CN116539915B - 一种网箱内水流的流速流向测量装置 - Google Patents

一种网箱内水流的流速流向测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种网箱内水流的流速流向测量装置。所述装置包括：浮漂、倾角测量杆、惯性传感器以及大小孔游标；倾角测量杆，转动连接于所述浮漂；惯性传感器连接于所述倾角测量杆的一端；大小孔游标连接于所述倾角测量杆的另一端；其中，沿所述大小孔游标的长度方向相对设置有第一孔和第二孔，第一孔孔径大于第二孔孔径。本方案可以提高测量的准确性。

Description

一种网箱内水流的流速流向测量装置
技术领域
本发明涉及水流测量领域，特别是涉及一种网箱内水流的流速流向测量装置。
背景技术
随着经济的发展以及世界人口的增长增加了对海产品的需求，这意味着水产养殖成为一个海产品来源的一个重要渠道，与捕获的鱼类生产相比，后者的资源在许多地方不再可持续，为了确保水产养殖的生产质量，精准投料便成为了提升生产质量、避免饲料浪费的难题。为解决这一难题，测量网箱中流速便成为首要解决问题，但市面上的测流速仪器，较为精准的便是ADV(多普勒超声波流速仪)其价格昂贵且并没有测流向功能。而现有技术中通常的测量流速仪器是高压测流速的，通过流速的大小造成的液压强度来标定流速，并且也没有测量流向这一功能。根据专利号：202211023742.7所述的一种LADCP与组合惯性导航系统联合观测系统及方法，该结构是数据处理单元通过串口与所述LADCP和组合惯导系统主机连接，得到海流剖面测量数据、GNSS位置、GNSS定向数据、三轴加速度数据、三轴陀螺仪角速度、横滚角、俯仰角和航向角速率，并通过所述GNSS定向数据、横滚角、俯仰角和航向角速率对于LADCP观测的海流剖面的三维流速进行流速的测量，此方法设备繁多，步骤繁杂。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种网箱内水流的流速流向测量装置。
一种网箱内水流的流速流向测量装置，包括：
浮漂、倾角测量杆、惯性传感器以及大小孔游标；倾角测量杆转动连接于所述浮漂；惯性传感器连接于所述倾角测量杆的一端；大小孔游标连接于所述倾角测量杆的另一端；其中，沿所述大小孔游标的长度方向相对设置有第一孔和第二孔，第一孔孔径大于第二孔孔径。
在其中一个实施例中，所述大小孔游标为流线型结构。
在其中一个实施例中，所述倾角测量杆与大小孔游标插销连接。
在其中一个实施例中，所述网箱内水流的流速流向测量装置，还包括旋转圆盘和回转轴承，所述回转轴承固定在浮漂上，旋转圆盘固定在回转轴承上，旋转圆盘能够相对浮漂转动。
在其中一个实施例中，所述网箱内水流的流速流向测量装置，还包括倾角杆圆盘连接片，所述圆盘连接片通过螺栓固定在旋转圆盘，圆盘连接片与倾角测量杆固定连接。
在其中一个实施例中，倾角测量杆的轴线垂直穿过浮漂的重心。
在其中一个实施例中，所述网箱内水流的流速流向测量装置，还包括插销，所述插销可拆卸连接倾角测量杆和圆盘连接片。
在其中一个实施例中，所述网箱内水流的流速流向测量装置，还包括固定板，所述固定板连接于浮漂，固定板通过螺栓固定在浮漂顶部。
上述一种网箱内水流的流速流向测量装置，通过设置倾角测量杆与旋转圆盘之间采用螺栓连接，惯性传感器连接于所述倾角测量杆的一端，大小孔游标会随海水流向改变其方向，倾角测量杆标定倾角与流速的关系，由此通过倾角预测流速，惯性传感器记录流速与倾角的数据，使得测量更加简便。
附图说明
图1为一实施例中网箱内水流的流速流向测量装置的剖视图；
图2为一实施例中网箱内水流的流速流向测量装置的立体图。
图3为一实施例中网箱内水流的流速流向测量装置的正视图。
附图标号：1-倾角测量杆；2-旋转圆盘；3-回转轴承；4-浮漂；5-大小孔游标；6-圆盘连接片；7-固定板；8-惯性传感器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
在一个实施例中，如图1-图2所示，提供了一种网箱内水流的流速流向测量装置，包括：浮漂4、倾角测量杆1、惯性传感器8以及大小孔游标5；倾角测量杆1转动连接于所述浮漂4；惯性传感器8连接于所述倾角测量杆1的一端；大小孔游标5连接于所述倾角测量杆1的另一端；其中，沿所述大小孔游标5的长度方向相对设置有第一孔和第二孔，第一孔的孔径大于第二孔的孔径。
其中，惯性传感器8采用IMU(Inertial Measurement Unit即惯性测量单元)惯导流速流向测量仪器，用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度，也可以采用AHRS(Attitude and heading reference system即航姿参考系统)。大小孔游标中的第二孔可以为多个。
上述一种网箱内水流的流速流向测量装置，通过设置第一孔和第二孔，第一孔孔径大于第二孔孔径，当大小孔装置收到水流流向冲击时，会自行调整朝向，大小孔装置的第一孔面会朝向水流冲击的方向(第一孔进，第二孔出的原理)，此时就会带动倾角杆的航向角的转动，当水流过快时，因为倾角杆的是由插销固定的，所以会造成倾角杆的倾斜产生角度，由此可标定流速大小。
在其中一个实施例中，所述大小孔游标5为流线型结构。
其中，采用流线型结构能使得脱流现象减轻，流体流动时能较好的贴合绕流物体表面，前后压差减小，阻力减小，大小孔游标可以为喇叭形、椭圆形、凌锥形。
在其中一个实施例中，所述倾角测量杆1与大小孔游标5插销连接。
其中，倾角测量杆1与大小孔游标5插销连接后可在45°～-45°之间摆动，使得第一孔能更快的面会朝向水流冲击的方向，从而能够快速测量流速。
在其中一个实施例中，所述网箱内水流的流速流向测量装置，还包括旋转圆盘2和回转轴承3，所述回转轴承3固定在浮漂4上，旋转圆盘2固定在回转轴承3上，旋转圆盘2能够相对浮漂4转动。
其中，旋转圆盘2可以360°旋转。
在其中一个实施例中，所述网箱内水流的流速流向测量装置，还包括倾角杆圆盘连接片6，所述圆盘连接片6通过螺栓固定在旋转圆盘2，圆盘连接片6与倾角测量杆1固定连接。
其中，圆盘连接片6中的螺栓穿过旋转圆盘2与回转轴承3，圆盘连接片6为两片，圆盘连接片6为L形。
在其中一个实施例中，所述倾角测量杆1的轴线垂直穿过浮漂4的重心。
在其中一个实施例中，所述网箱内水流的流速流向测量装置还包括插销，所述插销可拆卸连接倾角测量杆1和圆盘连接片6。
其中，圆盘连接片6顶端中心处设置可拆卸的插销，倾角测量杆1在穿过旋转圆盘2处设置多个横向孔，插销穿过倾角测量杆1上的横向孔，通过选择倾角测量杆1上的插销，从而使得倾角测量杆1的摆动角度的不同，插销可以选择插入对应位置的横向孔中，插销插入对应的横向孔越低，倾角测量杆1摆动幅度越大，惯性传感器8记录摆动数据越大，使得网箱内水流的流速流向测量装置可选择性多，大大降低误差。
在其中一个实施例中，所述网箱内水流的流速流向测量装置，还包括固定板7，所述固定板7连接于浮漂4，固定板7通过螺栓固定在浮漂4顶部。
其中，固定板7用于给浮漂4加固。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种网箱内水流的流速流向测量装置，其特征在于，包括：
浮漂（4）；
倾角测量杆（1），转动连接于所述浮漂（4）；
惯性传感器（8），连接于所述倾角测量杆（1）的一端；
大小孔游标（5），连接于所述倾角测量杆（1）的另一端；其中，所述倾角测量杆（1）与大小孔游标（5）插销连接；
旋转圆盘（2）和回转轴承（3），所述回转轴承（3）固定在浮漂（4）上，旋转圆盘（2）固定在回转轴承（3）上，旋转圆盘（2）能够相对浮漂（4）转动；
倾角杆圆盘连接片（6），所述圆盘连接片（6）通过螺栓固定在旋转圆盘（2），圆盘连接片（6）与倾角测量杆（1）固定连接；
固定板（7），所述固定板（7）连接于浮漂（4），固定板（7）通过螺栓固定在浮漂（4）顶部；
插销，所述插销可拆卸连接倾角测量杆（1）和圆盘连接片（6）；其中，圆盘连接片（6）顶端中心处设置可拆卸的插销，倾角测量杆（1）在穿过旋转圆盘（2）处设置多个横向孔，插销穿过倾角测量杆（1）上的横向孔，通过选择倾角测量杆（1）上的插销，从而使得倾角测量杆（1）的摆动角度的不同，插销选择插入对应位置的横向孔中，插销插入对应的横向孔越低，倾角测量杆（1）摆动幅度越大，惯性传感器（8）记录摆动数据越大；
其中，沿所述大小孔游标（5）的长度方向相对设置有第一孔和第二孔，第一孔孔径大于第二孔孔径，当大小孔装置受到水流流向冲击时，会自行调整朝向，大小孔装置的第一孔面会朝向水流冲击的方向，此时带动倾角杆的航向角的转动，当水流过快时，因为倾角杆是由插销固定的，所以会造成倾角杆的倾斜产生角度，由此标定流速大小。
2.根据权利要求1所述的网箱内水流的流速流向测量装置，其特征在于，所述大小孔游标（5）为流线型结构。
3.根据权利要求1所述的网箱内水流的流速流向测量装置，其特征在于，所述倾角测量杆（1）的轴线垂直穿过浮漂（4）的重心。
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