CN103376126B - 潮滩自动升降架 - Google Patents

Abstract

潮滩自动升降架，属于海洋物理技术领域。其特征在于包括由顶杆、底杆、左支撑杆、右支撑杆连接构成的支撑架，左支撑杆、右支撑杆底部连接设置底板，电机的输出端配合设置链条轮，链条轮与链条传动配合，链条两侧设置支架，支架上设置与其滑动配合的升降滑动架，链条与升降滑动架上、下部连接，升降滑动架一侧设置仪器搭载架；左支撑杆、右支撑杆两侧设置可调伸缩杆；支撑架上还设置与电机配合连接的电池、水位开关。上述潮滩自动升降架，可以调节伸缩长度和方向，仪器能在泥滩上保持稳固；链条带动仪器上下运动，以便完成观测；仪器外侧离开不锈钢架一定距离，避免干扰；电机、电池采用防水设计，适合潮滩环境；且该升降架拆装、运输方便。

Description

潮滩自动升降架

技术领域

本发明属于海洋物理技术领域，具体为潮滩自动升降架。

背景技术

潮滩是一种在全球范围内广泛分布的海岸堆积地貌，也是目前开展海洋学观测的一个重要场所。潮滩由细颗粒物质组成，受潮汐作用影响，在涨潮时淹没，落潮时出露，底质具有含水量高、易沉陷的特点。潮滩环境的常规观测仪器要求测量时形成垂向上的多点分布，且在每一个特征高度上进行一定时间的停留以完成高频观测，这对于承载仪器的观测平台提出了很高的要求。其环境特征具有特殊性，主要体现在底部非常松软易沉陷，潮流波浪作用强，以及海水腐蚀性强。目前在潮滩上架设仪器观测平台具有较高的难度，基本上以人工架设为主，架设完毕之后不具有自主活动性。为了完成垂向多点测量的要求，通常要在垂向架设多个仪器或者探头进行观测。实际上，具有自主活动性的自动升降架可以完成潮滩垂向多点测量的任务，但是国内外到目前为止还没有成型的产品出现。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明设计设计提供了潮滩自动升降架的技术方案，能适应潮滩的特殊底质不发生沉陷，同时能在涨潮时搭载仪器自动完成垂向多点观测，结构简单，维修方便，生产成本低。

所述的潮滩自动升降架，其特征在于包括由顶杆、底杆、左支撑杆、右支撑杆连接构成的支撑架，左支撑杆、右支撑杆底部连接设置底板，顶杆中部安装电机，电机的输出端配合设置链条轮，链条轮与链条传动配合，链条两侧设置支架，支架顶部、底部分别与顶杆、底杆配合连接，支架上设置与其滑动配合的升降滑动架，链条一端与升降滑动架上部连接，链条另一端与升降滑动架下部连接，升降滑动架一侧连接设置仪器搭载架；左支撑杆中部两侧斜向连接设置可调伸缩杆A、可调伸缩杆B，可调伸缩杆A与延伸杆A外端配合连接，延伸杆A外端底部配合设置支撑板A，延伸杆A内端与左支撑杆底部配合连接；可调伸缩杆B与延伸杆B外端配合连接，延伸杆B外端底部配合设置支撑板B，延伸杆B内端与左支撑杆底部配合连接；右支撑杆中部两侧斜向连接设置可调伸缩杆C、可调伸缩杆D，可调伸缩杆C与延伸杆C外端配合连接，延伸杆C外端底部配合设置支撑板C，延伸杆C内端与右支撑杆底部配合连接；可调伸缩杆D与延伸杆D外端配合连接，延伸杆D外端底部配合设置支撑板D，延伸杆D内端与右支撑杆底部配合连接；支撑架上还设置与电机配合连接的电池、水位开关。

所述的潮滩自动升降架，其特征在于可调伸缩杆A、可调伸缩杆B与左支撑杆活动连接，可调伸缩杆C、可调伸缩杆D与右支撑杆活动连接，可调伸缩杆A与延伸杆A外端活动连接，延伸杆A内端与左支撑杆底部活动连接，可调伸缩杆B与延伸杆B外端活动连接，延伸杆B内端与左支撑杆底部活动连接,延伸杆A外端与支撑板A活动连接，延伸杆B外端与支撑板B活动连接，可调伸缩杆C与延伸杆C外端活动连接，延伸杆C内端与右支撑杆底部活动连接，可调伸缩杆D与延伸杆D外端活动连接，延伸杆D内端与右支撑杆底部活动连接，延伸杆C外端与支撑板C活动连接，延伸杆D外端与支撑板D活动连接。

所述的潮滩自动升降架，其特征在于该潮滩自动升降架的架体均采用无磁不锈钢制成。

所述的潮滩自动升降架，其特征在于链条上设置一组间隔的磁感应片。

所述的潮滩自动升降架，其特征在于顶杆、底杆、左支撑杆、右支撑杆相互之间通过环型扣、固定螺丝配合连接。

所述的潮滩自动升降架，其特征在于左支撑杆、右支撑杆与底板榫接配合。

所述的潮滩自动升降架，其特征在于电机外部配合设置电机防水盒，电池外部配合设置电池防水仓。

所述的潮滩自动升降架，其特征在于支架顶部通过上面板与顶杆螺接配合，支架底部通过下面板与底杆螺接配合。

所述的潮滩自动升降架，其特征在于电机与电池、水位开关通过防水连接器、防水电缆相连接。

上述潮滩自动升降架，结构简单、合理，可调伸缩杆可以调节伸缩长度和方向，使得该仪器能在泥滩上保持稳固；链条带动升降滑动架及仪器搭载架上下反复运动，并且能在上下运动过程中在设定的一系列高度位置停留，以便于仪器完成高频观测；仪器搭载架外侧离开不锈钢架一定距离，避免了升降滑动架给仪器带来的干扰；电机、电池采用防水设计，适合潮滩环境；且该升降架拆装、运输方便，适用于潮滩的特殊环境使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为电机机头的剖视结构示意图；

图3为电池仓的横剖面结构示意图；

图中：1-顶杆、2-电机防水盒、3-上面板、4-链条、4a-磁感应片、5-右支撑杆、6-仪器、7-仪器搭载架、8-升降滑动架、9-可调伸缩杆C、10-可调伸缩杆D、11-水位开关、12-支撑板C、13-延伸杆C、14-延伸杆D、15-底板、16-支撑板D、17-下面板、18-底杆、19-延伸杆A、20-支撑板A、21-可调伸缩杆A、22-延伸杆B、23-支撑板B、24-可调伸缩杆B、25-左支撑杆、26-电池防水仓、27-支架、28-电机、29-电机轴、30-齿轮A、30a-齿轮B、31-防水连接器A、32-防水连接器B、33-输出轴、34-链条轮、34a-链条轮A、35-防水端盖、36-电池。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图所示，该潮滩自动升降架，包括由顶杆1、底杆18、左支撑杆25、右支撑杆5连接构成的支撑架，左支撑杆25、右支撑杆5底部连接设置底板15，顶杆1中部安装电机28，电机28的输出端配合设置链条轮34，链条轮34与链条4传动配合，链条4两侧设置支架27，支架27顶部、底部分别与顶杆1、底杆18配合连接，支架27上设置与其滑动配合的升降滑动架8，链条4一端与升降滑动架8上部连接，链条4另一端与升降滑动架8下部连接，升降滑动架8一侧连接设置用于搭载仪器6的仪器搭载架7；左支撑杆25中部两侧斜向连接设置可调伸缩杆A21、可调伸缩杆B24，可调伸缩杆A21与延伸杆A19外端配合连接，延伸杆A19外端底部配合设置支撑板A20，延伸杆A19内端与左支撑杆25底部配合连接；可调伸缩杆B24与延伸杆B22外端配合连接，延伸杆B22外端底部配合设置支撑板B23，延伸杆B22内端与左支撑杆25底部配合连接；右支撑杆5中部两侧斜向连接设置可调伸缩杆C9、可调伸缩杆D10，可调伸缩杆C9与延伸杆C13外端配合连接，延伸杆C13外端底部配合设置支撑板C12，延伸杆C13内端与右支撑杆5底部配合连接；可调伸缩杆D10与延伸杆D14外端配合连接，延伸杆D14外端底部配合设置支撑板D16，延伸杆D14内端与右支撑杆5底部配合连接；支撑架上还设置与电机28配合连接的电池36、水位开关11。可调伸缩杆A21、可调伸缩杆B24与左支撑杆25活动连接，可调伸缩杆C9、可调伸缩杆D10与右支撑杆5活动连接，可调伸缩杆A21与延伸杆A19外端活动连接，延伸杆A19内端与左支撑杆25底部活动连接，可调伸缩杆B24与延伸杆B22外端活动连接，延伸杆B22内端与左支撑杆25底部活动连接,延伸杆A19外端与支撑板A20活动连接，延伸杆B22外端与支撑板B23活动连接，可调伸缩杆C9与延伸杆C13外端活动连接，延伸杆C13内端与右支撑杆5底部活动连接，可调伸缩杆D10与延伸杆D14外端活动连接，延伸杆D14内端与右支撑杆5底部活动连接，延伸杆C13外端与支撑板C12活动连接，延伸杆D14外端与支撑板D16活动连接。

链条4上设置6片间隔的磁感应片4a，通过电机28控制磁感应贴片4a来实现仪器6的起动、暂停和终止，实现纵向上的升降与停顿动作；停顿位置的高度由6个贴片来控制，目前设计的间隔是15cm。顶杆1、底杆18、左支撑杆25、右支撑杆5相互之间通过环型扣、固定螺丝配合连接，这样的接头设计调整灵活，便于调整方向和角度。左支撑杆25、右支撑杆5与底板15榫接配合，方便拆装。电机28外部配合设置电机防水盒2，电池36外部配合设置电池防水仓26，防水效果好。电机28的电机轴29上配合设置齿轮A30，齿轮A30与齿轮B30a啮合传动，齿轮B30a安装在输出轴33内端，输出轴33伸出电机防水盒2部分配合设置防水连接器A31、防水连接器B32，防水连接器A31、防水连接器B32子母口配合连接，防水连接器B32外侧的输出轴33上配合设置链条轮34，链条轮34外侧的输出轴33上安装防水端盖35，进一步增加防水效果。支架27下部还设置一个链条轮A34a，与链条4传动配合，使得链条的传动更为平稳。支架27顶部通过上面板3与顶杆1螺接配合，支架27底部通过下面板17与底杆18螺接配合，电机防水盒2安装在上面板3上。电机28与电池36、水位开关11通过防水连接器、防水电缆相连接，防水效果好，目前使用的电池36是12节普通D型电池（1号电池），可以连续工作48小时。电机部分采用微型马达与FXOS三菱微型可编程序控制器PLC，通过对可编程控制器进行程序植入来控制升降架的移动高度、上下运动方向与停顿时间，利用电池36驱动微型马达工作来带动链条轮。底板15为一个长方形的不锈钢板，可以减小压强；支撑板A20、支撑板B23、支撑板C12、支撑板D16为小块的不锈钢板，也是用于减少压强，防止升降架在潮滩上沉陷。该自动升降架左右上下均可以调节，可以使得升降架在淤泥质潮滩这种环境中保持平衡。升降架在潮滩上能保持垂直与稳定对于海洋仪器的正常运行非常重要，如果升降架是倾斜的或者是晃动的，仪器往往无法获取有效数据。电池36安装的位置可以高一些，尽量减少淹水时间。水位开关11，即潮位感应装置，主要是为了节能而设计的，即在潮滩出露的时候升降架停止运动，而在潮水淹没至一定高度的时候让升降架开始工作；潮位感应装置的主要原理是利用内部的浮球；浮球在水位到达一定高度时浮起，整个升降架通电开始工作，在水位低至一定程度时浮球落下，升降架整体断电停止工作。最后将需要搭载的海洋仪器6固定在菱形仪器搭载架7上，由于海洋学仪器6主要测流与波浪，对于仪器周围的近距离障碍物非常敏感，使用菱形仪器搭载架7使得仪器与架子保持约30cm的距离，防止仪器受到升降架的干扰。该潮滩自动升降架的架体均采用无磁不锈钢制成，对海洋学观测仪器不造成磁学干扰，同时进行了密闭处理，能在1-2m的水下工作。该自动升降架的任何一个部分都可以拆卸组装，使得运输比较方便。

Claims (9)

1.潮滩自动升降架，其特征在于包括由顶杆（1）、底杆（18）、左支撑杆（25）、右支撑杆（5）连接构成的支撑架，左支撑杆（25）、右支撑杆（5）底部连接设置底板（15），顶杆（1）中部安装电机（28），电机（28）的输出端配合设置链条轮（34），链条轮（34）与链条（4）传动配合，链条（4）两侧设置支架（27），支架（27）顶部、底部分别与顶杆（1）、底杆（18）配合连接，支架（27）上设置与其滑动配合的升降滑动架（8），链条（4）一端与升降滑动架（8）上部连接，链条（4）另一端与升降滑动架（8）下部连接，升降滑动架（8）一侧连接设置仪器搭载架（7）；左支撑杆（25）中部两侧斜向连接设置可调伸缩杆A（21）、可调伸缩杆B（24），可调伸缩杆A（21）与延伸杆A（19）外端配合连接，延伸杆A（19）外端底部配合设置支撑板A（20），延伸杆A（19）内端与左支撑杆（25）底部配合连接；可调伸缩杆B（24）与延伸杆B（22）外端配合连接，延伸杆B（22）外端底部配合设置支撑板B（23），延伸杆B（22）内端与左支撑杆（25）底部配合连接；右支撑杆（5）中部两侧斜向连接设置可调伸缩杆C（9）、可调伸缩杆D（10），可调伸缩杆C（9）与延伸杆C（13）外端配合连接，延伸杆C（13）外端底部配合设置支撑板C（12），延伸杆C（13）内端与右支撑杆（5）底部配合连接；可调伸缩杆D（10）与延伸杆D（14）外端配合连接，延伸杆D（14）外端底部配合设置支撑板D（16），延伸杆D（14）内端与右支撑杆（5）底部配合连接；支撑架上还设置与电机（28）配合连接的电池（36）、水位开关（11）。

2.如权利要求1所述的潮滩自动升降架，其特征在于可调伸缩杆A（21）、可调伸缩杆B（24）与左支撑杆（25）活动连接，可调伸缩杆C（9）、可调伸缩杆D（10）与右支撑杆（5）活动连接，可调伸缩杆A（21）与延伸杆A（19）外端活动连接，延伸杆A（19）内端与左支撑杆（25）底部活动连接，可调伸缩杆B（24）与延伸杆B（22）外端活动连接，延伸杆B（22）内端与左支撑杆（25）底部活动连接,延伸杆A（19）外端与支撑板A（20）活动连接，延伸杆B（22）外端与支撑板B（23）活动连接，可调伸缩杆C（9）与延伸杆C（13）外端活动连接，延伸杆C（13）内端与右支撑杆（5）底部活动连接，可调伸缩杆D（10）与延伸杆D（14）外端活动连接，延伸杆D（14）内端与右支撑杆（5）底部活动连接，延伸杆C（13）外端与支撑板C（12）活动连接，延伸杆D（14）外端与支撑板D（16）活动连接。

3.如权利要求1所述的潮滩自动升降架，其特征在于该潮滩自动升降架的架体均采用无磁不锈钢制成。

4.如权利要求1所述的潮滩自动升降架，其特征在于链条（4）上设置一组间隔的磁感应片（4a）。

5.如权利要求1所述的潮滩自动升降架，其特征在于顶杆（1）、底杆（18）、左支撑杆（25）、右支撑杆（5）相互之间通过环型扣、固定螺丝配合连接。

6.如权利要求1所述的潮滩自动升降架，其特征在于左支撑杆（25）、右支撑杆（5）与底板（15）榫接配合。

7.如权利要求1所述的潮滩自动升降架，其特征在于电机（28）外部配合设置电机防水盒（2），电池（36）外部配合设置电池防水仓（26）。

8.如权利要求1所述的潮滩自动升降架，其特征在于支架（27）顶部通过上面板（3）与顶杆（1）螺接配合，支架（27）底部通过下面板（17）与底杆（18）螺接配合。

9.如权利要求1所述的潮滩自动升降架，其特征在于电机（28）与电池（36）、水位开关（11）通过防水连接器、防水电缆相连接。