CN110641620B - 一种用于海洋探测设备回收的信标装置 - Google Patents

一种用于海洋探测设备回收的信标装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于海洋探测技术领域，涉及一种用于海洋探测设备回收的信标装置。本发明包括外壳，外壳包括本体，本体的底部上设有转盘，转盘上设有若干根导向杆；每根导向杆上均套设有套筒；每根导向杆上均设有能减少套筒上下震动的减震机构；有一探测装置与各个套筒固连；本体内设有第一筒体，第一筒体内设有第一活塞，第一活塞上设有第一活塞杆，第一活塞杆一端相连有第一连杆，第一筒体上相连有进水管和排水管，进水管上设有进水单向阀，排水管一端连接有固定于本体中的环形水管；环形水管具有一出水管，出水管一端伸出本体外且出水管上设有排水单向阀。本发明的优点是:有效减少装置震动同时也提高装置的散热性能。

Description

一种用于海洋探测设备回收的信标装置
技术领域
本发明属于海洋探测技术领域，涉及一种用于海洋探测设备回收的信标装置。
背景技术
海洋探测的任务是获取海洋环境和资源信息，从而为海洋科学研究和海洋资源开发服务，在海洋探测的过程中，需要向海洋中投放各种设备以实现探测目标。
申请号为201820868435.1，“一种用于海洋探测装置回收的信标装置”，其包括探测装置、连接板和保护罩，所述探测装置的外侧设置有内壳，所述防撞弹簧的外端连接有外壳，所述连接板位于外壳的上端，所述固定栓的下端安装有固定块，且固定块的上方设置有挤压弹簧，所述保护罩位于固定栓的上端，且保护罩的下方设置有折射板，所述折射板的下端安装有信号灯，且信号灯的下方设置有蓄电池。该用于海洋探测装置回收的信标装置通过防撞弹簧的缓冲作用，减小了外壳被撞击时内壳受到的形变幅度，从而避免了探测装置因内壳的挤压出现损坏的问题。
然而，海洋探测设备回收的信标装置的散热性能差，探测装置内部的电气元件容易因温度过高而损坏，影响对海洋环境和资源信息的获取。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于海洋探测设备回收的信标装置，本发明所要解决的技术问题是：如何减少装置震动同时也提高装置的散热性能。
本发明通过下列技术方案来实现：一种用于海洋探测设备回收的信标装置，包括外壳，所述外壳包括圆筒形的本体，以及还包括：
转盘，其经枢轴同轴设置且转动连接在本体的底部上；所述转盘上竖直固设有若干根导向杆；每根所述导向杆上均套设有套筒；每根所述导向杆上均设置有能够减少套筒上下震动的减震机构；
探测装置，所述探测装置与各个套筒固连；
第一筒体，所述第一筒体固设在本体内壁上并且第一筒体轴向平行于转盘；所述第一筒体内同轴设置有第一活塞，所述第一活塞上同轴固设有第一活塞杆，所述第一活塞杆自由端伸出第一筒体外并且端部与探测装置之间设置有第一连杆；所述第一连杆一端与第一活塞杆自由端铰接，另一端与探测装置铰接；所述第一筒体上相连有进水管和排水管；所述进水管一端伸入第一筒体的一腔室中，另一端伸出本体外并且进水管上设置有进水单向阀；所述排水管一端伸入第一筒体的同一腔室中，另一端伸到第一筒体上方并且端部连接有固定于本体中的环形水管；所述环形水管具有一出水管，所述出水管一端伸出本体外且出水管上设置有排水单向阀。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述探测装置上设置有相变材料层。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述相变材料层是用EVA和POE包裹石蜡形成的。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述本体上设置有若干个散热管；每个所述散热管一端均伸入本体内，每个所述散热管另一端均伸出本体外。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述本体内壁上还设置有第二筒体；所述第二筒体轴向平行于第一筒体轴向；所述第二筒体内同轴设置有第二活塞，所述第二活塞上同轴固设有第二活塞杆，所述第二活塞杆自由端伸出第二筒体外并且端部与探测装置之间设置有第二连杆；所述第二连杆一端与第二活塞杆自由端铰接，另一端与探测装置铰接；所述第二筒体上相连有进气管和排气管；所述进气管一端伸入第二筒体的一腔室中，另一端伸到本体上部中并且进气管上设置有进气单向阀；所述排气管一端伸入第二筒体的同一腔室中，另一端伸到本体底部并且排气管上设置有排气单向阀。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述外壳内固设有半球形的折射板，所述折射板的内壁上固设有上大下小的圆台形的集液板，所述集液板上开设有环形的集液腔；所述集液腔的一侧延伸至折射板的内壁，另一侧的底部连接有连接管；所述连接管一端连通集液腔，另一端连通环形水管内部，并且所述连接管上设置有单向阀。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述探测装置上设置有蓄电池和若干个信号灯；所述蓄电池分别与信号灯和探测装置电连接。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述转盘的轮面上具有齿面，所述齿面与本体内壁之间设置有至少一个齿轮，所述齿轮与齿面啮合连接，所述齿轮上同轴固设有转动设置在本体上的齿轮转轴，所述齿轮转轴传动连接有设置在本体上的发电机，所述发电机与蓄电池电连接。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述探测装置下侧面上固设有支撑板；所述支撑板与各个套筒固连，所述支撑板与第一连杆和第二连杆铰接；所述支撑板上侧面设置有橡胶垫。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述减震机构包括螺纹连接在导向杆上端的限位螺母以及套设在导向杆上的上减震弹簧和下减震弹簧；所述上减震弹簧上端抵压在限位螺母上，下端抵压在套筒上；所述下减震弹簧上端抵压在套筒上，下端抵压在转盘上。
在上述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置中，所述本体下侧面上固设有圆锥形的配重物。
与现有技术相比，本信标装置具有以下优点：
1、在浪、流作用下，外壳和探测装置剧烈运动，为防止探测装置因碰撞以及震动而导致探测装置损坏，需要对探测装置采取减震措施。外壳转动时，转盘经枢轴与本体之间发生相对转动，这使探测装置相对于第一筒体相对转动；外壳上下浮动时，探测装置经套筒在导向杆上上下运动，这使探测装置相对于第一筒体相对上下运动。上述过程中，减震机构将探测装置上下运动时产生的能量吸收，减轻探测装置震动。同时探测装置经第一连杆带动第一活塞杆，第一活塞杆带动第一活塞在第一筒体内运动，从而使第一筒体内的两个腔室的体积发生变化。此时，外界海水经进水管和进水单向阀进入第一筒体内，以及第一筒体内的海水依次通过排水管、环形水管、出水管以及排水单向阀排出本体外。该结构将探测装置运动时产生的动能吸收并转化为驱动第一活塞和海水运动的动能，从而避免探测装置因碰撞而损坏，也进一步地降低探测装置震动。
海水在环形水管中流动有助于吸收外壳中的热量，降低外壳中的温度，从而提高本信标装置的散热性能，避免探测装置中的电气元件因温度过高而损坏。
2、外壳中的温度高时，相变材料层吸热，降低外壳中的温度，储存能量；外壳中的温度低时，相变材料层放热，提高外壳中的温度。该结构有助于使外壳内的环境保持恒温状态，为探测装置提供良好的工作环境。
3、在探测装置上下运动以及经转盘带动发生转动过程中，探测装置带动第二连杆，第二连杆经第二活塞杆带动第二活塞运动，从而使第二筒体内的两个腔室的体积发生变化。此时，本体上部的空气经进气管和进气单向阀进入第二筒体内，以及第二筒体内的空气经排气管和排气单向阀排到本体底部，从而促进外壳内空气的上下对流。流动的空气经环形水管和散热管将一部分热量传递至外界，一部分热量储存在相变材料层中，同时提高形水管、散热管和相变材料层的工作效率。并且流动的空气也有助于均衡外壳中各部分的温差，为探测装置中的电子元件提供良好的工作环境。此外，上述结构也将探测装置运动时产生的动能吸收并转化为驱动第二活塞和空气流动的动能，进一步地降低探测装置震动。
4、外壳中的水分在高温时蒸发，在折射板内壁上冷凝呈水滴。因此当外壳上下浮动以及转动时，位于折射板内壁上的水滴沿着折射板内壁向下流动，并最终聚集在集液腔内。位于集液腔内的水在自身重力以及环形水管排水时产生的吸力的共同作用下，经连接管和单向阀流进环形水管中，最终排出外壳外。上述结构除去外壳中的水分，避免探测装置在潮湿、高温的环境中工作。
5、在浪、流的作用下，探测装置带动转盘转动。转盘经齿面同步带动两个齿轮转动，齿轮经齿轮转轴带动发电机发电。发电机产生的电能储存在蓄电池中。该结构将转盘转动的动能转变为电能，为本信标装置解决能源供给难题。
附图说明
图1是本发明的结构剖视图。
图2是本发明中外壳的结构示意图。
图3是图1中A-A处的结构剖视图。
图4是本发明中探测装置的结构示意图。
图5是本发明中支撑板的结构示意图。
图6是图1中B处的局部放大图。
图7是图1中C处的局部放大图。
图中，1、外壳；11、本体；111、环形板；12、折射板；13、防护罩；14、散热管；2、配重盒；21、进料口；22、砂石颗粒；3、转盘；31、枢轴；32、导向杆；321、螺纹段；33、齿面；34、限位螺母；35、上减震弹簧；36、下减震弹簧；37、套筒；4、探测装置；41、信号灯；42、蓄电池；43、相变材料层；44、支撑板；45、橡胶垫；5、集液板；51、集液腔；52、连接管；53、单向阀；6、第一筒体；61、第一活塞；62、第一活塞杆；63、第一连杆；64、进水管；641、进水单向阀；65、排水管；66、环形水管；661、出水管；662、排水单向阀；7、第二筒体；71、第二活塞；72、第二活塞杆；73、第二连杆；74、进气管；741、进气单向阀；75、排气管；751、排气单向阀；8、齿轮；81、齿轮转轴；82、发电机。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
参照图1、图2、图3和图6,一种用于海洋探测设备回收的信标装置，包括外壳1，所述外壳1包括圆筒形的本体11和半球形的防护罩13，所述本体11上侧边沿通过螺栓螺母与防护罩13的下侧边沿固定连接，以及还包括：
转盘3，其经枢轴31同轴设置且转动连接在本体11的底部上；所述转盘3上竖直固设有若干根导向杆32；每根所述导向杆32上均套设有套筒37；每根所述导向杆32上均设置有能够减少套筒37上下震动的减震机构；
探测装置4，所述探测装置4与各个套筒37固连；
第一筒体6，所述第一筒体6固设在本体11内壁上并且第一筒体6轴向平行于转盘3；所述第一筒体6内同轴设置有第一活塞61，所述第一活塞61上同轴固设有第一活塞杆62，所述第一活塞杆62自由端伸出第一筒体6外并且端部与探测装置4之间设置有第一连杆63；所述第一连杆63一端与第一活塞杆62自由端铰接，另一端与探测装置4铰接；所述第一筒体6上相连有进水管64和排水管65；所述进水管64一端伸入第一筒体6的一腔室中，另一端伸出本体11外并且进水管64上设置有进水单向阀641；所述排水管65一端伸入第一筒体6的同一腔室中，另一端伸到第一筒体6上方并且端部连接有固定于本体11中的环形水管66；所述环形水管66具有一出水管661，所述出水管661一端伸出本体11外且出水管661上设置有排水单向阀662。
在浪、流作用下，外壳1和探测装置4剧烈运动，为防止探测装置4因碰撞以及震动而导致探测装置4损坏，需要对探测装置4采取减震措施。外壳1转动时，转盘3经枢轴31与本体11之间发生相对转动，这使探测装置4相对于第一筒体6相对转动；外壳1上下浮动时，探测装置4经套筒37在导向杆32上上下运动，这使探测装置4相对于第一筒体6相对上下运动。上述过程中，减震机构将探测装置4上下运动时产生的能量吸收，减轻探测装置4震动。同时探测装置4经第一连杆63带动第一活塞杆62，第一活塞杆62带动第一活塞61在第一筒体6内运动，从而使第一筒体6内的两个腔室的体积发生变化。此时，外界海水经进水管64和进水单向阀641进入第一筒体6内，以及第一筒体6内的海水依次通过排水管65、环形水管66、出水管661以及排水单向阀662排出本体11外。该结构将探测装置4运动时产生的动能吸收并转化为驱动第一活塞61和海水运动的动能，从而避免探测装置4因碰撞而损坏，也进一步地降低探测装置4震动。
海水在环形水管66中流动有助于吸收外壳1中的热量，降低外壳1中的温度，从而提高本信标装置的散热性能，避免探测装置4中的电气元件因温度过高而损坏。
参照图1、图3和图4，具体来说，所述探测装置4上设置有相变材料层43。优选地，所述相变材料层43是用EVA和POE包裹石蜡形成的。
外壳1中的温度高时，相变材料层43吸热，降低外壳1中的温度，储存能量；外壳1中的温度低时，相变材料层43放热，提高外壳1中的温度。该结构有助于使外壳1内的环境保持恒温状态，为探测装置4提供良好的工作环境。
图2和图3，具体来说，所述本体11上设置有若干个散热管14；每个所述散热管14一端均伸入本体11内，每个所述散热管14另一端均伸出本体11外。
散热管14进一步提高本信标装置的散热性能。
参照图1、图3和图7,具体来说，所述本体11内壁上还设置有第二筒体7；所述第二筒体7轴向平行于第一筒体6轴向；所述第二筒体7内同轴设置有第二活塞71，所述第二活塞71上同轴固设有第二活塞杆72，所述第二活塞杆72自由端伸出第二筒体7外并且端部与探测装置4之间设置有第二连杆73；所述第二连杆73一端与第二活塞杆72自由端铰接，另一端与探测装置4铰接；所述第二筒体7上相连有进气管74和排气管75；所述进气管74一端伸入第二筒体7的一腔室中，另一端伸到本体11上部中并且进气管74上设置有进气单向阀741；所述排气管75一端伸入第二筒体7的同一腔室中，另一端伸到本体11底部并且排气管75上设置有排气单向阀751。
在探测装置4上下运动以及经转盘3带动发生转动过程中，探测装置4带动第二连杆73，第二连杆73经第二活塞杆72带动第二活塞71运动，从而使第二筒体7内的两个腔室的体积发生变化。此时，本体11上部的空气经进气管74和进气单向阀741进入第二筒体7内，以及第二筒体7内的空气经排气管75和排气单向阀751排到本体11底部，从而促进外壳1内空气的上下对流。流动的空气经环形水管66和散热管14将一部分热量传递至外界，一部分热量储存在相变材料层43中，同时提高形水管66、散热管14和相变材料层43的工作效率。并且流动的空气也有助于均衡外壳1中各部分的温差，为探测装置4中的电子元件提供良好的工作环境。
此外，上述结构也将探测装置4运动时产生的动能吸收并转化为驱动第二活塞71和空气流动的动能，进一步地降低探测装置4震动。
参照图1,具体来说，本体11的内壁上固设有环形板111，环形板111通过螺栓螺母固定有半球形的折射板12，所述折射板12的内壁上固设有上大下小的圆台形的集液板5，所述集液板5上开设有环形的集液腔51；所述集液腔51的一侧延伸至折射板12的内壁，另一侧的底部连接有连接管52；所述连接管52一端连通集液腔51，另一端连通环形水管66内部，并且所述连接管52上设置有单向阀53。
外壳1中的水分在高温时蒸发，在折射板12内壁上冷凝呈水滴。因此当外壳1上下浮动以及转动时，位于折射板12内壁上的水滴沿着折射板12内壁向下流动，并最终聚集在集液腔51内。位于集液腔51内的水在自身重力以及环形水管66排水时产生的吸力的共同作用下，经连接管52和单向阀53流进环形水管66中，最终排出外壳1外。
上述结构除去外壳1中的水分，避免探测装置4在潮湿、高温的环境中工作。
参照图1和图4,具体来说，所述探测装置4上设置有蓄电池42和若干个信号灯41；所述蓄电池42分别与信号灯41和探测装置4电连接。
信号灯41的设置用于工作人员回收本信标装置，有助于提高工作人员的工作效率。
参照图1和图3,具体来说，所述转盘3的轮面上具有齿面33，所述齿面33与本体11内壁之间设置有两个齿轮8，两个齿轮8以转盘3中轴线对称设置，所述齿轮8与齿面33啮合连接，所述齿轮8上同轴固设有转动设置在本体11上的齿轮转轴81，所述齿轮转轴81传动连接有设置在本体11上的发电机82，所述发电机82与蓄电池42电连接。
在浪、流的作用下，探测装置4带动转盘3转动。转盘3经齿面33同步带动两个齿轮8转动，齿轮8经齿轮转轴81带动发电机82发电。发电机82产生的电能储存在蓄电池42中。该结构将转盘3转动的动能转变为电能，为本信标装置解决能源供给难题。
参照图1和图5,具体来说，所述探测装置4下侧面上固设有支撑板44；所述支撑板44与各个套筒37固连，所述支撑板44与第一连杆63和第二连杆73铰接；所述支撑板44上侧面设置有橡胶垫45。
探测装置4经支撑板44和套筒37在导向杆32上下运动。支撑板44运动时同步带动第一连杆63和第二连杆73。橡胶垫45起到进一步降低探测装置4震动的作用。
参照图1和图6,具体来说，所述减震机构包括限位螺母34以及套设在导向杆32上的上减震弹簧35和下减震弹簧36；所述导向杆32上端具有螺纹段321，导向杆32上端经螺纹段321螺纹连接有限位螺母34所述上减震弹簧35上端抵压在限位螺母34上，下端抵压在套筒37上；所述下减震弹簧36上端抵压在套筒37上，下端抵压在转盘3上。
探测装置4上下运动时，探测装置4带动支撑板44，支撑板44经套筒37在导向杆32上上下运动。此时，当套筒37向上运动时，套筒37压缩上减震弹簧35，上减震弹簧35将探测装置4向上运动产生的能量吸收，下减震弹簧36伸长；当套筒37向下运动时，套筒37压缩下减震弹簧36，下减震弹簧36将探测装置4向下运动产生的能量吸收，上减震弹簧35伸长。
上述结构减小探测装置4震动，提高探测装置4的稳定性。
参照图1,具体来说，所述本体11下侧面上固设有圆锥形的配重物；配重物包括配重盒2，所述配重盒2上设置有进料口21，配重盒2经进料口21放置有砂石颗粒22。
以砂石颗粒22为重物，成本低廉，易于获取，同时也有效为本信标装置降低重心，避免本信标装置翻倒。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于海洋探测设备回收的信标装置，包括外壳(1)，所述外壳(1)包括圆筒形的本体(11)，其特征在于，还包括：
转盘(3)，其经枢轴(31)同轴设置且转动连接在本体(11)的底部上；所述转盘(3)上竖直固设有若干根导向杆(32)；每根所述导向杆(32)上均套设有套筒(37)；每根所述导向杆(32)上均设置有能够减少套筒(37)上下震动的减震机构；
探测装置(4)，所述探测装置(4)与各个套筒(37)固连；
第一筒体(6)，所述第一筒体(6)固设在本体(11)内壁上并且第一筒体(6)轴向平行于转盘(3)；所述第一筒体(6)内同轴设置有第一活塞(61)，所述第一活塞(61)上同轴固设有第一活塞杆(62)，所述第一活塞杆(62)自由端伸出第一筒体(6)外并且端部与探测装置(4)之间设置有第一连杆(63)；所述第一连杆(63)一端与第一活塞杆(62)自由端铰接，另一端与探测装置(4)铰接；所述第一筒体(6)上相连有进水管(64)和排水管(65)；所述进水管(64)一端伸入第一筒体(6)的一腔室中，另一端伸出本体(11)外并且进水管(64)上设置有进水单向阀(641)；所述排水管(65)一端伸入第一筒体(6)的同一腔室中，另一端伸到第一筒体(6)上方并且端部连接有固定于本体(11)中的环形水管(66)；所述环形水管(66)具有一出水管(661)，所述出水管(661)一端伸出本体(11)外且出水管(661)上设置有排水单向阀(662)。
2.根据权利要求1所述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置，其特征在于，所述探测装置(4)上设置有相变材料层(43)。
3.根据权利要求2所述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置，其特征在于，所述本体(11)上设置有若干个散热管(14)；每个所述散热管(14)一端均伸入本体(11)内，每个所述散热管(14)另一端均伸出本体(11)外。
4.根据权利要求3所述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置，其特征在于，所述本体(11)内壁上还设置有第二筒体(7)；所述第二筒体(7)轴向平行于第一筒体(6)轴向；所述第二筒体(7)内同轴设置有第二活塞(71)，所述第二活塞(71)上同轴固设有第二活塞杆(72)，所述第二活塞杆(72)自由端伸出第二筒体(7)外并且端部与探测装置(4)之间设置有第二连杆(73)；所述第二连杆(73)一端与第二活塞杆(72)自由端铰接，另一端与探测装置(4)铰接；所述第二筒体(7)上相连有进气管(74)和排气管(75)；所述进气管(74)一端伸入第二筒体(7)的一腔室中，另一端伸到本体(11)上部中并且进气管(74)上设置有进气单向阀(741)；所述排气管(75)一端伸入第二筒体(7)的同一腔室中，另一端伸到本体(11)底部并且排气管(75)上设置有排气单向阀(751)。
5.根据权利要求4所述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置，其特征在于，所述外壳(1)内固设有半球形的折射板(12)，所述折射板(12)的内壁上固设有上大下小的圆台形的集液板(5)，所述集液板(5)上开设有环形的集液腔(51)；所述集液腔(51)的一侧延伸至折射板(12)的内壁，另一侧的底部连接有连接管(52)；所述连接管(52)一端连通集液腔(51)，另一端连通环形水管(66)内部，并且所述连接管(52)上设置有单向阀(53)。
6.根据权利要求5所述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置，其特征在于，所述探测装置(4)上设置有蓄电池(42)和若干个信号灯(41)；所述蓄电池(42)分别与信号灯(41)和探测装置(4)电连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置，其特征在于，所述转盘(3)的轮面上具有齿面(33)，所述齿面(33)与本体(11)内壁之间设置有至少一个齿轮(8)，所述齿轮(8)与齿面(33)啮合连接，所述齿轮(8)上同轴固设有转动设置在本体(11)上的齿轮转轴(81)，所述齿轮转轴(81)传动连接有设置在本体(11)上的发电机(82)，所述发电机(82)与蓄电池(42)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置，其特征在于，所述探测装置(4)下侧面上固设有支撑板(44)；所述支撑板(44)与各个套筒(37)固连，所述支撑板(44)与第一连杆(63)和第二连杆(73)铰接；所述支撑板(44)上侧面设置有橡胶垫(45)。
9.根据权利要求8所述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置，其特征在于，所述减震机构包括螺纹连接在导向杆(32)上端的限位螺母(34)以及套设在导向杆(32)上的上减震弹簧(35)和下减震弹簧(36)；所述上减震弹簧(35)上端抵压在限位螺母(34)上，下端抵压在套筒(37)上；所述下减震弹簧(36)上端抵压在套筒(37)上，下端抵压在转盘(3)上。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种用于海洋探测设备回收的信标装置，其特征在于，所述本体(11)下侧面上固设有圆锥形的配重物。
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