CN104002927A - 一种可调节浮力的漂流浮标 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节浮力的漂流浮标，包括第一圆柱腔体和第二圆柱腔体，所述第一圆柱腔体内设有电子模块，所述第二圆柱腔体可沿所述第一圆柱腔体上下滑动。本发明的漂流浮标可以方便且较精确控制浮力。

Description

一种可调节浮力的漂流浮标

【技术领域】

本发明涉及海洋监测领域，具体涉及一种可调节浮力的漂流浮标。

【背景技术】

海洋漂流浮标用于追踪海表质点的运动轨迹，进而反演海表流速，多用于海洋环境监测、溢油监测处理等领域。传统的漂流浮标整体结构设计复杂(如一种卫星导航系统的厘米级漂流浮标装置，公开号CN102706332A)，浮标水下受力复杂，因此其追踪海水运动轨迹的误差较大。有些海表漂流浮标采用球形设计或碟形设计(如多浮子碟片式溢油跟踪浮标，公开号CN101858978B)，易受海表风和波浪的影响，同样其追踪海水运动轨迹误差较大。

【发明内容】

进一步对一种卫星导航系统的厘米级漂流浮标装置的分析可知，该装置因为结构设计复杂，其在海表受力情况复杂，所以追踪海水运动轨迹的误差较大；而对于多浮子碟片式溢油跟踪浮标的分析后发现，其受到海表风应力和波浪拖曳效应明显，也会造成追踪海水运动轨迹误差较大。

鉴于此，本发明提出一种可调节浮力的漂流浮标，以方便调节漂流浮标的浮力，进而提高漂流浮标追踪海流的准确度。

一种可调节浮力的漂流浮标，包括第一圆柱腔体和第二圆柱腔体，所述第一圆柱腔体内设有电子模块，所述第二圆柱腔体可沿所述第一圆柱腔体上下滑动。

在一个实施例中，所述第一圆柱腔体的第一端伸入所述第二圆柱腔体，第二圆柱腔体可沿所述第一圆柱腔体的外侧壁上下滑动。

在一个实施例中，还包括天线，所述天线穿过所述第一圆柱腔体的第一端的第一底面和第二圆柱腔体的第一底面伸出所述第二圆柱腔体，所述天线位于所述第一圆柱腔体的轴线或者与轴线平行的方向上。

在一个实施例中，还包括保护套，所述保护套与所述第二圆柱腔体的第一底面固定，所述天线穿过所述保护套，所述保护套与所述天线之间具有间隙。

在一个实施例中，所述第一圆柱腔体的外侧壁与所述第二圆柱腔体之间设有密封圈。

在一个实施例中，所述电子模块固定在靠近所述第一圆柱腔体的第二底面的位置。

在一个实施例中，所述电子模块包括电池、以及GPS模块或者北斗卫星定位模块。

传统的浮标主体大多不能调节浮力的，传统的浮标往往只能通过增加或减少重块等方式实现，增加了布放操作的复杂性。相比之下，本发明的漂流浮标可以方便且较精确控制浮力。

另外，外仅仅漂流在海表的球体等受波浪、特别是小尺度波浪影响较大，波浪运动引起的斯托克斯漂移现象，会显著影响海流运动轨迹追踪的精度，而本发明的漂流浮标能够通过精确控制较小的面积露出海面，圆柱外形减少了小尺度波浪的影响，因此能更加精确地反映海流的流向。

再者，传统浮标多采用GPS定位的方式，定位与数据传输是分离的，造成浮标电路设计的复杂性，而本发明的某些实施例采用北斗卫星定位系统，可以实现定位和通信一体化，可以降低电路的复杂度。

【附图说明】

图1是本发明一种实施例的可调节浮力的漂流浮标的立体示意图；

图2是图1的可调节浮力的漂流浮标的局部剖面示意图。

【具体实施方式】

以下对发明的较佳实施例作进一步详细说明。

如图1和2所示，一种实施例的可调节浮力的漂流浮标，包括第一圆柱腔体2、第二圆柱腔体3、电子模块、保护套4、天线5，第一圆柱腔体2内设置该电子模块，第一圆柱腔体2的第一端伸入第二圆柱腔体3内，第二圆柱腔体2可沿第一圆柱腔体3的外侧壁上下滑动，保护套4与第二圆柱腔体3的第一底面31固定，天线一端与电子模块连接，另一端依次穿过第一圆柱腔体2的第一端的第一底面21和第二圆柱腔体的第一底面31，并穿过保护套4而伸出第二圆柱腔体3外，保护套4与天线5之间具有间隙，天线位于第一圆柱腔体2或者第二圆柱腔体3的轴线或者与该轴线平行的方向上，

所述第二圆柱体外可标有刻度，用以表征浮标露出水面的高度。所述第一圆柱腔体2的外侧壁与第二圆柱腔体3之间设有密封圈10，电子模块可以固定在靠近第一圆柱腔体2的第二底面1的位置，该第二底面1可以是第一圆柱腔体的盖。所述电子模块可以包括电池6、主控与电源管理模块7、发射接收电路模块9、以及GPS模块或者北斗卫星定位模块等地理位置定位模块，当漂浮浮标随着海流运动时，通过该地理位置定位模块将该漂浮浮标的地理位置数据通过对应的卫星发送给接收者，从而可以追踪海流。

将漂流浮标放入水中后，由于电子模块的作用整个漂流浮标的重心在靠近第二底面1，第一圆柱腔体2的第二底面1浸入水中，整个漂流浮标可以直立或者接近直立漂浮于海面，而天线5伸出水面。第一圆柱腔体2的第二端通过调节第一圆柱腔体2伸入第二圆柱腔体的位置，从而可以调节整个漂流浮标的体积，从而调节所受到的浮力，使得浮标露出海面的面积在设定的范围内，以降低海风对浮标的影响，使浮标的实际运动轨迹与海流的运动轨迹更加一致，这种漂流浮标的结构简单且调节方便。

在另外的实施例中，第二圆柱腔体3的一端也可以伸入第一圆柱腔体2中，这样第二圆柱腔体3可以沿着第一圆柱腔体2的内侧壁滑动，同样可以调节整个漂流浮标的浮力，由于第二圆柱腔体3是露出海面的，与前述实施例相比第二圆柱腔体3受到风力作用的面积更小，漂流浮标可能更能反映海流的流向。

由于天线5沿第一圆柱腔体2的轴向或者与轴向平行的方向设置，因此，当第一圆柱腔体2和第二圆柱腔体3相对滑动时，第二圆柱腔体3的第一底面31不会挤压弯折天线5，否则天线5可能受到损坏而无法追踪海流。

如果保护套4与天线5之间没有间隙，那么要使第一圆柱腔体2和第二圆柱腔体3相向滑动会比较困难，因为要压缩或者拉伸第二圆柱腔体3内的空气；另外，由于漂流浮标在正常状态下是立于海水中的，保护套4伸出水面，海水不容易进入第二圆柱腔体3内，否则如果海水进入，整个漂流浮标的浮力下降，进而导致漂流浮标无法反映海流的流向。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种可调节浮力的漂流浮标，其特征是，包括第一圆柱腔体和第二圆柱腔体，所述第一圆柱腔体内设有电子模块，所述第二圆柱腔体可沿所述第一圆柱腔体上下滑动。

2.如权利要求1所述的可调节浮力的漂浮浮标，其特征是，所述第一圆柱腔体的第一端伸入所述第二圆柱腔体，第二圆柱腔体可沿所述第一圆柱腔体的外侧壁上下滑动。

3.如权利要求1所述的可调节浮力的漂浮浮标，其特征是，还包括天线，所述天线穿过所述第一圆柱腔体的第一端的第一底面和第二圆柱腔体的第一底面伸出所述第二圆柱腔体，所述天线位于所述第一圆柱腔体的轴线或者与轴线平行的方向上。

4.如权利要求3所述的可调节浮力的漂浮浮标，其特征是，还包括保护套，所述保护套与所述第二圆柱腔体的第一底面固定，所述天线穿过所述保护套，所述保护套与所述天线之间具有间隙。

5.如权利要求4所述的可调节浮力的漂浮浮标，其特征是，所述第一圆柱腔体的外侧壁与所述第二圆柱腔体之间设有密封圈。

6.如权利要求1所述的可调节浮力的漂浮浮标，其特征是，所述电子模块固定在靠近所述第一圆柱腔体的第二底面的位置。

7.如权利要求1所述的可调节浮力的漂浮浮标，其特征是，所述电子模块包括电池、以及GPS模块或者北斗卫星定位模块。