CN104180837B - 船载开路涡动观测系统安装支架 - Google Patents

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Abstract

一种船载开路涡动观测系统安装支架，包括横杆、设备安装杆、两根竖起的固定支撑杆(1、2)、竖起的可滚动支撑杆(3)，套管转动装置；横杆的一端固定在套管转动装置上，套管转动装置装在第一固定支撑杆(1)并带动横杆围绕着第一固定支撑杆转动；横杆的另一端安装设备安装杆，此端能够搭在第二固定支撑杆(2)上，第二固定支撑杆上设有横杆固定装置，竖起的可滚动支撑杆固定在横杆的中部，横杆绕套管转动装置转动时可滚动支撑杆横杆跟随横杆转动而运动。

Description

船载开路涡动观测系统安装支架
一、技术领域
本发明涉及一种观测装置的安装支架，特别是海气边界层各种通量如CO2通量、感热通量、潜热通量、动量通量和摩擦风速观测系统的安装支架。
二、背景技术
海洋与大气是地球圈层的重要组成部分，海气相互作用对全球气候变化起着重要的作用，其中海气边界层之间的热量、水汽和动量交换是海洋与大气相互作用的主要物理过程，是影响全球气候变化的主要机制。在此过程中海洋主要向大气输送水汽和热量，大气则通过风应力为海洋提供动量，驱动表层海水的运动并改变海洋的温盐分布。因此一般把大气对海洋的作用称为动量通量交换，把海洋向大气的作用称为热通量交换。
海气边界层之间通量和水汽交换的科学测量，对于理解海气相互作用过程，改进海气耦合模式预报能力和全球气候变化预测水平具有重要的科学意义。目前通过采用海洋调查船搭载海气通量观测系统开展海气通量观测是主要的测量手段，其中开路方案是国际通行方式，开路涡动协方差系统应用涡动协方差技术，测量研究区的CO2通量、感热通量、潜热通量、动量通量和摩擦风速等要素。该方案采用SDM设备同步测量技术(Synchronous Devices for Measurement),解决了数据的同步问题。开路涡动协方差系统的组成包括数据采集器一套、超声风速仪一套、空气温湿度仪一套、CO2/HO2分析仪及罗经运动传感器等。由于整套系统价格昂贵、自重较重且要求测量时伸出船舷2-3米距离，因此多在大面站停船期间将设备移至船外进行观测，船舶航行过程中收回固定。这对整套设备的安装支架提出了很高的要求，一方面要求在测量期间能稳定可靠以保证设备安全，另一方面要求回收和观测作业转换过程操作方便。目前还没有成熟的船载开路涡动系统安装支架，这极大地影响了海气通量的观测以及对海气相互作用过程的科学认识。
三、发明内容
本发明的目的是，提供一种能够保证船载开路涡动观测系统正常工作的安装支架，以提高海气通量等要素观测的可靠性及简便性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种船载开路涡动观测系统安装支架，其特征在于，包括横杆、设备安装杆、两根竖起的固定支撑杆1、2、竖起的可滚动支撑杆3，套管转动装置；横杆的一端固定在套管转动装置上，套管转动装置装在第一固定支撑杆1并带动横杆围绕着第一固定支撑杆转动；横杆的另一端安装设备安装杆，此端能够搭在第二固定支撑杆2上，第二固定支撑杆上设有横杆固定装置，竖起的可滚动支撑杆固定在横杆的中部，横杆绕套管转动装置转动时可滚动支撑杆横杆跟随横杆转动而运动。横杆安装设备安装杆一端或者是伸出船舷支承观察设备工作，或者是搭在第二固定支撑杆2上处于固定收缩的位置。
进一步，横杆的中前部另安装钢丝绳拉索，钢丝绳拉索通过若干紧固件能够与船体固定。。
进一步，可滚动支撑杆底部安装滚轮。
进一步，横杆的中部安装斜撑杆两条，斜撑杆通过固定件能够与船体固定。
进一步，船载开路涡动观测系统安装于设备安装杆上。
该安装支架确保观测系统在回收状态和测量状态的稳定可靠和设备安全。能够保证船载开路涡动观测系统正常工作的安装支架，横杆一侧套管转动装置与固定支撑杆1连接，与可滚动支撑杆组成绕固定支撑杆1作360度旋转的转动装置。
本发明的有益效果是：本发明装置简明、装置结构简要、易于加工和维护，操作使用简便，可在海洋调查中应用船载开路涡动观测系统时极为方便。
四、附图说明
图1本发明横杆部件结构图。
图2本发明固定支撑杆示意图。
图3本发明可滚动支撑杆示意图。
图4本发明船载开路涡动观测系统安装支架回收状态示意图。
图5本发明船载开路涡动观测系统安装支架测量状态示意图。
五、具体实施方式
如图所示，船载开路涡动观测系统安装支架，包括不锈钢(或其它材料)制横杆4一根、设备安装杆两根5、固定支撑杆1、2两套、可滚动支撑杆3一套、钢丝绳拉索6两条、不锈钢制斜撑杆7两条、紧固件若干。不锈钢杆(或其它钢质杆)等部件外部涂防锈油漆，防止海盐侵蚀。
不锈钢横杆4直径50MM，长约6米。横杆一端与套管转动装置8连接：如垂直焊接上直径57MM、长100MM不锈钢管(即套管8-1)上，套管内套直径51MM、长180MM不锈钢杆(套管的内杆8-2)，内杆8-2两端焊接法兰8-3以防止从套管筒-1滑出。内杆与固定支撑杆1在一直线上(亦可为同一杆)。从而在横杆这一侧形成可绕杆作360度旋转的套管转动装置。横杆另一端采用紧固件安装两根不锈钢管，用于搭载观测设备(见图1)。横杆收起时，横杆另一端亦可以通过固定支撑杆(法兰)上卡口或槽(卡板及U型卡)固定横杆。
固定支撑杆1、2可采用直径约60MM不锈钢管，底部焊接法兰1-1以便与甲板固定，在其中一杆顶部焊接法兰，用于与横杆连接，另一端直接封口。(见图2)
可滚动支撑杆3底部焊接法兰，法兰底部焊接四个带刹车滚轮，顶部直接封口，支承横杆4的中间部位。(见图3)
使用前首先将固定支撑杆与甲板9固定，支撑杆距船舷约3米，两支撑杆间距5.5米左右。
该装置的使用分为回收和测量两种状态，分别如图4和图5所示。
在船舶航行期间，受到风浪和船舶姿态摇晃的威胁，船载开路涡动观测系统应处于回收状态。该装置通过固定支撑杆1、2和可滚动支撑杆对横杆进行固定，其中固定支撑杆2和可滚动支撑杆顶部通过卡板及U型卡等紧固装置与横杆固定，可滚动支撑杆与横杆的固定位置距右端约2.8米，可滚动支撑杆底部滚轮应处于抱死即刹车状态。
在船舶停船观测期间，使用者首先解除固定支撑杆2顶部与横杆的固定装置，松开可滚动支撑杆底部滚轮3-1的刹车，此时横杆在可滚动支撑杆支撑下可绕固定支撑杆1作360度转动。使用者推动横杆到达预定位置，按下可滚动支撑杆底部滚轮刹车，依次固定两侧不锈钢斜撑杆和钢丝绳拉索与船体边舷固定，从而完成船载开路涡动观测系统从回收状态到测量状态的转换，确保观测设备安全工作。

Claims (3)

1.一种船载开路涡动观测系统安装支架，其特征在于，包括横杆、设备安装杆、两根竖起的固定支撑杆（1、2）、竖起的可滚动支撑杆（3），套管转动装置；横杆的一端固定在套管转动装置上，套管转动装置装在第一固定支撑杆（1）并带动横杆围绕着第一固定支撑杆转动；横杆的另一端安装设备安装杆，此端能够搭在第二固定支撑杆（2）上，第二固定支撑杆上设有横杆固定装置，竖起的可滚动支撑杆固定在横杆的中部，横杆绕套管转动装置转动时可滚动支撑杆跟随横杆转动而运动；横杆的中前部另安装钢丝绳拉索，钢丝绳拉索通过若干紧固件与船体固定；可滚动支撑杆底部安装滚轮；横杆的中部安装斜撑杆两条，斜撑杆能够通过固定件与船体固定。
2.根据权利要求1所述的船载开路涡动观测系统安装支架，其特征在于，船载开路涡动观测系统安装于船体的设备安装杆上。
3.根据权利要求1所述的船载开路涡动观测系统安装支架，其特征在于，所述横杆一端与套管转动装置（8）连接：垂直焊接上直径57MM、长100MM不锈钢管即套管（8-1）上，套管内套有直径51MM、长180MM不锈钢杆即套管的内杆（8-2），套管的内杆（8-2）两端焊接法兰（8-3）以防止从套管（8-1）滑出。
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