CN110294072A - 一种抛弃式传感器的投放装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛弃式传感器的投放装置及使用方法，投放装置包括存放腔、动力机构、投放腔和投放开口；其中，存放腔用于存放抛弃式传感器，存放腔与投放腔连通，抛弃式传感器依次进入投放腔，投放腔在动力机构的作用下与投放开口对准或错位，以投放抛弃式传感器。其优点在于，本发明利用动力机构控制抛弃式传感器的投放速度，使抛弃式传感器逐个进入投放腔并逐个投放，实现自动投放，提高投放效率；本发明的投放装置搭载在波浪滑翔器、无人船等无人水面移动平台、无人机等无人空中移动平台等多元化无人移动平台上，通过触发动力机构，即可实现传感器水面大范围、无人化定点投放。

Description

一种抛弃式传感器的投放装置及使用方法

技术领域

本发明涉及海洋传感器技术领域，尤其涉及一种抛弃式传感器的投放装置及使用方法。

背景技术

目前，海洋观测以定点长期观测为主，覆盖区域较为集中，当下最常用的船载快速观测手段主要是采用抛弃式温度剖面测量仪(XBT)或抛弃式温盐深测量仪(XCTD)，如中国专利：使用光导纤维进行数据传输的抛弃式水文测量设备(专利号CN201020176096.4)和抛弃式海流剖面测量仪(专利号CN200820024087.6)，使用光导纤维进行数据传输的抛弃式水文测量设备(专利号CN201020176096.4)。但是，该类型传感器使用一根极细的信号传输线将数据输出至船甲板或漂浮物上，该种传感器一般采用人工投放的方式，而对于新型的无需传输线缆的抛弃式传感器，这种投放方式的投放范围较小，投放效率低，覆盖区域较为集中，设备体积大，成本高，限制了海洋环境数据的高效、大范围获取。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种抛弃式传感器的投放装置，用于快速、逐个投放抛弃式传感器。

本发明的目的之二在于提供一种抛弃式传感器的投放装置的使用方法，快速、逐个投放抛弃式传感器，提高抛弃式传感器的投放效率。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种抛弃式传感器的投放装置，包括存放腔、动力机构、投放腔和投放开口；其中，所述存放腔用于存放抛弃式传感器，所述存放腔与所述投放腔连通，所述抛弃式传感器依次进入投放腔，所述投放腔在所述动力机构的作用下与所述投放开口对准或错位，以投放所述抛弃式传感器。

进一步地，投放装置还包括筒体和转筒，所述转筒位于所述筒体内，与所述动力机构传动连接，所述投放开口设置在所述筒体上，所述转筒上设有若干所述投放腔，所述动力机构带动所述转筒在所述筒体转动，使所述投放腔与所述投放开口对准或错位。

进一步地，投放装置还包括存放漏斗，所述存放腔位于所述存放漏斗内，所述存放漏斗位于所述筒体的上方，所述筒体与所述存放漏斗的出料口对应位置设有进口，所述转筒在所述动力机构的带动下转动，使所述投放腔与所述进口对准，所述抛弃式传感器进入所述投放腔，所述筒体上的投放开口朝下设置。

进一步地，投放装置还包括弹夹，所述弹夹包括壳体和顶推机构，所述存放腔位于所述壳体中；所述壳体上设有出口，所述出口与所述筒体上的进口对准，所述转筒在所述动力机构的带动下转动，使所述投放腔与所述进口对准，所述抛弃式传感器在所述顶推机构的作用下进入所述投放腔。

进一步地，所述弹夹设置在所述筒体的侧面。

进一步地，所述壳体靠近所述出口的侧壁上设有通槽，所述通槽内设有可抽出的挡板。

进一步地，所述筒体内还设有弹射机构，所述弹射机构包括弹性件、弹板和螺旋槽，所述螺旋槽设置在所述筒体的底板上，所述弹性件和所述弹板一一对应，设置在所述投放腔底部的条形槽中，所述弹板的一端位于所述螺旋槽中，并在随所述转筒转动沿所述螺旋槽移动，所述螺旋槽的大端与所述筒体上的投放开口对应设置。

进一步地，所述动力机构包括电机和减速器，所述转筒的中心设有转轴，所述转轴与所述减速器传动连接。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种抛弃式传感器的投放装置的使用方法，包括如下步骤，

采用上述的投放装置，投放装置达到指定海域后，动力机构开始工作，存放在存放腔中的抛弃式传感器逐一进入投放腔，动力机构带动所述投放腔与投放开口对准，所述抛弃式传感器从所述投放开口投放进入指定海域；所述动力机构继续带动所述投放腔使其与所述投放开口错位，重复上述过程，直至所有抛弃式传感器完成投放。

进一步地，所述投放装置设置在无人移动平台上，所述无人移动平台对所述动力机构进行供电，所述抛弃式传感器投放完成后，所述无人移动平台停止对所述投放装置供电，所述动力机构停止工作。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明利用动力机构控制抛弃式传感器的投放速度，使抛弃式传感器逐个进入投放腔并逐个投放，实现自动投放，提高投放效率；

2.本发明的投放装置搭载在波浪滑翔器、无人船等无人水面移动平台、无人机等无人空中移动平台等多元化无人移动平台上，通过触发动力机构，即可实现传感器水面大范围、无人化定点投放。

附图说明

图1为本发明实施例一的抛弃式传感器的投放装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二的抛弃式传感器的投放装置的结构示意图；

图3为本发明实施例二的弹夹和筒体的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例的筒体的剖面结构示意图。

图中：10、动力机构；11、电机；12、减速器；

20、筒体；21、转筒；22、投放腔；221、条形槽；23、转轴；24、进口；25、投放开口；26、弹射机构；261、弹性件；262、弹板；263、螺旋槽；

30、存放漏斗；31、出料口；

40、弹夹；41、壳体；42、存放腔；43、出口；44、顶推板；45、弹簧；46、通槽；47、挡板。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

参看附图1至附图4，本发明实施例的抛弃式传感器的投放装置及使用方法将在下面的描述中被阐明，其中，利用动力机构带动投放腔与投放开口对准或错位，用以控制进入投放腔的抛弃式传感器的投放速度，从而实现抛弃式传感器的自动、逐个投放，使传感器水面大范围、无人化定点投放成为可能。

如附图1和附图2所示，本发明实施例的一种抛弃式传感器的投放装置，包括存放腔42、动力机构10、投放腔22和投放开口25；其中，存放腔42用于存放抛弃式传感器，存放腔42与投放腔22连通，抛弃式传感器依次进入投放腔22，投放腔22在动力机构10的作用下与投放开口25对准或错位，以投放抛弃式传感器。

使用时，抛弃式传感器从存放腔42进入投放腔22，可通过设置投放腔22的体积，使一个投放腔22仅可进入一个抛弃式传感器，保证传感器依次进入，而后动力机构10带动投放腔22循环运动，使投放腔22与投放出口43对准或错位，当投放腔22与投放出口43对准时，其内的抛弃式传感器从投放出口43投放出来，由于一个投放腔22中只有一个抛弃式传感器，通过控制动力机构10的循环速度即可控制传感器的投放速度，从而实现抛弃式传感器的自动、逐个投放，使传感器水面大范围、无人化定点投放成为可能。动力机构10的运动方式可以有多种，比如直线往复运动或旋转运动等，可带动投放腔22与投放出口43对准或错位即可。

值得注意的是，本发明实施例的抛弃式传感器为没有传输线缆，通过无线输出数据的传感器，因此可以通过本发明实施例的投放装置进行投放；本发明实施例的投放装置可以设置在船体上，由人启动动力机构10，也可设置在波浪滑翔器、无人船等无人水面移动平台、无人机等无人空中移动平台等多元化无人移动平台上，由程序控制，实现无人自动投放。实施例的投放装置可搭载在平台上，无人移动平台的具体结构为现有技术，确定指定海域位置以及到达指定海域的方式均为现有技术，在此不再赘述。

投放装置中的动力机构10可以由电源驱动，也可以由海浪的力量驱动，只要可带动动力机构10运动并带动投放腔22与投放出口43对准和错位即可。优选地，为了保证动力机构10的稳定运行，本发明实施例的动力机构10包括电机11和减速器12，其运行方式为，带动投放腔22转动，从而实现投放腔22的往复运动，使投放腔22与投放出口43对准或错位。

基于上述动力机构10的运行方式，如附图1和附图2所示，本发明实施例的投放装置还包括筒体20和转筒21，转筒21位于筒体20内，与动力机构10传动连接，投放开口25设置在筒体20上，转筒21上设有若干投放腔22，动力机构10带动转筒21在筒体20转动，使投放腔22与投放开口25对准或错位。旋转的运动方式，可以使整个投放装置的体积更小，使用更方便，投放效率更高。转筒21的中心设有转轴23，转轴23与减速器12传动连接。

而传感器从投放出口43投放的方式也可以有多种，一实施例中，将投放出口43设置在筒体20的下方，当投放腔22与投放出口43对准时，传感器由于重力作用从投放出口43中掉落，从而实现传感器的投放。

另一实施例中，可以将传感器从投放出口43弹射投放，筒体20内还设有弹射机构26，弹射机构26包括弹性件261、弹板262和螺旋槽263，螺旋槽263设置在筒体20的底板上，弹性件261和弹板262一一对应，设置在投放腔22底部的条形槽221中，弹板262的一端位于螺旋槽263中，并在随转筒21转动沿螺旋槽263移动，螺旋槽263的大端与筒体20上的投放开口25对应设置。如图4所示，螺旋槽263为螺旋形的凹槽，中心为圆形，边缘逐渐向外扩大，螺旋槽263的大端指的是螺旋槽263的外边缘距离中心最远的一端，更具体地说，螺旋槽263的外边缘最近接中心圆形直径的一侧为小端，小端与筒体20上的进口24对应设置。传感器从进口24进入投放腔22时，弹板262的一端与螺旋槽263的小端贴合，因此位于弹板262内侧的弹性件261被压缩，而后弹板262沿螺旋槽263移动，此时螺旋槽263的外边接近中心圆形，即弹性件261处于压缩状态，而当转筒21转至投放出口43时，由于该处的螺旋槽263的外边缘距离中心最远，弹板262不受螺旋槽263限制，压缩状态的弹性件261被释放，弹板262朝向投放出口43弹起，将传感器弹射出投放出口43；而后转筒21继续旋转，螺旋槽263的外边缘逐渐相中心圆形靠近，弹性件261逐渐被压缩，直至转至进口24对应位置，弹性件261被压缩到最短，回归初始状态，进入下一循环。

值得注意的是，本发明实施例中的投放腔22的数量可以为一个，也可以为多个，若采用旋转的运行方式，则转筒21上可以一个投放腔22，也可以设置多个投放腔22，多个投放腔22均匀分布在转筒21上，如附图中展示的为转筒21上的投放腔22为四个的具体事例，但是投放腔22的数量为四个不能视为对本发明实施例的结构和保护范围的限制，投放腔22还可以为1、2、3、5、6等个。

存放腔42的不同结构也会使本发明的投放装置具有不同的结构和投放方式，下面将在具体的实施例中进行详细描述。

实施例一

本实施例的投放装置还包括存放漏斗30，存放腔42位于存放漏斗30内，存放漏斗30位于筒体20的上方，筒体20与存放漏斗30的出料口31对应位置设有进口24，转筒21在动力机构10的带动下转动，使投放腔22与进口24对准，抛弃式传感器进入投放腔22，筒体20上的投放开口25朝下设置。

本实施例的存放腔42的结构简单，使用方便，使用只需将足量的传感器放置在存放腔42中即可。如附图1所示，本实施例的存放漏斗30为上大下小的结构，出料口31位于存放漏斗30的最低端，位于筒体20上的进口24的上方，存放在存放漏斗30中的传感器在自身重力的作用，从出料口31进入投放腔22中，而存放漏斗30上大下小的结构也有利于传感器逐个进入投放腔22中。本实施例中的存放漏斗30可以与上面描述的不同结构的筒体20和转筒21结构使用，构成新的投放装置的实施例。

实施例二

本实施例的投放装置还包括弹夹40，弹夹40包括壳体41和顶推机构，存放腔42位于壳体41中；壳体41上设有出口43，出口43与筒体20上的进口24对准，转筒21在动力机构10的带动下转动，使投放腔22与进口24对准，抛弃式传感器在顶推机构的作用下进入投放腔22。

由于海上的风浪较大，存放漏斗30容易倾斜，导致传感器不易从出料口31掉落，本实施例的存放腔42设置在弹夹40的壳体41内，由顶推机构将传感器推入筒体20上的进口24，不易受外界影响，始终保持稳定的工作频率，更安全可靠。更具体地说，如附图3所示，本实施例的顶推机构包括弹簧45和顶推板44，传感器位于顶推板44与出口43之间，并与顶推板44相抵，弹簧45一端与顶推板44相抵，另一端与壳体41的内壁相抵，并处于压缩状态，对顶推板44始终有朝向出口43方向的力，从而可将传感器顺利推出壳体41。

弹夹40可以设置在筒体20的侧面，底面或顶面，优选地，本实施例将弹夹40社会组在筒体20的侧面，弹簧45提供水平的推力，不受传感器本身重力的影响，工作安全可靠。同时，本实施例的弹夹40可以与筒体20可拆卸安装，在将弹夹40安装到筒体20上之间，为了避免传感器过早从壳体41中弹出，壳体41靠近出口43的侧壁上设有通槽46，通槽46内设有可抽出的挡板47，在将弹夹40与筒体20安装，壳体41的出口43与筒体20的进口24对准后，用户可手动抽出挡板47，或在无人移动平台上设置一抽取机构，在投放装置开始工作前，将挡板47抽出，投放腔22在动力机构10的带动与进口24对准，传感器进入投放腔22中。如附图所示，本实施例的弹夹40内的传感器为单层平放，可以保证传感器逐个进入投放腔22中，投放更准确。

本实施例的弹夹40可以与上面描述的不同结构的筒体20和转筒21结构使用，构成新的投放装置的实施例。

另外，本发明还提供了一种抛弃式传感器的投放装置的使用方法，其包括如下步骤，

可采用上述不同实施例中的投放装置，投放装置达到指定海域后，动力机构10开始工作，投放装置达到指定海域的方式可以为由人携带，也可以搭载在无人移动平台上。存放在存放腔42中的抛弃式传感器逐一进入投放腔22，动力机构10带动投放腔22与投放开口25对准，抛弃式传感器从投放开口25投放进入指定海域；动力机构10继续带动投放腔22使其与投放开口25错位，重复上述过程，直至所有抛弃式传感器完成投放。

投放装置设置在无人移动平台上，无人移动平台对动力机构10进行供电，为了节省电能，等待回收，抛弃式传感器投放完成后，无人移动平台停止对投放装置供电，动力机构10停止工作。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种抛弃式传感器的投放装置，其特征在于：包括存放腔、动力机构、投放腔和投放开口；其中，所述存放腔用于存放抛弃式传感器，所述存放腔与所述投放腔连通，所述抛弃式传感器依次进入投放腔，所述投放腔在所述动力机构的作用下与所述投放开口对准或错位，以投放所述抛弃式传感器。

2.如权利要求1所述的抛弃式传感器的投放装置，其特征在于：还包括筒体和转筒，所述转筒位于所述筒体内，与所述动力机构传动连接，所述投放开口设置在所述筒体上，所述转筒上设有若干所述投放腔，所述动力机构带动所述转筒在所述筒体转动，使所述投放腔与所述投放开口对准或错位。

3.如权利要求2所述的抛弃式传感器的投放装置，其特征在于：还包括存放漏斗，所述存放腔位于所述存放漏斗内，所述存放漏斗位于所述筒体的上方，所述筒体与所述存放漏斗的出料口对应位置设有进口，所述转筒在所述动力机构的带动下转动，使所述投放腔与所述进口对准，所述抛弃式传感器进入所述投放腔，所述筒体上的投放开口朝下设置。

4.如权利要求2所述的抛弃式传感器的投放装置，其特征在于：还包括弹夹，所述弹夹包括壳体和顶推机构，所述存放腔位于所述壳体中；所述壳体上设有出口，所述出口与所述筒体上的进口对准，所述转筒在所述动力机构的带动下转动，使所述投放腔与所述进口对准，所述抛弃式传感器在所述顶推机构的作用下进入所述投放腔。

5.如权利要求4所述的抛弃式传感器的投放装置，其特征在于：所述弹夹设置在所述筒体的侧面。

6.如权利要求4所述的抛弃式传感器的投放装置，其特征在于：所述壳体靠近所述出口的侧壁上设有通槽，所述通槽内设有可抽出的挡板。

7.如权利要求2或3或4所述的抛弃式传感器的投放装置，其特征在于：所述筒体内还设有弹射机构，所述弹射机构包括弹性件、弹板和螺旋槽，所述螺旋槽设置在所述筒体的底板上，所述弹性件和所述弹板一一对应，设置在所述投放腔底部的条形槽中，所述弹板的一端位于所述螺旋槽中，并在随所述转筒转动沿所述螺旋槽移动，所述螺旋槽的大端与所述筒体上的投放开口对应设置。

8.如权利要求2或3或4所述的抛弃式传感器的投放装置，其特征在于：所述动力机构包括电机和减速器，所述转筒的中心设有转轴，所述转轴与所述减速器传动连接。

9.一种抛弃式传感器的投放装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，

采用如权利要求1至8任一条所述的投放装置，投放装置达到指定海域后，动力机构开始工作，存放在存放腔中的抛弃式传感器逐一进入投放腔，动力机构带动所述投放腔与投放开口对准，所述抛弃式传感器从所述投放开口投放进入指定海域；所述动力机构继续带动所述投放腔使其与所述投放开口错位，重复上述过程，直至所有抛弃式传感器完成投放。

10.如权利要求9所述的抛弃式传感器的投放装置的使用方法，其特征在于，所述投放装置设置在无人移动平台上，所述无人移动平台对所述动力机构进行供电，所述抛弃式传感器投放完成后，所述无人移动平台停止对所述投放装置供电，所述动力机构停止工作。