CN113639797A - 一种抛弃式海洋剖面参数测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抛弃式海洋剖面参数测量仪，属于海洋剖面参数测量领域，包括配重物、浮力舱、探测机构与控制器，所述配重物与浮力舱通过连接机构连接，所述控制器设置在所述浮力舱内，所述控制器分别与所述连接机构以及探测机构通信连接；所述控制器用于在探测仪下降到设定深度的情况下，控制所述连接机构通过机械传动以分离所述配重物与浮力舱，所述控制器还用于控制所述探测机构探测海洋剖面参数。本发明在探测仪下沉至目标位置后，能够实现探测仪的浮力舱与配重物的快速分离，使得浮力舱迅速上浮，从而达到缩短探测数据收集时间的效果。

Description

一种抛弃式海洋剖面参数测量仪

技术领域

本发明涉及海洋剖面参数测量领域，尤其是涉及一种抛弃式海洋剖面参数测量仪。

背景技术

海洋剖面参数测量仪能够在海水中实现下沉和上浮，并在此过程中测量海水的剖面参数，将上述海洋剖面参数测量仪简称为探测仪。

探测仪包括配重物与浮力舱，在深水海水高压环境中，当探测仪下沉至目标位置后，分离配重物与浮力舱，浮力舱可依靠海水浮力上升至水面，上浮至水面后探测仪可将探测数据远程无线传输至接收装置。

但是，若探测仪下沉至目标位置后，配重物与浮力舱不能迅速分离，不仅会影响数据采集的精确度，还会使得探测仪受到洋流影响的时间变长，如果在洋流的影响下探测仪漂流出了接收装置的无线接收范围，那么探测数据就无法反馈到接收装置上。

所以，当探测仪下沉至目标位置后，如何实现浮力舱与配重物的快速分离是现在需要解决的技术问题。

发明内容

本发明主要解决现有技术所存在的无法实现浮力舱与配重物快速分离的技术问题，提供一种抛弃式海洋剖面参数测量仪。

为了解决上述技术问题实现上述发明目的，本发明提供一种抛弃式海洋剖面参数测量仪，包括配重物、浮力舱、探测机构与控制器，所述配重物与浮力舱通过连接机构连接，所述控制器设置在所述浮力舱内，所述控制器分别与所述连接机构以及探测机构通信连接；所述控制器用于在探测仪下降到设定深度的情况下，控制所述连接机构通过机械传动以分离所述配重物与浮力舱，所述探测机构设置于所述浮力舱上，所述控制器还用于控制所述探测机构探测海洋剖面参数。

在一可实施方式中，所述浮力舱包括电机安装盘和螺杆支撑限位盘，

所述电机安装盘上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述连接机构机械连接，所述控制器与所述驱动电机通信连接；

所述螺杆支撑限位盘用于对所述浮力舱的底部密封，所述驱动电机的输出轴朝向所述螺杆支撑限位盘上。

在一可实施方式中，所述连接机构包括传动螺杆和螺杆滑套；

所述传动螺杆穿设在所述螺杆支撑限位盘上，且所述传动螺杆与所述驱动电机的输出轴驱动连接；

所述螺杆滑套用于在所述传动螺杆的驱动下，从所述传动螺杆滑落。

在一可实施方式中，所述螺杆滑套包括连接件与连接螺母；

所述连接螺母螺纹连接在所述传动螺杆上；

所述连接件的一端连接所述配重物，所述连接件的另一端套设在所述传动螺杆上，所述连接件位于所述螺杆支撑限位盘和连接螺母之间，用于压设于所述连接螺母的上表面。

在一可实施方式中，所述螺杆支撑限位盘上连接有螺杆支撑套筒，所述传动螺杆伸出于所述螺杆支撑限位盘并穿设在所述螺杆支撑套筒上。

在一可实施方式中，所述螺杆支撑套筒的内部设置有内螺纹，所述内螺纹与所述传动螺杆上的外螺纹啮合。

在一可实施方式中，所述连接件包括连接绳与连接板，

所述连接板的一端通过所述连接绳连接所述配重物，另一端套设在所述传动螺杆上，且位于所述螺杆支撑套筒和连接螺母之间，

所述连接板的上表面抵接所述螺杆支撑套筒的底部，所述连接板的下表面抵接所述连接螺母的顶部。

在一可实施方式中，所述探测机构包括传感器安装盘，所述传感器安装盘密封设置在所述浮力舱内，所述传感器安装盘上设置有用于探测海洋剖面参数的传感器组，

所述传感器组至少包括深度传感器，所述深度传感器用于监测探测仪的实时下沉深度，

当所述实时下沉深度满足所述设定深度的情况下，所述控制器控制所述连接机构分离所述配重物与浮力舱。

在一可实施方式中，所述浮力舱内设置有电路板组件，所述电路板组件安装在所述电机安装盘与所述传感器安装盘之间，所述电路板组件包括所述控制器，

所述电路板组件还包括储存器与用于进行无线数据传输的无线模组，所述控制器分别与所述储存器和所述无线模组通信连接，

所述传感器安装盘的外部设置有传感器保护罩，所述传感器保护罩上设置有栅格窗。

在一可实施方式中，所述浮力舱连接所述配重物的一端可拆设有配重物护罩。

相对于现有技术，本发明一种抛弃式海洋剖面参数测量仪具有以下有益效果：

1.将探测仪抛弃到指定的待测量海域，待探测仪到达指定的深度后，控制器控制驱动电机驱动配重物与浮力舱之间的连接机构产生机械传动，从而使得配重物与浮力舱分离，浮力舱在脱离配重物后迅速上浮，在浮力舱下沉和上浮的过程中探测机构均可以探测海洋剖面参数，待浮力舱浮出水面后即可将探测数据发送给接收装置，通过机械传动的方式实现配重物与浮力舱的分离，连接机构的机械运动不会受到水温的影响，传动效率更高，配重物与浮力舱的分离速度更快，能够为接收装置接收探测仪的探测数据节省时间；

2.采用机械传动的方式调节连接机构使得配重物与浮力舱分离，只需要提供机械传动所需要的电能即可，相比较于加热熔断式的连接机构，能够节省比较多的能量，因为在海水里进行散热，需很大的加热能量，持续时间长，对仪器电量容量，供电能力等要求都很高，会增加大量成本；

3.能够减少探测仪受洋流的影响时间，防止出现探测仪在洋流的带动下漂流出接收装置的最远接收距离；

4.在传感器组中至少设置有深度传感器，能够确保探测仪在下沉过程中控制器获知实时下沉深度，以便于在探测仪到达指定深度后控制器能够更精准地开启连接机构，实现配重物与浮力舱的分离；

5.本探测仪内部的电路板组件上设置了无线模组，通过此无线模组可进行数据的接收与发送，如此探测仪可以发射多个配合使用，彼此之间可以作为数据传输的中枢基站，有利于防止探测数据的丢失。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

附图1是本发明一种抛弃式海洋剖面参数测量仪的结构示意图；

附图2是本发明一种抛弃式海洋剖面参数测量仪沿着轴线方向的爆炸结构示意图；

附图3是本发明一种抛弃式海洋剖面参数测量仪中浮力舱底部的部分结构剖示图；

附图4是本发明一种抛弃式海洋剖面参数测量仪沿图示虚线方向的爆炸结构示意图；

附图5是本发明一种抛弃式海洋剖面参数测量仪中电路板组件的部分结构示意图。

图中标号说明：1、配重物；2、浮力舱；21、电机安装盘；22、螺杆支撑限位盘；23、电机安装筒；24、传感器安装盘；25、电路板组件；251、储存器；252、无线模组；2521、天线；26传感器组；261、深度传感器；262、温度传感器；263、电导率传感器；264、指示灯导光柱；3、连接机构；31、传动螺杆；32、螺杆支撑套筒；33、螺杆滑套；331、连接绳；332、连接板；333、连接螺母；4、驱动电机；41、减速机构；5、传感器保护罩；51、栅格窗；6、配重物护罩。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1至图5出示了本发明一种抛弃式海洋剖面参数测量仪的一种实施例。

实施例：

参照图1和图2，一种抛弃式海洋剖面参数测量仪，在本实施例中简称为探测仪，探测仪通过发射装置发射到指定海域后，通过接收装置无线接收探测仪的探测数据，探测仪的主体部分包括配重物1与浮力舱2，且配重物1与浮力舱2通过连接机构3连接，在探测仪下沉到水面下设定深度时，连接机构3能够通过机械传动的方式实现配重物1与浮力舱2的分离。

参照图1和图2，具体的，浮力舱2的两端均密封设置，在浮力舱2用于连接配重物1的一端内部设置有驱动电机4，驱动电机4的输出轴与连接机构3机械连接，在浮力舱2外部设置有深度传感器261，浮力舱2内设置有电源与控制器，电源用于供电，控制器分别与驱动电机4和深度传感器261通信连接，利用深度传感器261检测到探测器已经下沉到预定深度后，控制器接收到相应的信号，从而控制器控制驱动电机4启动，并驱动连接机构3产生机械传动，使得配重物1与浮力舱2能在较短的时间内分离，以使浮力舱2迅速上浮到水面，将探测到的海洋剖面参数传递给接收装置。

参照图1和图2，进一步的，浮力舱2内设置有用于安装固定驱动电机4的电机安装盘21，浮力舱2的底部密封设置有螺杆支撑限位盘22，螺杆支撑限位盘22与电机安装盘21之间形成了密封的空腔，将驱动电机4安装在上述空腔内，能够防止线路进水短路；在电机安装盘21朝向螺杆支撑限位盘22的一面上设置电机安装筒23，将驱动电机4安装在上述的电机安装筒23内，能够限位电机输出轴的方向，以使驱动电机4的输出轴朝向螺杆支撑限位盘22，能够缩短与连接机构3的机械连接路径，减小传动距离，达到的效果是，驱动电机4启动后，能够做到快速驱动连接机构3，使得连接机构3快速分离，实现了配重物1与浮力舱2在到达预定深度后在短时间内分离。

参照图2和图3，连接机构3包括传动螺杆31与螺杆滑套33，驱动电机4的输出轴与传动螺杆31同轴连接，且驱动电机4的输出轴与传动螺杆31之间连接有减速机构41，以稳定机械传动的过程，传动螺杆31的输出端伸出于螺杆支撑限位盘22，螺杆支撑限位盘22上设置有用于支撑传动螺杆31的螺杆支撑套筒32，螺杆支撑套筒32的外壁卡接在螺杆支撑限位盘22上，具体的，螺杆支撑套筒32可以由六棱柱加工而来，并在螺杆支撑限位盘22上开凿与螺杆支撑套筒32的径向截面形状相同的孔，六棱柱沿轴线方向开设通孔，在上述通孔的内壁上设置有内螺纹，上述内螺纹与传动螺杆31上的外螺纹配合，待安装好螺杆支撑限位盘22与螺杆支撑套筒32后，可以采用焊接的方式对螺杆支撑限位盘22与螺杆支撑套筒32做密封处理。

参照图2和图3，螺杆滑套33包括连接件与连接螺母333，连接件包括连接绳331与连接板332，传动螺杆31穿出螺杆支撑套筒32后，连接板332套设在传动螺杆31的输出端上，再在连接螺母333的输出端拧上连接螺母333，则连接板332即被限位于连接螺母333与螺杆支撑套筒32之间，同时连接绳331的一端连接在连接板332上，连接绳331的另一端连接在配重物1上。在探测仪下沉的过程中，连接板332由于会受到配重物1向下的拉力，连接板332的上表面会抵接螺杆支撑套筒32底部的一条棱边，同时，连接板332的下表面抵接连接螺母333顶部的一条棱边，且被连接板332抵接的螺杆支撑套筒与连接螺母的棱边是平行的，配重物1在连接板上施加了一个向下的力，一方面，在螺杆支撑套筒32静止的情况下，连接螺母333在周向上会保持与螺杆支撑套筒32的相对静止，但是因为传动螺杆31的转动，所以连接螺母333会逐渐远离螺杆支撑套筒32，并最终脱落；另一方面，所以连接螺母333对连接板332有一个向上的支持力，根据反作用力原理，连接板332会对连接螺母333上施加一个向下的力，在传动螺杆31产生转动后，连接螺母333会与传动螺杆31产生相对旋转直至连接螺母333完全脱离传动螺杆31。

连接螺母333脱离传动螺杆31后，配重物1继续下沉，浮力舱2由于此时受到的浮力大于自身的重力，所以会上浮，浮力舱2在下沉和上浮的过程中都可以通过探测机构来探测海洋剖面参数。

参照图4，在探测仪未使用时，可以在浮力舱2连接配重物1的一端设置配重物1护罩，便于保护探测仪，防止长时间不使用，连接绳331腐化，或者连接螺母333生锈，影响使用效果，配重物1护罩在使用时需要取下。

参照图4，深度传感器261安装在传感器安装盘24上，传感器安装盘24密封设置在浮力舱2的顶部，探测机构包括设置在传感器安装盘24上用于探测海洋剖面参数的传感器组26，传感器组26包括温度传感器262、电导率传感器263等，用来检测设定深度下海水的温度与导电性等数据。

为了保护传感器，在传感器安装盘24的外部设置传感器保护罩5，但又为了不影响传感器对数据的收集，在传感器保护罩5上镂空设置栅格窗51。

参照图2和图4，在传感器安装盘24上还设置有指示灯导光柱264，指示灯导光柱264采用透明材质，能够便于浮力舱2内部的指示灯透亮，使用者从探测仪外部透过栅格窗51能够观察到浮力舱2内部的指示灯是不是正常闪光，若闪光正常即可正常使用，若不正常需要对探测仪进行维修，或者更换探测仪进行探测。

浮力舱2内设置有电路板组件25，电路板组件25包括控制器与电路板，电路板安装在电机安装盘21上侧或者传感器安装盘24的下侧，电源可以通过焊接的方式设置在电路板上，电路板组件25与传感器组26通过线路连接。

参照图4和图5，在电路板上还设置有储存器251与用于进行无线数据传输的无线模组252，控制器分别与储存器251和无线模组252通信连接，储存器251用于储存传感器组26所采集到的探测数据，无线模组252包括用于接收和发送上述探测数据的天线2521。

多个探测仪可以配合使用，通过发射装置将多个探测仪分别发射到指定海域，每个探测仪在探测完海洋剖面参数，并在浮力舱2浮出水面后，均可以通过无线模组252的天线2521向外发射数据传输信号，相互靠近的探测仪之间可以通过无线模组252的天线2521接收彼此的探测数据，最终距离接收装置最近的探测仪可以将所有的探测数据传递给接收装置，以防止有探测仪距离接收装置过远，超过了天线2521收发数据的最佳距离，无法将探测到的海洋剖面数据传递到接收装置中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种抛弃式海洋剖面参数测量仪，其特征在于，包括配重物(1)、浮力舱(2)、探测机构与控制器，所述配重物(1)与浮力舱(2)通过连接机构(3)连接，所述控制器设置在所述浮力舱内(2)，所述控制器分别与所述连接机构(3)以及探测机构通信连接；所述控制器用于在探测仪下降到设定深度的情况下，控制所述连接机构(3)通过机械传动以分离所述配重物(1)与浮力舱(2)，所述探测机构设置于所述浮力舱(2)上，所述控制器还用于控制所述探测机构探测海洋剖面参数。

2.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述浮力舱(2)包括电机安装盘(21)和螺杆支撑限位盘(22)，

所述电机安装盘(21)上设置有驱动电机(4)，所述驱动电机(4)的输出轴与所述连接机构(3)机械连接，所述控制器与所述驱动电机(4)通信连接；

所述螺杆支撑限位盘(22)用于对所述浮力舱(2)的底部密封，所述驱动电机(4)的输出轴朝向所述螺杆支撑限位盘(22)上。

3.根据权利要求2所述的测量仪，其特征在于，所述连接机构(3)包括传动螺杆(31)和螺杆滑套(33)；

所述传动螺杆(31)穿设在所述螺杆支撑限位盘(22)上，且所述传动螺杆(31)与所述驱动电机(4)的输出轴驱动连接；

所述螺杆滑套(33)用于在所述传动螺杆(31)的驱动下，从所述传动螺杆(31)滑落。

4.根据权利要求3所述的测量仪，其特征在于，

所述螺杆滑套(33)包括连接件与连接螺母(333)；

所述连接螺母(333)螺纹连接在所述传动螺杆(31)上；

所述连接件的一端连接所述配重物(1)，所述连接件的另一端套设在所述传动螺杆(31)上，所述连接件位于所述螺杆支撑限位盘(22)和连接螺母(333)之间，用于压设于所述连接螺母(333)的上表面。

5.根据权利要求3所述的测量仪，其特征在于，所述螺杆支撑限位盘(22)上连接有螺杆支撑套筒(32)，所述传动螺杆(31)伸出于所述螺杆支撑限位盘(22)并穿设在所述螺杆支撑套筒(32)上。

6.根据权利要求5所述的测量仪，其特征在于，所述螺杆支撑套筒(32)的内部设置有内螺纹，所述内螺纹与所述传动螺杆(31)上的外螺纹啮合。

7.根据权利要求5所述的测量仪，其特征在于，

所述连接件包括连接绳(331)与连接板(332)，

所述连接板(332)的一端通过所述连接绳(331)连接所述配重物，另一端套设在所述传动螺杆(31)上，且位于所述螺杆支撑套筒(32)和连接螺母(333)之间，

所述连接板(332)的上表面抵接所述螺杆支撑套筒(32)的底部，所述连接板(332)的下表面抵接所述连接螺母(333)的顶部。

8.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，

所述探测机构包括传感器安装盘(24)，所述传感器安装盘(24)密封设置在所述浮力舱(2)内，所述传感器安装盘(24)上设置有用于探测海洋剖面参数的传感器组(26)，

所述传感器组(26)至少包括深度传感器(261)，所述深度传感器(261)用于监测探测仪的实时下沉深度，

当所述实时下沉深度满足所述设定深度的情况下，所述控制器控制所述连接机构(3)分离所述配重物(1)与浮力舱(2)。

9.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，

所述浮力舱(2)内设置有电路板组件(25)，所述电路板组件(25)安装在所述电机安装盘(21)与所述传感器安装盘(24)之间，所述电路板组件(25)包括所述控制器，

所述电路板组件(25)还包括储存器(251)与用于进行无线数据传输的无线模组(252)，所述控制器分别与所述储存器(251)和所述无线模组(252)通信连接，

所述传感器安装盘(24)的外部设置有传感器保护罩(5)，所述传感器保护罩(5)上设置有栅格窗(51)。

10.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述浮力舱(2)连接所述配重物(1)的一端可拆设有配重物(1)护罩。

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