CN107672747A - 一种海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，包括浮标壳体，所述浮标壳体的顶端密封连接有传感器安装底座，所述传感器安装底座之上连接有防辐射通风罩，所述防辐射通风罩内设置有防水透气罩，所述防水透气罩的底端与所述传感器安装底座的顶端之间密封连接；在所述防水透气罩内连接有通气管，所述通气管一端与所述防水透气罩内部联通，另一端连接有气压传感器；在所述防水透气罩内还设有温度传感器。该海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构能够避免海水溅落影响温度测量值，同时还能够避免海水和盐雾腐蚀设备。

Description

一种海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构

技术领域

本发明属于海洋气象观测技术领域，更详细地说是一种海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构。

背景技术

海洋气象漂流观测仪是海洋气象观测及海洋水文观测中非常重要仪器设备之一。在海洋气象观测和海洋水文观测中有两种主要的测量方式，即：一种是锚系浮标，采用定点观测的方式；另外一种是漂流浮标，采用随洋流漂流观测的方式；锚系浮标观测通过缆绳及锚碇系统将浮标锚系在指定位置，实现定点观测。锚系浮标观测依托的是中、大型浮标系统，其投入的成本和使用维护费用都非常大。

漂流浮标观测则是把浮标挂上水帆，而水帆在海中受到洋流的推动，按照海洋洋流方向进行漂流，从而实现漂流观测。漂流浮标观测依托小型浮标，在海上按照预先测算好的洋流漂流，并在其漂流的轨迹上观测相关海洋气象及水文观测数据。海洋气象漂流观测仪一旦布放之后不再回收，属于抛弃型观测。

在海洋气象漂流观测仪中有两个特别需要解决的难点，一个是如何测量到真实观测要素值，另一个是如何做好海水防护。

由于海洋气象漂流观测仪在尺寸上相对比较小，并接近海面，非常容易受到海浪的影响，所以防止海浪对测量的影响，提供一个好的测量环境，是得到准确有效的观测要素的关键点。

海洋环境对于电子设备是非常恶劣的环境，海水及海洋的盐雾对电子设备的运行都是致命的，一旦有海水或盐雾进入到浮标内，必将导致设备的损坏。而气象要素的测量过程，还必须要在接近海面以及盐雾中完成，因此防止海水及盐雾的侵入，是测量到真实有效的温度和气压观测要素的又一关键点。

综上，目前的漂流观测仪存在的问题是：在海面气温测量中，温度传感器如何能够快速响应气温的变化，还能避免海水的溅落影响温度测量值；在海面气压测量中，如何才能测量到真实气压值，避免海水和盐雾腐蚀设备是目前的问题。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供了一种海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，该海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构能够避免海水溅落影响温度测量值，同时还能够避免海水和盐雾腐蚀设备。

本发明所采用的技术方案是：

一种海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，包括浮标壳体，所述浮标壳体的顶端密封连接有传感器安装底座，所述传感器安装底座之上连接有防辐射通风罩，所述防辐射通风罩内设置有防水透气罩，所述防水透气罩的底端与所述传感器安装底座的顶端之间密封连接；在所述防水透气罩内连接有通气管，所述通气管一端与所述防水透气罩内部联通，另一端连接有气压传感器；在所述防水透气罩内还设有温度传感器。

本发明采用上述结构设计，能够有效避免海水溅落影响温度测量值，同时还能够避免海水和盐雾腐蚀设备。具体地说，由于采用了防辐射通风罩，可以有效地防止太阳辐射对温度测量影响，通透的隔片设计模式，再结合浮标在海上工作时的自身摆动，可以实现温度传感器周边空气的快速交换，温度传感器的快速响应；由于采用了防水透气罩，防水透气罩具分子筛的特性，只能透过空气，而不能通过水和盐雾。把防水透气罩安装在温度传感器和气压通气管的外部，就能够确保海水不会溅到温度传感器上，同样由于有了防水透气罩，则可以实现浮标壳体外部的大气与浮标壳体内联通，但海水及盐雾不通过通气管进入到浮标内部，从而对浮标内的电子设备进行了良好的防护，避免了盐雾腐蚀。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，所述浮标壳体的顶端与所述传感器安装底座之间采用水密结构密封。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，所述防水透气罩采用烧结的聚四氟乙烯材料制成。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，所述防水透气罩的底端与所述传感器安装底座的顶端之间还连接有温度传感器安装插座，所述温度传感器安装插座与所述防水透气罩的底端以及所述传感器安装底座的顶端之间采用密封圈密封。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，所述温度传感器安装插座上设置有用于连接温度传感器的接线座，所述通气管固定在所述温度传感器安装插座上。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，所述气压传感器位于所述浮标壳体内部。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，在所述防辐射通风罩的顶端上连接有超声波风速仪，所述超声波风速仪连接有电缆，电缆穿过所述防辐射通风罩、所述传感器安装底座后延伸值所述浮标壳体内。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，在所述超声波风速仪与所述防辐射通风罩之间还设置有风传感器安装底座、防水锁头以及风传感器转接座；所述风传感器安装底座与所述防辐射通风罩固定连接，所述风传感器安装底座内部的上端设置所述风传感器转接座，所述风传感器转接座底部设置用于固定电缆的所述防水锁头，所述风传感器转接座之上固定所述超声波风速仪。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，所述超声波风速仪是由FT公司生产的、型号为FT742型超声波风速仪。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，在所述传感器安装底座与所述防辐射通风罩之间设置有风传感器电缆密封压紧块和风传感器电缆密封圈；所述风传感器电缆密封压紧块和风传感器电缆密封圈用于锁紧并密封与超声波风速仪连接的电缆。

所述风传感器电缆密封压紧块和风传感器电缆密封圈内穿设与超声波风速仪连接的电缆，锁紧后用于防水，防止海水进入到浮标壳体内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明包含浮标壳体的结构示意图；

图2是本发明浮标壳体以上部分的剖视图。

附图标记说明如下：

1、浮标壳体；2、传感器安装底座；3、防辐射通风罩；4、防水透气罩；5、通气管；6、温度传感器安装插座；7、密封圈；8、接线座；9、超声波风速仪；10、风传感器安装底座；11、防水锁头；12、风传感器转接座；13、风传感器电缆密封压紧块；14、风传感器电缆密封圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，浮标壳体1的结构形状能够提供浮力，并稳定漂浮在海面上；在浮标壳体1的上部采用水密的密封连接方式连接传感器安装底座2，传感器安装底座2之上采用螺栓固定连接防辐射通风罩3，防辐射通风罩3之上通过风传感器安装底座10和内部结构连接有超声波风速仪9。

上述结构中防辐射通风罩3为百叶箱式的结构，其特点是在每个叶片的外轮廓处为向上凸起的弧形结构，弧形的边缘低点比相邻下一叶片的弧形高点低，保证了海水不会溅落到防辐射通风罩3内部；当温度传感器放置在防辐射通风罩3内，可以阻挡热辐射，使得测量的数值更加准确；同时还能阻挡海水溅落、盐雾腐蚀等等。

如图2所示，为连接在浮标壳体1以上的结构，为剖视图。本安装结构中主要以传感器安装底座2作为结构支撑，传感器安装底座2与浮标壳体1直接固定连接，传感器安装底座2是内部中空的结构，中空结构一则可以减轻重量，二则可以穿插电缆到浮标壳体1内，在传感器安装底座2之上连接防辐射通风罩3，在传感器安装底座2与防辐射通风罩3之间的连接处，分别设置有温度传感器安装插座6、风传感器电缆密封压紧块13。

温度传感器安装插座6采用密封圈7结构密封固定在传感器安装底座2的一个上端口上，需要说明的是，传感器安装底座2的上端设有两个端口，一个用于固定温度传感器安装插座6，另一个用于固定风传感器电缆密封压紧块13，均为密封连接；相应地在防辐射通风罩3的对应位置处留有容纳温度传感器安装插座6和风传感器电缆密封压紧块13的缺口；风传感器电缆密封压紧块13与传感器安装底座2的另一个上端口之间采用风传感器电缆密封圈14密封连接。

其中，温度传感器安装插座6上密封连接防水透气罩4，防水透气罩4内设有通气管5的一端，通气管5的另一端穿过温度传感器安装插座6、传感器安装底座2后到达浮标壳体1内，在通气管5另一端的端口处设置气压传感器；由于气压传感器位于浮标壳体1内部，大大提高了测量的安全性和准确性，正是由于防水透气罩4可以有效避免海水和盐雾进入，还能提升防腐能力，保护设备；防水透气罩4可以有效与外界气体交换，通过通气管5引入相同压力的海面气压，可以保证测量的准确性。

温度传感器安装插座6的顶端设置有用于连接温度传感器的接线座8，温度传感器焊接在接线座8上，温度传感器位于防水透气罩4内，防水透气罩4可以有效阻隔海水溅落和盐雾腐蚀。

如图2所示，在防辐射通风罩3之上固定连接风传感器安装底座10，固定的方式可以是卡接或者是螺栓连接；风传感器安装底座10的内部具有中空结构，在其顶端设有风传感器转接座12，风传感器转接座12上固定连接超声波风速仪9；超声波风速仪9的电缆连接线向下一直穿设到浮标壳体1内部，其中在风传感器转接座12的下部采用防水锁头11锁紧，且密封连接以防水；电缆向下穿设，经过防辐射通风罩3，并在风传感器电缆密封压紧块13处由风传感器电缆密封压紧块13和风传感器电缆密封圈14密封，防止海水和盐雾进入到传感器安装底座2内。

如图1、图2所示，本发明的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，包括浮标壳体1，浮标壳体1的顶端密封连接有传感器安装底座2，传感器安装底座2之上连接有防辐射通风罩3，防辐射通风罩3内设置有防水透气罩4，防水透气罩4的底端与传感器安装底座2的顶端之间密封连接；在防水透气罩4内连接有通气管5，通气管5一端与防水透气罩4内部联通，另一端连接有气压传感器；在防水透气罩4内还设有温度传感器。

本发明采用上述结构设计，能够有效避免海水溅落影响温度测量值，同时还能够避免海水和盐雾腐蚀设备。具体地说，由于采用了防辐射通风罩3，可以有效地防止太阳辐射对温度测量影响，通透的隔片设计模式，再结合浮标在海上工作时的自身摆动，可以实现温度传感器周边空气的快速交换，温度传感器的快速响应；由于采用了防水透气罩4，防水透气罩4具分子筛的特性，只能透过空气，而不能通过水和盐雾。把防水透气罩4安装在温度传感器和气压通气管5的外部，就能够确保海水不会溅到温度传感器上，同样由于有了防水透气罩4，则可以实现浮标壳体1外部的大气与浮标壳体1内联通，但海水及盐雾不通过通气管5进入到浮标内部，从而对浮标内的电子设备进行了良好的防护，避免了盐雾腐蚀。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，浮标壳体1的顶端与传感器安装底座2之间采用水密结构密封。防水透气罩4采用烧结的聚四氟乙烯材料制成。防水透气罩4的底端与传感器安装底座2的顶端之间还连接有温度传感器安装插座6，温度传感器安装插座6与防水透气罩4的底端以及传感器安装底座2的顶端之间采用密封圈7密封。温度传感器安装插座6上设置有用于连接温度传感器的接线座8，通气管5固定在温度传感器安装插座6上。气压传感器位于浮标壳体1内部。在防辐射通风罩3的顶端上连接有超声波风速仪9，超声波风速仪9连接有电缆，电缆穿过防辐射通风罩3、传感器安装底座2后延伸值浮标壳体1内。在超声波风速仪9与防辐射通风罩3之间还设置有风传感器安装底座10、防水锁头11以及风传感器转接座12；风传感器安装底座10与防辐射通风罩3固定连接，风传感器安装底座10内部的上端设置风传感器转接座12，风传感器转接座12底部设置用于固定电缆的防水锁头11，风传感器转接座12之上固定超声波风速仪9。超声波风速仪9是由FT公司生产的、型号为FT742型超声波风速仪9。

上述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构中，在传感器安装底座2与防辐射通风罩3之间设置有风传感器电缆密封压紧块13和风传感器电缆密封圈14；风传感器电缆密封压紧块13和风传感器电缆密封圈14用于锁紧并密封与超声波风速仪9连接的电缆。风传感器电缆密封压紧块13和风传感器电缆密封圈14内穿设与超声波风速仪9连接的电缆，锁紧后用于防水，防止海水进入到浮标壳体1内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以授权时确定的权利范围保护为准。

Claims (10)

1.一种海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，包括浮标壳体，所述浮标壳体的顶端密封连接有传感器安装底座，所述传感器安装底座之上连接有防辐射通风罩，所述防辐射通风罩内设置有防水透气罩，所述防水透气罩的底端与所述传感器安装底座的顶端之间密封连接；在所述防水透气罩内连接有通气管，所述通气管一端与所述防水透气罩内部联通，另一端连接有气压传感器；在所述防水透气罩内还设有温度传感器。

2.根据权利要求1所述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，所述浮标壳体的顶端与所述传感器安装底座之间采用水密结构密封。

3.根据权利要求2所述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，所述防水透气罩采用烧结的聚四氟乙烯材料制成。

4.根据权利要求3所述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，所述防水透气罩的底端与所述传感器安装底座的顶端之间还连接有温度传感器安装插座，所述温度传感器安装插座与所述防水透气罩的底端以及所述传感器安装底座的顶端之间采用密封圈密封。

5.根据权利要求4所述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，所述温度传感器安装插座上设置有用于连接温度传感器的接线座，所述通气管固定在所述温度传感器安装插座上。

6.根据权利要求5所述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，所述气压传感器位于所述浮标壳体内部。

7.根据权利要求6所述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，在所述防辐射通风罩的顶端上连接有超声波风速仪，所述超声波风速仪连接有电缆，电缆穿过所述防辐射通风罩、所述传感器安装底座后延伸值所述浮标壳体内。

8.根据权利要求7所述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，在所述超声波风速仪与所述防辐射通风罩之间还设置有风传感器安装底座、防水锁头以及风传感器转接座；所述风传感器安装底座与所述防辐射通风罩固定连接，所述风传感器安装底座内部的上端设置所述风传感器转接座，所述风传感器转接座底部设置用于固定电缆的所述防水锁头，所述风传感器转接座之上固定所述超声波风速仪。

9.根据权利要求8所述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，所述超声波风速仪是由FT公司生产的、型号为FT742型超声波风速仪。

10.根据权利要求9所述的海洋气象漂流观测仪用传感器安装结构，其特征在于，在所述传感器安装底座与所述防辐射通风罩之间设置有风传感器电缆密封压紧块和风传感器电缆密封圈；所述风传感器电缆密封压紧块和风传感器电缆密封圈用于锁紧并密封与超声波风速仪连接的电缆。