CN110386224B - 一种水中溶解氧含量检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水中溶解氧含量检测装置，包括浮标底座、装配浮标、发电组件、设置在浮标底座上的锚泊装置、设置在装配浮标内的蓄电组件、设置在锚泊装置上的溶解氧检测模块；发电组件设置在浮标底座与装配浮标之间，浮标底座和装配浮标通过发电组件相互连接，发电组件包括发电机、齿条、限位块，发电机安装在装配浮标上且与蓄电组件电连接，齿条的一端与浮标底座铰接，另一端位于装配浮标内，齿条与发电机转轴上的齿轮相联动，限位块设置在装配浮标内，当齿条与齿轮联动时，限位块与齿条相抵触；限位块相对齿条的一端为半球状或半圆柱状。本发明能够长期稳定全天候对海洋中的含氧量进行检测，进而减少人工成本也避免造成人员安全隐患。

Description

一种水中溶解氧含量检测装置
技术领域
本发明涉及检测装置技术领域，具体为一种水中溶解氧含量检测装置。
背景技术
海洋缺氧通常与海洋富营养化并存，在海洋富营养化之后大面积的浮游植物死亡，此时消耗海洋中的大量氧气，导致海洋缺氧。氧气是多数海洋生物生存所必须的物质，不同类型的海洋生物对溶解氧浓度的耐受程度并不一样。譬如，我国渔业养殖的标准建议养殖区的水体维持溶解氧浓度在4mg/L以上。溶解氧浓度过低不利于大多数有较高经济价值的海洋生物存活，而营养级较低的海洋生物更有可能适应溶解氧较低的情形，因此长时期缺氧会导致鱼类的逃逸、生物多样性降低。
对于海洋中的含氧量检测需要长期稳定的进行，如果采用人工出海检测则会需要大量工作时间，并且不能全天不间断的进行检测，同时也增加了人工出海的安全隐患。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水中溶解氧含量检测装置，能够长期稳定全天候对海洋中的含氧量进行检测，进而减少人工成本也避免造成人员安全隐患。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种水中溶解氧含量检测装置，包括浮标底座、装配浮标、发电组件、设置在浮标底座上的锚泊装置、设置在装配浮标内的蓄电组件、设置在锚泊装置上的溶解氧检测模块；所述发电组件设置在浮标底座与装配浮标之间，所述浮标底座和装配浮标通过发电组件相互连接，所述发电组件包括发电机、齿条、限位块，所述发电机安装在装配浮标上且与蓄电组件电连接，所述齿条的一端与浮标底座铰接，另一端位于装配浮标内，所述齿条与发电机转轴上的齿轮相联动，所述限位块设置在装配浮标内，当齿条与齿轮联动时，限位块与齿条相抵触；所述限位块相对齿条的一端为半球状或半圆柱状。
作为本发明的进一步改进，所述锚泊装置包括收卷组件、锚链、锚爪，所述收卷组件与锚链联动，以收卷锚链；所述锚爪装配在锚链相对收卷组件的另一端；所述溶解氧检测模块包括检测组件和与检测组件连接的导线，所述导线缠绕在锚链上，所述导线通过抗腐蚀材料且密封防水的外壳包裹在锚链上，所述检测组件置于水中检测溶解氧的含氧量。
作为本发明的进一步改进，所述浮标底座上设置若干弹簧，所述弹簧的一端固定连接在浮标底座上，另一端固定连接在装配浮标；所述浮标底座上还铰接有连接杆，所述连接杆相对底座的另一端铰接在齿条背向发电机的一端；所述连接杆与水平面构成45～90°的夹角。
作为本发明的进一步改进，所述浮标底座与装配浮标之间设置有波纹管，所述波纹管套在浮标底座和装配浮标外，其一端密封连接在浮标底座上，另一端密封连接在装配浮标上。
作为本发明的进一步改进，所述齿条与发电机的转轴之间设置有棘轮和限位棘爪，所述棘轮与发电机转轴上的齿轮联动；所述限位棘爪与棘轮配合，以控制棘轮的单向转动；所述齿条上的齿为驱动棘爪，所述驱动棘爪与棘轮配合，以驱动棘轮的单向转动；当齿条在限位块限位下产生位移时，驱动棘爪带动棘轮转动，进而带动发电机的转轴转动。
作为本发明的进一步改进，所述齿条与棘轮之间具有供齿条偏移但驱动棘爪与棘轮不脱离配合的间隙。
作为本发明的进一步改进，所述浮标底座上还设置有配重物。
作为本发明的进一步改进，所述浮标底座呈碗状，其端口较小的一端相对水面。
本发明的有益效果，将本检测装置放置于海洋中后，通过锚泊装置可以将浮标底座锚泊在海面上，避免其作为浮标偏离其定位进行检测海洋中海水含氧量的区域，设置的装配浮标可以供用户安装定位器、雷达感应器、无线电指向标、指示灯等用户所需的部件；设置的发电组件将浮标底座和装配浮标进行连接，同时在海浪冲刷浮标底座时，碗状的浮标底座能够吸收更多的海浪冲力，此时可以让浮标底座随着海浪产生摇晃，在浮标底座摇晃带动齿条位移，此时装配浮标相对浮标底座来说具有区域稳定的惯性，此时齿条的移动会带动浮标底座上的发电机的转轴的齿轮转动，齿轮的转动会带动发电机的转轴转动，此时发电机产生电流，电流进入到蓄电组件中进行蓄电，其中蓄电组件可以采用现有的蓄电池和电源调整电路配合；其中设置的限位块能够保证齿条在移动的过程中一直保持与发电机的联动关系，其半球状或者半圆柱状的一端可以减小与齿条之间的摩擦，还可以让齿条有空间偏转角度，让齿条的活动空间更广，可以适应浮标底座的多种摇晃角度；设置的溶解氧检测模块可以对海水中的含氧量进行检测，同时该模块可以与用户在装配浮标中安装的无线收发电路进行连接，可以将含氧量的数据通过无线收发电路发送给外部服务器；通过发电机的发电和蓄电组件的蓄电作用，可以让检测装置更长期稳定的运行，同时通过浮标的方式进行定点检测，相比人工出海检测来说，该方式更加安全有效。
附图说明
图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明的局部结构透视示意图；
图3为本发明的发电组件结构示意图；
图4为本发明的发电组件另一视角结构示意图。
附图标号：1、浮标底座；2、装配浮标；3、发电组件；31、发电机；32、齿条；33、限位块；34、棘轮；35、限位棘爪；36、驱动棘爪；4、锚泊装置；41、收卷组件；42、锚链；43、锚爪；5、溶解氧检测模块；51、检测组件；52、导线；6、弹簧；7、连接杆；8、波纹管；9、重物。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1-4所示，本实施例的一种水中溶解氧含量检测装置，包括浮标底座1、装配浮标2、发电组件3、设置在浮标底座1上的锚泊装置4、设置在装配浮标2内的蓄电组件、设置在锚泊装置4上的溶解氧检测模块5；所述发电组件3设置在浮标底座1与装配浮标2之间，所述浮标底座1和装配浮标2通过发电组件3相互连接，所述发电组件3包括发电机31、齿条32、限位块33，所述发电机31安装在装配浮标2上且与蓄电组件电连接，所述齿条32的一端与浮标底座1铰接，另一端位于装配浮标2内，所述齿条32与发电机31转轴上的齿轮相联动，所述限位块33设置在装配浮标2内，当齿条32与齿轮联动时，限位块33与齿条32相抵触；所述限位块33相对齿条32的一端为半球状或半圆柱状。
所述浮标底座1呈碗状，其端口较小的一端相对水面。
通过上述技术方案，将本检测装置放置于海洋中后，通过锚泊装置4可以将浮标底座1锚泊在海面上，避免其作为浮标偏离其定位进行检测海洋中海水含氧量的区域，设置的装配浮标2可以供用户安装定位器、雷达感应器、无线电指向标、指示灯等用户所需的部件；设置的发电组件3将浮标底座1和装配浮标2进行连接，同时在海浪冲刷浮标底座1时，碗状的浮标底座1能够吸收更多的海浪冲力，此时可以让浮标底座1随着海浪产生摇晃，在浮标底座1摇晃带动齿条32位移，此时装配浮标2相对浮标底座1来说具有区域稳定的惯性，此时齿条32的移动会带动浮标底座1上的发电机31的转轴的齿轮转动，齿轮的转动会带动发电机31的转轴转动，此时发电机31产生电流，电流进入到蓄电组件中进行蓄电，其中蓄电组件可以采用现有的蓄电池和电源调整电路配合；其中设置的限位块33能够保证齿条32在移动的过程中一直保持与发电机31的联动关系，其半球状或者半圆柱状的一端可以减小与齿条32之间的摩擦，还可以让齿条32有空间偏转角度，让齿条32的活动空间更广，可以适应浮标底座1的多种摇晃角度；设置的溶解氧检测模块5可以对海水中的含氧量进行检测，同时该模块可以与用户在装配浮标2中安装的无线收发电路进行连接，可以将含氧量的数据通过无线收发电路发送给外部服务器；通过发电机31的发电和蓄电组件的蓄电作用，可以让检测装置更长期稳定的运行，同时通过浮标的方式进行定点检测，相比人工出海检测来说，该方式更加安全有效。
作为改进的一具体实施方式，所述锚泊装置4包括收卷组件41、锚链42、锚爪43，所述收卷组件41与锚链42联动，以收卷锚链42；所述锚爪43装配在锚链42相对收卷组件41的另一端；所述溶解氧检测模块5包括检测组件51和与检测组件51连接的导线52，所述导线52缠绕在锚链42上，所述导线52通过抗腐蚀材料且密封防水的外壳包裹在锚链42上，所述检测组件51置于水中检测溶解氧的含氧量。
通过上述技术方案，本发明的检测装置被设置在海面上时，可以通过收卷组件41将锚链42释放，通过锚爪43将浮标底座1限制在一定的活动范围内，检测组件51通过导线52可以放置在更深的海域，此时可以提高含氧量检测的准确性，通过将其设置在锚链42上，可以通过锚爪43的重量将检测组件51放到更深的位置，不需要额外设置重物9让检测组件51下潜；其中导线52通过抗腐蚀材料制品包裹在锚链42上，可以避免被海水腐蚀，也避免被鱼啃食，该抗腐蚀材料可以采用PVC制成。
作为改进的一具体实施方式，所述浮标底座1上设置若干弹簧6，所述弹簧6的一端固定连接在浮标底座1上，另一端固定连接在装配浮标2；所述浮标底座上还铰接有连接杆7，所述连接杆7相对底座的另一端铰接在齿条32背向发电机31的一端；所述连接杆7与水平面构成45～90°的夹角。
通过上述技术方案，设置的弹簧6可以缓解装配浮标2的摇晃，避免装配浮标2过度摇晃导致其内部安装的部件损坏，同时也方便齿条32复原，等待下一次海浪冲击浮标底座1，设置的连接杆7可以让浮标底座1具有更大的晃动空间，其晃动时可以通过连接杆7来调整对齿条32施力的角度，缓解浮标底座1摇晃时对齿条32施力的角度不对，导致齿条32在水平方向上的受力过大，使其对限位块33的摩擦过大，导致限位块33磨损过快；其中连接杆7与水平面构成45～90°夹角，可以更好的调节浮标底座1摇晃时对齿条32施力的角度。
作为改进的一具体实施方式，所述浮标底座1与装配浮标2之间设置有波纹管8，所述波纹管8套在浮标底座1和装配浮标2外，其一端密封连接在浮标底座1上，另一端密封连接在装配浮标2上。
通过上述技术方案，设置的波纹管8具有很好折叠伸缩性，在浮标底座1摇晃时，波纹管8可以折叠收缩，不影响浮标底座1的晃动；同时波纹管8可以将浮标底座1和装配浮标2之间的部件进行遮挡，避免风吹日晒，也可以防止海水进入。
作为改进的一具体实施方式，所述齿条32与发电机31的转轴之间设置有棘轮34和限位棘爪35，所述棘轮34与发电机31转轴上的齿轮联动；所述限位棘爪35与棘轮34配合，以控制棘轮34的单向转动；所述齿条32上的齿为驱动棘爪36，所述驱动棘爪36与棘轮34配合，以驱动棘轮34的单向转动；当齿条32在限位块33限位下产生位移时，驱动棘爪36带动棘轮34转动，进而带动发电机31的转轴转动。
通过上述技术方案，当齿条32在限位块33限位下产生位移时，齿条32移动带动驱动棘爪36移动，驱动棘爪36勾住棘轮34的齿带动棘轮34转动，此时限位棘爪35不对棘轮34进行锁定；其中棘轮34与发电机31转轴上的齿轮联动方式可以采用棘轮34同轴固定与发电机31转轴上的齿轮相啮合的驱动齿轮的方式，或者直接通过棘轮34上的齿与发电机31转轴上的齿轮啮合的方式进行联动；当棘轮34转动时，发电机31的转轴转动，此时发电机31产生电流，并且电流输入到蓄电组件中进行蓄电；设置的限位棘爪35可以避免棘轮34倒转，导致发电机31产生的电流方向相反而干扰蓄电组件正常蓄电。
作为改进的一具体实施方式，所述齿条32与棘轮34之间具有供齿条32偏移但驱动棘爪36与棘轮34不脱离配合的间隙。
通过上述技术方案，该间隙可以让齿条32与棘轮34之间有更宽的活动范围，使得齿条32有更多的偏移空间，能够让齿条32适应浮标底座1摇晃时的更多情况。
作为改进的一具体实施方式，所述浮标底座1上还设置有配重物9。
通过上述技术方案，设置的配重物9可以让浮标底座1整体更稳定，不会在大浪下被冲翻，同时在普通的海浪下浮标底座1依旧可以晃动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种水中溶解氧含量检测装置，其特征在于，包括浮标底座(1)、装配浮标(2)、发电组件(3)、设置在浮标底座(1)上的锚泊装置(4)、设置在装配浮标(2)内的蓄电组件、设置在锚泊装置(4)上的溶解氧检测模块(5)；所述发电组件(3)设置在浮标底座(1)与装配浮标(2)之间，所述浮标底座(1)和装配浮标(2)通过发电组件(3)相互连接，所述发电组件(3)包括发电机(31)、齿条(32)、限位块(33)，所述发电机(31)安装在装配浮标(2)上且与蓄电组件电连接，所述齿条(32)的一端与浮标底座(1)铰接，另一端位于装配浮标(2)内，所述齿条(32)与发电机(31)转轴上的齿轮相联动，所述限位块(33)设置在装配浮标(2)内，当齿条(32)与齿轮联动时，限位块(33)与齿条(32)相抵触；所述限位块(33)相对齿条(32)的一端为半球状或半圆柱状；
所述浮标底座(1)上设置若干弹簧(6)，所述弹簧(6)的一端固定连接在浮标底座(1)上，另一端固定连接在装配浮标(2)；所述浮标底座上还铰接有连接杆(7)，所述连接杆(7)相对底座的另一端铰接在齿条(32)背向发电机(31)的一端；所述连接杆(7)与水平面构成45～90°的夹角；
所述齿条(32)与发电机(31)的转轴之间设置有棘轮(34)和限位棘爪(35)，所述棘轮(34)与发电机(31)转轴上的齿轮联动；所述限位棘爪(35)与棘轮(34)配合，以控制棘轮(34)的单向转动；所述齿条(32)上的齿为驱动棘爪(36)，所述驱动棘爪(36)与棘轮(34)配合，以驱动棘轮(34)的单向转动；当齿条(32)在限位块(33)限位下产生位移时，驱动棘爪(36)带动棘轮(34)转动，进而带动发电机(31)的转轴转动；
所述齿条(32)与棘轮(34)之间具有供齿条(32)偏移但驱动棘爪(36)与棘轮(34)不脱离配合的间隙。
2.根据权利要求1所述的水中溶解氧含量检测装置，其特征在于，所述锚泊装置(4)包括收卷组件(41)、锚链(42)、锚爪(43)，所述收卷组件(41)与锚链(42)联动，以收卷锚链(42)；所述锚爪(43)装配在锚链(42)相对收卷组件(41)的另一端；所述溶解氧检测模块(5)包括检测组件(51)和与检测组件(51)连接的导线(52)，所述导线(52)缠绕在锚链(42)上，所述导线(52)通过抗腐蚀材料且密封防水的外壳包裹在锚链(42)上，所述检测组件(51)置于水中检测溶解氧的含氧量。
3.根据权利要求1所述的水中溶解氧含量检测装置，其特征在于，所述浮标底座(1)与装配浮标(2)之间设置有波纹管(8)，所述波纹管(8)套在浮标底座(1)和装配浮标(2)外，其一端密封连接在浮标底座(1)上，另一端密封连接在装配浮标(2)上。
4.根据权利要求1所述的水中溶解氧含量检测装置，其特征在于，所述浮标底座(1)上还设置有配重物(9)。
5.根据权利要求1所述的水中溶解氧含量检测装置，其特征在于，所述浮标底座(1)呈碗状，其端口较小的一端相对水面。
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