物多样性的特殊功能。近几十年来，随着全球气候变暖和人类活动的加剧，造成湖泊面积缩小、污染加剧、可利用水量减少、生态与环境日趋恶化、灾害频发、经济损失剧增，湖泊已经成为区域自然环境变化和人与自然相互作用最为敏感、影响最为深刻、治理难度最大的地理单元。自20世纪50年代以来，我国湖泊在自然和人为活动双重胁迫的共同作用下，其功能发生了剧烈的变化，总体趋势是湖泊在大面积的萎缩乃至消失，贮水量相应骤减，湖泊水质不断恶化，湖泊生态系统严重退化，给区域经济和社会可持续发展带来严重威胁，因此加强对湖泊监测和研究刻不容缓。

湖泊监测和研究的难点之一是难以获取湖泊水下特别是湖底的相关数据和信息，受制于水的特性，对水下和湖底的监测和研究主要使用水下测量仪器，为降低成本大部分采用离线方式，先把测量仪器放在目标区域内进行检测，过一段时间后把测量仪器收回取出数据进行分析研究，因此需要对水下测量仪器进行回收，这离不开水下物体的打捞与回收装置。如果不能回收测量仪器，一是水下测量设备大部分十分昂贵，丢失将会造成较大的经济损失；二无法得到存储在测量仪器内的数据，导致监测或研究数据不完整，如果是某些关键数据将会导致整个研究中断甚至失败，造成无法挽回的损失，因此需要一种装置能完成水下测量仪器或设备的打捞与回收。

目前水下物体的打捞与回收的常用方法有三种：

第一种是插标志物法：是在水下测量仪器处插上如竹竿等能露出水面的标志物直接指示出水下测量仪器的位置，它的优点是简单易行，缺点是只能用于浅水软底区，且可靠性差，易丢失，如经常会被渔民或过往船只破坏及被风浪给吹倒而失效。

第二种是系留浮标法, 在水下测量仪器上系上可以浮到水面的浮球以指示出其在水下的位置，它的缺点与插标志物法基本一致，另外浮球在水中会随波、浪或流运动带动水下测量仪器一起运动而影响到水下测量，导致得到的测量数据无效。

第三种是采用专用的水下物体打捞与回收装置，大致有以下几种：

（一）可浸入水中的和可取回的浮标（专利号 CN1258256），主要适用于浅海，其缺点是释放结构复杂，导致可靠性差且使用不便，同时释放结构采用静密封方式易产生泄露，其在水下工作时与水下测量仪器直接相连，与系留浮标法相同会对水下测量产生较大的影响。

（二）水下物体打捞、回收装置（专利号 CN201235915），使用充气的高压气瓶，整个释放装置体积较大，使用不便且在浅水区域使用，且高压气瓶使用时存在安全隐患。

（三）水下打捞与回收装置（专利号CN201686000），采用爆炸螺栓进行释放，只能使用一次且爆炸螺栓费用昂贵，同时其爆炸碎片会对周围的水体和环境造成影响，甚至可能损坏测量仪器。

（四）深海定时释放器（专利号CN201864030），其传动结构复杂，受外力易产生误动作，并且所用的磁铁所产生的磁场会影响到定时装置的正常工作，导致定时精度无法得到保证。

由上可知目前水下物体的打捞与回收常用的方法或装置均不适合于用于在湖泊或浅海进行水下测量的仪器的打捞与回收。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的水下定时释放回收装置，从而提高其使用可靠性，具有定时精度高、可重复使用、体积小、重量轻、成本低的优点。

本发明所采用的技术方案如下：

一种水下定时释放回收装置，包括箱体，所述箱体内底部安装有蓄电池，位于箱体中部设置安装板，所述安装板上部设置控制板、电磁铁，所述控制板通过电缆线连接有插头；所述箱体顶部通过静密封圈安装有盖板，所述盖板通过螺栓锁紧；所述电磁铁上穿有移动轴，所述移动轴一端设置有挡块，位于挡块与电磁铁外端面之间的移动轴上安装弹簧，所述移动轴头部通过连接销安装有释放杆，所述释放杆穿出箱体侧壁；位于箱体外壁面上还设置有释放杆经过的密封槽，所述密封槽内安装动密封圈，并通过限位块锁紧；位于箱体外壁面上还安装支架，所述支架上间隔设置有两块限位挡板，所述限位挡板上部开有通孔，释放杆穿过所述通孔；位于两块限位挡板之间的释放杆上套有释放圆环；位于箱体底部分别固定有浮球缆绳和仪器缆绳，所述浮球缆绳穿过所述释放圆环系有浮球，所述仪器缆绳与被回收设备固定；还包括与控制板连接的计算机。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述安装板通过紧固件固定于箱体的内壁面上；

所述箱体内部一侧壁上安装有漏水报警板；

所述计算机上带有与所述插头连接的USB或串口；

所述支架焊接于箱体的外壁面上；

所述两块限位挡板焊接于支架上；

所述浮球的密度小于水的密度；

所述弹簧采用宝塔形不锈钢弹簧；

所述限位挡板采用不锈钢材料；

所述静密封圈采用O型橡胶密封圈。

本发明的有益效果如下：

本发明结构合理、操作简便，主要用于湖泊或浅海水下测量仪器或物品的打捞与回收，它对水下测量无影响，回收可靠性高，箱体漏水时可应急上浮，另外还具有定时精度高、可重复使用、体积小、重量轻、成本低、使用简单方便的特点。

本发明在设置好回收时间后与测量仪器布放到水中，时间到达到释放机构动作，释放出浮标，浮标依靠浮力浮出水面，回收人员到达附近后发现浮标后利用浮标上的系绳收回水下定时释放回收装置，然后再利用水下定时释放装置上的绳索收回水下测量仪器，实现水下测量仪器的正常回收，当水下定时装置内部发生漏水时，在未到释放时间的情况下浮标会紧急释放出水面以提高回收率。

本发明有效的提高湖泊和浅海水下测量仪器或物品的打捞与回收的可靠性，同时对测量仪器的测量数据基本不产生影响，并具有漏水应急上浮功能，其可重复多次使用，使用方便灵活。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明组装完成后的结构示意图。

图3为本发明释放浮标时的状态示意图。

图4为本发明释放完浮标时的状态示意图。

其中：1、控制板；2、浮球缆绳；3、限位块；4、限位挡板；5、释放杆；6、浮球；7、释放圆环；8、动密封圈；9、连接销；10、弹簧；11、电磁铁；12、盖板；13、箱体；14、静密封圈；15、螺栓；16、安装板；17、电缆；18、蓄电池；19、漏水报警板；20、仪器缆绳；21、被回收设备；22、计算机；23、支架；24、挡块；25、移动轴。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的水下定时释放回收装置，包括箱体13，箱体13内底部安装有蓄电池18，位于箱体13中部设置安装板16，安装板16上部设置控制板1、电磁铁11，控制板1通过电缆线17连接有插头（图中未标出）；箱体13顶部通过静密封圈14安装有盖板12，盖板12通过螺栓15锁紧；电磁铁11上穿有移动轴25，移动轴25一端设置有挡块24，位于挡块24与电磁铁11外端面之间的移动轴25上安装弹簧10，移动轴25头部通过连接销9安装有释放杆5，释放杆5穿出箱体13侧壁；位于箱体13外壁面上还设置有释放杆5经过的密封槽，密封槽内安装动密封圈8，并通过限位块3锁紧；位于箱体13外壁面上还安装支架23，支架23上间隔设置有两块限位挡板4，限位挡板4上部开有通孔，释放杆5穿过通孔；位于两块限位挡板4之间的释放杆5上套有释放圆环7；位于箱体13底部分别固定有浮球缆绳2和仪器缆绳20，浮球缆绳2穿过释放圆环7系有浮球6，释放圆环7的内劲大于释放杆5的外径；仪器缆绳20与被回收设备21固定；还包括与控制板1连接的计算机22。

安装板16通过紧固件固定于箱体13的内壁面上。

箱体13内部一侧壁上安装有漏水报警板19。用于检测箱体13是否漏水，发现箱体13内泄露时触发控制板1接通电磁铁11实现水下浮标释放。

计算机22上带有与插头（图中未标出）连接的USB或串口。

支架23焊接于箱体13的外壁面上。

两块限位挡板4焊接于支架23上。

浮球6的密度小于水的密度。

弹簧10采用宝塔形不锈钢弹簧。

限位挡板4采用不锈钢材料。

静密封圈14采用O型橡胶密封圈。

本发明所述的控制板1用于漏水检测、计时和控制电磁铁11通断电，是整个定时释放装置的核心，大部分时间处于休眠状态以降低功耗，安装在箱体13内部，由蓄电池18为其供电。

本发明所述的浮球缆绳2用于连接浮球6和箱体13，实现水下定时释放装置和被回收设备21的回收，浮球缆绳2为密度小于水的密度的尼龙绳，浮球缆绳2两端分别系在箱体13底部和浮球6上。

本发明静密封圈14的设置，有效的保证了箱体13的密封性能；动密封圈8的设置，起到释放杆5在静止与运动过程中的密封性能。

本发明所述的电磁铁11用于带动释放杆5以释放浮球6，为框架式电磁铁，安装在箱体13内，通电情况下产生吸力，通过连接销9与释放杆5相连，电磁铁11的移动轴25上套有弹簧10且由控制板1控制其通断电。

本发明所述的螺栓15用于固定连接上盖板12和箱体13，为不锈钢材质。

本发明所述的安装板16用于控制板1、电磁铁11和蓄电池18在箱体13内的安装固定，为绝缘橡胶板。

本发明所述的蓄电池18用于为控制板1和电磁铁11供电，为可充电蓄电池。

本发明所述的计算机22用于运行定时设置软件并对定时释放装置设置释放时间，为带有USB接口和输入功能的普通计算机。

实际使用过程中，本发明在设定好释放时间后，被回收设备21放入水中，到达设定释放时间后浮球6被释放出浮到水面，回收人员到达回收区域后通过观察发现浮球6后，利用浮球6上的浮球缆绳2把定时释放装置和被回收设备21一起回收。

本发明的操作过程如下：

如图1所示，首先把电缆17的插头插到计算机22的USB端口上，接着启动计算机22并运行定时设置软件，把要设置的释放时间输入到定时设置软件中并发送给控制板1，控制板1接收到设定的时间后进行休眠状态并开始计时，释放时间设置完成。

释放时间设置完成后把电缆17从计算机22的USB端口上脱开，然后把电缆17放入到箱体13内，检查并确保静密封圈14放在箱体13上部的密封槽内，然后把上盖板12盖在箱体13上，再用螺栓15旋紧，保证整个箱体13在水下的密封性能，整个装置完成密封。

如图2所示，用手把释放杆5向箱体13内推，将释放圆环7穿到释放杆5上，保证它在两块限位挡板4的中间；然后把被回收设备21系在仪器缆绳20上，整个释放装置安装完成。

到达布放水域后把水下定时释放装置和被回收设备21一起或分别放入水中，当到达设定的释放时间时，控制板1被触发到正常状态，按设定的程序进行工作，先是接通电磁铁11的供电回路使蓄电池18为电磁铁11供电，电磁铁11通电几秒钟后控制板1断开电磁铁11的供电回路，在电磁铁11通电的过程中浮球6被释放并利用浮力浮出水面。

如图3所示，电磁铁11通电后产生拉力带动释放杆5向箱体13内部方向运动，使得弹簧10被压缩，释放杆5移动一定距离后释放圆环7受到限位挡板4的作用从释放杆5上脱落，浮球6不再释放圆环7的限制在浮力作用下共浮出水面，如图3所示。电磁铁11断电后吸力消失，弹簧10则伸长带驱动释放杆5向外移动再次穿入限位挡板4的孔中。

如图4所示，回收人员在释放时间到达布放水域附近，通过观察发现浮在水面的浮球6后，把浮球6捞起，然后通过连接在浮球6的浮球缆绳2把水下定时释放装置和被回收设备21一起从水下回收或者通过系在水下定时释放装置上的仪器缆绳20把被回收设备21回收，设备回收完成。

若在定时时间未到达时箱体13漏水，则会被漏水报警板19检测到，同时把控制板1由休眠状态唤醒到正常状态，对浮球6进行释放，防止长时间导致浮球6无法释放而实现水下无法回收。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种水下定时释放回收装置，其特征在于：包括箱体（13），所述箱体（13）内底部安装有蓄电池（18），位于箱体（13）中部设置安装板（16），所述安装板（16）上部设置控制板（1）、电磁铁（11），所述控制板（1）通过电缆线（17）连接有插头；所述箱体（13）顶部通过静密封圈（14）安装有盖板（12），所述盖板（12）通过螺栓（15）锁紧；所述电磁铁（11）上穿有移动轴（25），所述移动轴（25）一端设置有挡块（24），位于挡块（24）与电磁铁（11）外端面之间的移动轴（25）上安装弹簧（10），所述移动轴（25）头部通过连接销（9）安装有释放杆（5），所述释放杆（5）穿出箱体（13）侧壁；位于箱体（13）外壁面上还设置有释放杆（5）经过的密封槽，所述密封槽内安装动密封圈（8），并通过限位块（3）锁紧；位于箱体（13）外壁面上还安装支架（23），所述支架（23）上间隔设置有两块限位挡板（4），所述限位挡板（4）上部开有通孔，释放杆（5）穿过所述通孔；位于两块限位挡板（4）之间的释放杆（5）上套有释放圆环（7）；位于箱体（13）底部分别固定有浮球缆绳（2）和仪器缆绳（20），所述浮球缆绳（2）穿过所述释放圆环（7）系有浮球（6），所述仪器缆绳（20）与被回收设备（21）固定；还包括与控制板（1）连接的计算机（22）。

2.如权利要求1所述的水下定时释放回收装置，其特征在于：所述安装板（16）通过紧固件固定于箱体（13）的内壁面上。

3.如权利要求1所述的水下定时释放回收装置，其特征在于：所述箱体（13）内部一侧壁上安装有漏水报警板（19）。

4.如权利要求1所述的水下定时释放回收装置，其特征在于：所述计算机（22）上带有与所述插头连接的USB或串口。

5.如权利要求1所述的水下定时释放回收装置，其特征在于：所述支架（23）焊接于箱体（13）的外壁面上。

6.如权利要求1所述的水下定时释放回收装置，其特征在于：所述两块限位挡板（4）焊接于支架（23）上。

7.如权利要求1所述的水下定时释放回收装置，其特征在于：所述浮球（6）的密度小于水的密度。

8.如权利要求1所述的水下定时释放回收装置，其特征在于：所述弹簧（10）采用宝塔形不锈钢弹簧。

9.如权利要求1所述的水下定时释放回收装置，其特征在于：所述限位挡板（4）采用不锈钢材料。

10.如权利要求1所述的水下定时释放回收装置，其特征在于：所述静密封圈（14）采用O型橡胶密封圈。