CN103466046B - 基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于海洋观测领域，具体地说是一种基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置，包括支撑架体、固定夹及声学多普勒海流剖面仪，其中支撑架体上安装有至少一个固定夹，该固定夹包括焊接紧固夹及活动紧固夹，所述焊接紧固夹安装在支撑架体上，活动紧固夹与焊接紧固夹可拆卸地连接；所述声学多普勒海流剖面仪容置在所述焊接紧固夹与活动紧固夹围成的空间中，由焊接紧固夹与活动紧固夹夹紧固定。本发明具有固定牢靠，结构简单，性价比高等优点；本发明安装在锚泊浮标体的底部中心位置，受浮体晃动倾斜的角度较小，垂直剖面测流有较好的准确性。

Description

基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置
技术领域
本发明属于海洋观测领域，具体地说是一种基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置。
背景技术
海洋中从海表面到海底的垂直剖面海流参数不仅对海洋科学研究和海水养殖等有着非常强的指导意义，也是国防建设及保卫领土安全等军事活动的根本保障。获取垂直剖面海流参数的重要手段之一是基于调查船的海洋调查，但这种调查需要耗费大量的人力、物力。相比于此，锚系观测系统可以提供长时间序列的垂直剖面海流实测数据，为理解海洋环境的长期变化提供了基础，为开展海洋学研究等提供实时数据支撑。目前，国内外许多研究机构都推出了大型或小型锚泊浮标等海洋观测系统，这些观测系统大都集成了海流观测装置，但如何可靠的固定海流观测设备，并保证海流观测准确等研究不多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置。该垂直剖面海流观测装置安装在锚泊浮标体的底部中心位置，受浮体晃动倾斜的角度较小，垂直剖面测流有较好的准确性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括支撑架体、固定夹及声学多普勒海流剖面仪，其中支撑架体上安装有至少一个固定夹，该固定夹包括焊接紧固夹及活动紧固夹，所述焊接紧固夹安装在支撑架体上，活动紧固夹与焊接紧固夹可拆卸地连接；所述声学多普勒海流剖面仪容置在所述焊接紧固夹与活动紧固夹围成的空间中，由焊接紧固夹与活动紧固夹夹紧固定。
其中：所述支撑架体包括连接盘、支撑管及加强环，该连接盘与加强环之间通过多根支撑管相连；所述固定夹位于多根支撑管围成的空间中，所述焊接紧固夹固接在支撑管上；所述支撑管为四根、轴向中心线相互平行，沿圆形的连接盘及圆形的加强环的圆周方向均布；所述焊接紧固夹中间夹紧声学多普勒海流剖面仪的部分为弧形，焊接紧固夹的两端分别固接在两根相对的支撑管上；所述焊接紧固夹弧形部分的外弧面通过连接筋与位于所述两根相对的支撑管之间的第三根支撑管连接；所述活动紧固夹中间夹紧声学多普勒海流剖面仪的部分为弧形，该活动紧固夹的两端分别通过固定螺丝与所述焊接紧固夹的两端可拆卸地连接；所述焊接紧固夹与活动紧固夹围成一个圆形的容置空间，声学多普勒海流剖面仪容置在该圆形的容置空间中；所述焊接紧固夹与活动紧固夹围成的圆形容置空间中加设有胶皮垫，声学多普勒海流剖面仪通过添加胶皮垫后固定在所述焊接紧固夹与活动紧固夹围成的圆形容置空间中；所述连接盘与加强环同轴设置，连接盘及加强环的轴向中心线、焊接紧固夹与活动紧固夹围成的圆形容置空间的轴向中心线以及四根支撑管所在圆的轴向中心线均共线；所述每根支撑管一端与连接盘的连接处以及每根支撑管另一端与加强环的连接处分别焊接有支撑管加强筋；所述垂直剖面海流观测装置安装在锚泊浮标体底部的中心位置。
本发明的优点与积极效果为：
1.固定牢靠，本发明的声学多普勒海流剖面仪固定在固定夹内，并且固定夹包括固定在支撑管上的焊接紧固夹以及与焊接紧固夹可拆卸地连接的活动紧固夹，焊接紧固夹两端直接焊接在两个相对的支撑管上，焊接紧固夹中间外圆侧通过连接筋连接在另一个支撑管上。焊接紧固夹与活动紧固夹的中间主体上都呈弧形，内侧合围成一个圆形的容置空间，从而将圆柱状的声学多普勒海流剖面仪固定夹紧。
2.垂直剖面测流准确，本发明安装在锚泊浮标体底部的中心位置，受浮体晃动倾斜的角度较小，垂直剖面测流有较好的准确性。
3.结构简单、性价比高，该基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置只包括支撑架体、固定夹和声学多普勒海流剖面仪三部分，并且支撑架体和固定夹结构都比较简单，易于实现；本发明装置的部件选用不锈钢材料，具有较强的抗海水腐蚀能力；方便连接固定，易于实现。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1中固定夹的结构示意图；
图3为图2中焊接紧固夹的结构示意图；
图4为图1中连接盘的结构示意图；
图5为图1中加强环的结构示意图；
图6为本发明在锚泊浮标上的安装示意图；
图7为本发明应用在锚泊浮标上的工作原理图；
其中：1为支撑架体，101为连接盘，102为支撑管加强筋，103为支撑管，104为加强环；
2为固定夹，201为连接筋，202为焊接紧固夹，203为固定螺丝，204为活动紧固夹，205为胶皮垫；
3为声学多普勒海流剖面仪，4为锚泊浮标体。
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所示，本发明包括支撑架体1、固定夹2及声学多普勒海流剖面仪3，其中支撑架体1上安装有至少一个固定夹2（本实施例的固定夹2为两个，上下安装在支撑架体1上），声学多普勒海流剖面仪3通过添加胶皮垫205后固定在固定夹2内。
如图1、图4～5所示，支撑架体1包括连接盘101、支撑管103及加强环104，连接盘101为圆盘形，加强环104为圆环形，连接盘101与加强环104同轴设置。该连接盘101与加强环104之间通过多根支撑管103相连；连接盘101及加强环104上沿圆周方向分别均布有与支撑管103数量相同的通孔，每根支撑管103的两端分别插入连接盘101及加强环104的通孔内、与连接盘101及加强环104焊接。本实施例的支撑管103为四根，轴向中心线相互平行、且垂直于连接盘101及加强环104，四根支撑管103沿圆形的连接盘101及圆形的加强环104的圆周方向均布，每根支撑管103一端（上端）与连接盘101的连接处以及每根支撑管103另一端（下端）与加强环104的连接处分别焊接有支撑管加强筋102。
每个固定夹2均位于四根支撑管103围成的圆形空间中，如图2所示，固定夹2包括连接筋201、焊接紧固夹202固定螺丝203、活动紧固夹204及胶皮垫205，声学多普勒海流剖面仪3容置在焊接紧固夹202与活动紧固夹204围成的空间中，由焊接紧固夹202与活动紧固夹204夹紧固定。如图3所示，焊接紧固夹202中间夹紧声学多普勒海流剖面仪3的部分为弧形，焊接紧固夹202的两端分别直接焊接在两根相对的支撑管103上，焊接紧固夹202弧形部分的外弧面中间部位通过连接筋201与位于所述两根相对的支撑管103之间的第三根支撑管103连接。活动紧固夹204中间夹紧声学多普勒海流剖面仪3的部分为弧形，该活动紧固夹204的两端分别通过固定螺丝203与焊接紧固夹202的两端可拆卸地连接；焊接紧固夹202与活动紧固夹204围成一个圆形的容置空间，声学多普勒海流剖面仪3容置在该圆形的容置空间中。胶皮垫205设置在焊接紧固夹202与活动紧固夹204围成的圆形容置空间中，圆柱状的声学多普勒海流剖面仪3通过添加胶皮垫205后固定在焊接紧固夹202与活动紧固夹204围成的圆形容置空间中。连接盘101及加强环104的轴向中心线、焊接紧固夹202与活动紧固夹204围成的圆形容置空间的轴向中心线以及四根支撑管103所在圆的轴向中心线均共线。
如图6所示，本发明的垂直剖面海流观测装置安装在锚泊浮标体4底部的中心位置。
如图7所示，应用本发明垂直剖面海流观测装置实现剖面海流观测的方法为，锚泊浮标体4上的太阳能与蓄电池组合的太阳能供电装置经浮标数据采集控制系统，给海流测量装置（声学多普勒海流剖面仪3）定时供电，并定时向其发送工作命令，启动海流测量装置（声学多普勒海流剖面仪3）工作，进行剖面海流观测；观测完成后，锚泊浮标体4上的浮标数据采集控制系统收集数据，进行存储，并通过通讯装置（数据通信单元）传回岸站。
本发明的声学多普勒海流剖面仪3为市购产品，购置于美国TeledyneRD仪器公司，型号为150KADCP；浮标数据采集控制系统购置于山东省科学院海洋仪器仪表研究所，型号为FZF4-1。

Claims (8)

1.一种基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置，其特征在于：包括支撑架体(1)、固定夹(2)及声学多普勒海流剖面仪(3)，其中支撑架体(1)上安装有至少一个固定夹(2)，该固定夹(2)包括焊接紧固夹(202)及活动紧固夹(204)，所述焊接紧固夹(202)安装在支撑架体(1)上，活动紧固夹(204)与焊接紧固夹(202)可拆卸地连接；所述声学多普勒海流剖面仪(3)容置在所述焊接紧固夹(202)与活动紧固夹(204)围成的空间中，由焊接紧固夹(202)与活动紧固夹(204)夹紧固定；
所述支撑架体(1)包括连接盘(101)、支撑管(103)及加强环(104)，该连接盘(101)与加强环(104)之间通过多根支撑管(103)相连；所述固定夹(2)位于多根支撑管(103)围成的空间中，所述焊接紧固夹(202)固接在支撑管(103)上。
2.按权利要求1所述的基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置，其特征在于：所述支撑管(103)为四根、轴向中心线相互平行，沿圆形的连接盘(101)及圆形的加强环(104)的圆周方向均布；所述焊接紧固夹(202)中间夹紧声学多普勒海流剖面仪(3)的部分为弧形，焊接紧固夹(202)的两端分别固接在两根相对的支撑管(103)上。
3.按权利要求2所述的基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置，其特征在于：所述焊接紧固夹(202)弧形部分的外弧面通过连接筋(201)与位于所述两根相对的支撑管(103)之间的第三根支撑管(103)连接。
4.按权利要求2所述的基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置，其特征在于：所述活动紧固夹(204)中间夹紧声学多普勒海流剖面仪(3)的部分为弧形，该活动紧固夹(204)的两端分别通过固定螺丝(203)与所述焊接紧固夹(202)的两端可拆卸地连接；所述焊接紧固夹(202)与活动紧固夹(204)围成一个圆形的容置空间，声学多普勒海流剖面仪(3)容置在该圆形的容置空间中。
5.按权利要求4所述的基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置，其特征在于：所述焊接紧固夹(202)与活动紧固夹(204)围成的圆形容置空间中加设有胶皮垫(205)，声学多普勒海流剖面仪(3)通过添加胶皮垫(205)后固定在所述焊接紧固夹(202)与活动紧固夹(204)围成的圆形容置空间中。
6.按权利要求4所述的基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置，其特征在于：所述连接盘(101)与加强环(104)同轴设置，连接盘(101)及加强环(104)的轴向中心线、焊接紧固夹(202)与活动紧固夹(204)围成的圆形容置空间的轴向中心线以及四根支撑管(103)所在圆的轴向中心线均共线。
7.按权利要求1或2所述的基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置，其特征在于：所述每根支撑管(103)一端与连接盘(101)的连接处以及每根支撑管(103)另一端与加强环(104)的连接处分别焊接有支撑管加强筋(102)。
8.按权利要求1所述的基于锚泊浮标的垂直剖面海流观测装置，其特征在于：所述垂直剖面海流观测装置安装在锚泊浮标体(4)底部的中心位置。
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