CN105403720B - 一种水下流速仪自动准直安放平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下流速仪自动准直安放平台，包括框架及位于框架内的纬线轮、经线轮和载物台，所述的纬线轮为均匀圆环，纬线轮上一直径方向的两端分别通过纬线轮支撑轴与框架活动链接，纬线轮可绕两个纬线轮支撑轴所在的直径转动，纬线轮上与纬线轮支撑轴所在直径垂直的直径的两端分别设有经线轮支撑轴，所述的经线轮为带有两个自由端的轴对称结构，两个自由端分别与经线轮支撑轴活动连接，吊在纬线轮的下方，经线轮可绕两个经线轮支撑轴所在直线转动，所述的载物台固定在经线轮的底部。与现有技术相比，本发明具有投放回收方便、放置稳固、能够实现自动准直且不易受水底淤泥影响等优点。

Description

一种水下流速仪自动准直安放平台

技术领域

本发明属于水文监测领域，具体涉及一种水下流速仪自动准直安放平台。

背景技术

沉底式流速仪流速测量设备在安放时，一般需要预浇筑混凝土底座，保证仪器的水平放置，以保证得到较准确的流速数据。但是在临时监测、流动监测过程中，水泥水平基座的制作、放置显得费时费力。而采用临时支架放置时，往往需要潜水员水下辅助安放，保证仪器粗略准直。这种情况不但操作繁琐，而且不适用与软质底泥底质，淤泥泛起严重影响操作，而且潜水员安装无法解决仪器在放置完毕之后的倾斜沉降问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种投放回收方便、放置稳固、不易受水底淤泥影响的水下流速仪自动准直安放平台，该平台能够实现自动准直的功能。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种水下流速仪自动准直安放平台，包括框架及位于框架内的纬线轮、经线轮和载物台，

所述的纬线轮为均匀圆环，纬线轮一直径方向的两端分别通过纬线轮支撑轴与框架活动链接，纬线轮可绕两个纬线轮支撑轴所在的直径转动，纬线轮上与纬线轮支撑轴所在直径垂直的直径的两端分别设有经线轮支撑轴，

所述的经线轮为带有两个自由端的轴对称结构，两个自由端分别与经线轮支撑轴活动连接，吊在纬线轮的下方，经线轮可绕两个经线轮支撑轴所在直线转动，

所述的载物台固定在经线轮的底部。

优选地，所述的经线轮为均匀圆弧。

所述的载物台包括用于放置流速仪的载物台顶座、用于放置电源的载物台底座及连接二者的载物台支柱，载物台支柱上靠近载物台顶座处设置有经线轮固定横杆，经线轮固定横杆跨接在经线轮底部，载物台连接有配重物。

所述的配重物为重锤，设置在载物台底座的底部。

所述的框架顶部和底部同一侧分别设有上部吊放支架和底部吊放支架，且上部吊放支架比底部吊放支架短，上部吊放支架和底部吊放支架的端部分别设有吊放滚轮。

所述的框架内部设有中央挡泥板，所述的中央挡泥板位于框架底部的上方

优选地，所述的中央挡泥板呈球面状，以纬线轮的圆心为球心，中央挡泥板内表面到纬线轮圆心的距离大于配重物底部到纬线轮圆心的距离，且中央挡泥板的最高处低于载物台顶座的上表面。

所述的框架的底部设有底部支撑板。

所述的底部支撑板的下表面设有用于插入水底淤泥的底部支脚。

所述的框架的顶部设有带圆孔的吊绳栓柱，用于该安放平台的吊放与回收。

所述的框架包括正方形的顶部边框和底部边框，顶部边框和底部边框四个对应的角分别通过设置在二者之间的竖向支杆连接。

其中，底部边框的四个角的底部分别焊接有实心带孔钢柱形成的连接插件，底部边框的四个角的上部分别焊接有实心带圆孔钢柱形成的连接插件，竖向支杆的相应位置设有插件固定插孔，通过连接插件和插件固定插孔将顶部边框、底部边框和竖向支杆连接形成框架。四个竖向支杆中每两个分为一组，分别位于框架相对的侧面上；每组的两个竖向支杆上焊接有框架横撑，形成一个立面支架。

优选地，与框架形状相适应地，

所述的纬线轮支撑轴设置在顶部边框的两个对称的边的中间的位置；

所述的上部吊放支架和底部吊放支架设置在顶部边框和底部边框同一侧的边的两端；

所述的底部支撑板分别设置在底部边框的四个角的底部；

所述的中央挡泥板设置在交叉焊接在底部边框上部的支架上。

纬线轮与经线轮的连接方式使得载物台可以实现在以纬线轮与经线轮为球心的球面坐标系上的任意角度转动，故在重锤垂向力的作用下，当载物台偏离重心偏离垂向方向时，重心的垂向力会产生指向垂线的法向分力，使得载物台重心回复到 垂线上，实现自动垂直。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)纬线轮与经线轮的活动连接实现水下流速仪自动准直安放平台可以实现三维较大尺度的自动水平准直。

(2)经线轮采用圆弧结构而非整圆，降低了重心，重锤进一步降低了水下流速仪自动准直安放平台的重心，提高平台的稳定程度，并提高自动准直的实时性，同时，采用圆弧结构时，能够节省空间、防止边角磕碰。

(3)通过上部吊放支架、上部吊放滚轮、底部吊放支架和底部吊放滚轮，实现水下流速仪自动准直安放平台可以沿着船舷下放和收起，其中上部吊放支架比底部吊放支架短，和船舷的形状相适应，可以防止投放和回收过程中平台的倾斜。

(4)底部支撑板与中央挡泥板实现水下流速仪自动准直安放平台在水底淤泥等松软底质上实现平稳放置、缓慢沉降，防止平台倾倒。

(5)底部支脚提高水下流速仪自动准直安放平台在松软地面的抓地力。

(6)载物台顶座、载物台底座双底座分开布置，设备与电源分开安装，降低重心并且方便维护。

(7)中央挡泥板在松软底质上放置时，使得水下流速仪自动准直安放平台可以在沉降初期排开淤泥，实现初期的平台的自动稳定准直，不受底质淤泥影响。并在放置稳定后，罩住重锤，防止放置过程中淤泥对仪器的冲击，减少底流对仪器的冲击造成的挠动。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的上部的局部正视结构示意图；

图4为本发明的上部的局部俯视结构示意图；

图5为本发明立面支架的结构示意图；

图6为本发明下部的局部俯视结构示意图；

图7为本发明下部的局部正视结构示意图；

图中，1为吊绳栓柱、2为顶部边框、3为顶部连接插件、4为上部吊放支架、5为上部吊放滚轮、6为纬线轮、7为纬线轮支撑轴、8为经线轮、9为经线轮支撑 轴、10为载物台顶座、11为经线轮固定横杆、12为载物台支柱、13为载物台底座、14为重锤、15为竖向支杆、16为插件固定插孔、17为框架横撑、18为底部支撑板、19为底部连接插件、20为底部边框、21为中央挡泥板、22为中央挡泥板支架、23为底部吊放支架、24为底部吊放滚轮、25为底部支脚。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种水下流速仪自动准直安放平台，如图1～2所示，包括框架及位于框架内的纬线轮6、经线轮8和载物台，其中，纬线轮6为均匀圆环，经线轮8为均匀半圆。框架由正方形的顶部边框2和底部边框10及两个里面支架组成，

该水下流速仪自动准直安放平台上部如图3～4所示，以正方形顶部边框2为主体，顶部边框2上部的四角焊接有带圆孔的吊绳栓柱1，顶部边框2左侧焊接两个上部吊放支架4，上部吊放支架4端部安装有上部吊放滚轮5。顶部边框2底部焊接有实心带孔钢柱的顶部连接插件3。顶部边框2前后横杆中间分别固定有纬线轮支撑轴7，纬线轮支撑轴7与纬线轮6活动相连，纬线轮6可绕纬线轮支撑轴7所在的直径转动。纬线轮6上与纬线轮支撑轴7所在直径垂直的直径的两端设有经线轮支撑轴9，经线轮8的两个自由端分别与经线轮支撑轴9活动连接，吊在纬线轮6的下方，经线轮8可绕经线轮支撑轴9所在直线转动。经线轮8底部焊接有两根经线轮固定横杆11，每根经线轮固定横杆11左右两端与两根载物台支柱12相连，四根载物台支柱12顶部焊接有载物台顶座10，底部焊接有载物台底座13。重锤14焊接于载物台底座13的底部，进一步起到降低重心的作用。

该水下流速仪自动准直安放平台下部如图6～7所示，以底部边框20为主体，底部边框20四角上部焊接有四根实心带圆孔钢柱的底部连接插件19，底部边框20四角底部焊接有四块底部支撑板18，底部支撑板18底部正对底部连接插件19的位置上焊接有底部支脚25。底部边框20四根钢管中间焊接有四根中央挡泥板支架22，中央挡泥板支架22上焊接有中央挡泥板21，中央挡泥板21呈球面状，以纬线轮6圆心为球心，中央挡泥板21的内表面到纬线轮6圆心的距离比重锤14底部到纬线轮6圆心的距离大，中央挡泥板21在框架的内部，且最高处低于载物台顶座10的上表面。底部边框20左侧焊接有23底部吊放支架，23底部吊放支架端部 安装有24底部吊放滚轮，上部吊放支架4的长度比底部吊放支架23的长度短。

该水下流速仪自动准直安放平台的顶部边框2和底部边框20通过两个立面支架连接，立面支架的结构示意图如图5所示，每个立面支架各自由竖向上的两根竖向支杆15及竖向支杆15上焊接的两根框架横撑17构成，竖向支杆15上下两端分别设有插件固定插孔16，顶部连接插件3与立面支架上部的插件固定插孔16栓接，底部连接插件19与立面支架下部的插件固定插孔16栓接完成平台的整体组装。将流速仪固定在10载物台顶座上，电源固定在13载物台底座本上，完成安装。

该水下流速仪自动准直安放平台投放：

将缆绳紧固在吊绳栓柱1上，将上部吊放滚轮5、底部吊放滚轮24对准船舷放置，拉紧吊绳，保证仪器水平下放，等平台着底缆绳松懈，在缆绳上系上浮标等标志，等下次回收。

该水下流速仪自动准直安放平台回收：

找到浮标，拉动缆绳，沿着船舷提升平台，在接近水面时将上部吊放滚轮5、底部吊放滚轮24对准船舷放置，继续拉动缆绳，将平台拉出水面。

拆卸固定在载物台顶座10上的仪器以及固定在载物台底座13上的电源，松开顶部连接插件3与立面支架上部插件固定插孔16的栓接，松开底部连接插件19与立面支架下部插件固定插孔16的栓接，将装置晾干收容，等待下次使用。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例中的经线轮8为通过不锈钢杆弯折形成的均匀的V型结构。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例中的经线轮8为通过不锈钢杆弯折形成的均匀的U型结构。

Claims (7)

1.一种水下流速仪自动准直安放平台，其特征在于，包括框架及位于框架内的纬线轮、经线轮和载物台，

所述的纬线轮为均匀圆环，纬线轮一直径方向的两端分别通过纬线轮支撑轴与框架活动链接，纬线轮可绕两个纬线轮支撑轴所在的直径转动，纬线轮上与纬线轮支撑轴所在直径垂直的直径的两端分别设有经线轮支撑轴，

所述的经线轮为带有两个自由端的轴对称结构，两个自由端分别与经线轮支撑轴活动连接，吊在纬线轮的下方，经线轮可绕两个经线轮支撑轴所在直线转动，

所述的载物台固定在经线轮的底部，

所述的框架顶部和底部同一侧分别设有上部吊放支架和底部吊放支架，且上部吊放支架比底部吊放支架短，上部吊放支架和底部吊放支架的端部分别设有吊放滚轮，

所述的框架内部设有中央挡泥板，所述的中央挡泥板位于框架底部的上方，

所述的框架的底部设有底部支撑板，底部支撑板的中心位于底部支撑板和框架连接处的外侧，且位于框架外侧的底部支撑板的角部设有圆倒角。

2.根据权利要求1所述的一种水下流速仪自动准直安放平台，其特征在于，所述的经线轮为均匀圆弧。

3.根据权利要求1所述的一种水下流速仪自动准直安放平台，其特征在于，所述的载物台包括用于放置流速仪的载物台顶座、用于放置电源的载物台底座及连接二者的载物台支柱，载物台支柱上靠近载物台顶座处设置有经线轮固定横杆，经线轮固定横杆跨接在经线轮底部，载物台连接有配重物。

4.根据权利要求3所述的一种水下流速仪自动准直安放平台，其特征在于，所述的配重物为重锤，设置在载物台底座的底部。

5.根据权利要求1所述的一种水下流速仪自动准直安放平台，其特征在于，所述的底部支撑板的下表面设有用于插入水底淤泥的底部支脚。

6.根据权利要求1所述的一种水下流速仪自动准直安放平台，其特征在于，所述的框架的顶部设有带圆孔的吊绳栓柱，用于该安放平台的吊放与回收。

7.根据权利要求1～6任一所述的一种水下流速仪自动准直安放平台，其特征在于，所述的框架包括正方形的顶部边框和底部边框，顶部边框和底部边框四个对应的角分别通过设置在二者之间的竖向支杆连接。