CN209640370U - 一种适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型adcp - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP。包括：电子舱、连接杆、直通水密电缆和电池舱。其中电子舱和电池舱均为独立水密结构，电子舱通过连接杆与电池舱固定安装。直通水密电缆用于供电以及电子舱与蓄电池组的数据交换。ADCP通过蓄电池组供电工作模式适用于水下自容式应用场合，ADCP可通过潜标、浮标等方式布放，在水下长时间工作。拆除连接杆与电池舱后，电子舱可通过电子舱盖上螺钉孔安装于船舶侧舷或通海井在船载走航式下独立使用。本实用新型打破了传统ADCP使用场合较为单一，使用功能较为简单的局限性，能在不同环境下灵活使用，提高了ADCP的通用性，降低了ADCP的设计制造成本。

Description

一种适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP

技术领域

本实用新型涉及一种适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，属于应用声学领域。

背景技术

声学多普勒流速测流仪(Acoustic Doppler Current Profilers，以下简称ADCP)是目前世界上先进的流速流量实时测量设备。利用声学多普勒原理，ADCP向水体发射声脉冲，声脉冲遇到水体中悬浮的且随水体运动的微粒后产生反射波，ADCP接收反射波并记录与发射波之间的频率改变，该频率改变即为多普勒频移，由此计算水流速度。ADCP的工作方式主要有：船载走航式、船载拖曳式、水下自容式和岸基直读式。船载走航式将ADCP固定安装于船舶通海井或侧舷，由船电供电。船载拖曳式一般将ADCP安装于具有水动力外形的拖体内，拖体由船上拖曳绞车控制拖体的状态。水下自容式一般通过潜标、浮标等方式布放ADCP，由蓄电池供电，设备将在相对固定的地点长时间采集数据。岸基直读式一般将ADCP固定安装于码头侧壁，ADCP波束呈水平发射，由岸电供电，数据直接通过电缆传输至控制室。传统的ADCP使用场合相对单一，环境适应性较差，同一型号的ADCP在不同使用场合中通常需要做相应的适应性改进，通用性较差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种适用于水下自容式兼船载走航式安装使用的多用途型ADCP，并且水下自容式使用场合中电池舱可实现快速更换。

本实用新型解决其技术问题采用以下的技术方案：

一种适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，它包括电子舱、连接杆、直通水密电缆和电池舱；

所述的电子舱包含流速测量探头、电子舱壳体和电子舱盖；电子舱壳体呈中空柱体，所述的流速测量探头安装于电子舱壳体的底部，所述的电子舱盖安装于电子舱壳体的顶部，且电子舱壳体与流速测量探头以及电子舱壳体与电子舱盖之间均设有防水密封件；所述电子舱盖上固定有第一水密接插件和第二水密接插件，所述流速测量探头的信号线连接第一水密接插件，所述流速测量探头的电源线连接第二水密接插件；所述的电子舱盖上嵌入式安装有温压一体传感器，且安装孔位置通过传感器封盖进行封装，传感器封盖上开设有至少一个通孔，使温压一体传感器的感应端能够接触外部流体；

所述的电池舱包含电池舱下端盖、电池舱壳体、电池组和电池舱上端盖；所述电池舱壳体呈中空柱体，电池组固定安装于电池舱壳体内腔中；所述的电池舱下端盖安装于电池舱壳体的底部，所述的电池舱上端盖安装于电池舱壳体的顶部，且电池舱壳体与两个端盖之间均设有防水密封件；所述的电池舱下端盖上固定有与电池组连通的第三水密接插件；

所述电子舱盖的表面设有若干个环向分布的第一凸台，所述电池舱上端盖的表面设有若干个环向分布的第二凸台；所述连接杆的两端分布设有与第一凸台和第二凸台配合的凹槽，所述第一凸台和第二凸台两两配对且通过连接杆进行可拆卸式连接；

所述第二水密接插件和第三水密接插件通过直通水密电缆连接。

作为优选，所述的防水密封件包括第一O型密封圈、第二O型密封圈，其中第一O型密封圈用于矩形沟槽密封，第二O型密封圈用于直角型沟槽密封。

作为优选，所述的连接杆端部的凹槽与所述第一凸台、第二凸台上均开设有螺孔，凹槽与第一凸台以及凹槽与第二凸台之间均通过螺钉紧固。

作为优选，所述的第一水密接插件上安装有堵头。

作为优选，所述的电子舱盖外表面蚀刻有艏向箭头标志。

作为优选，所述的第二水密接插件在电子舱盖上偏心安装，所述的第三水密接插件在电池舱下端盖上也偏心安装，且在电子舱通过连接杆与电池舱连接固定的状态下，第二水密接插件与第三水密接插件错位安装。

作为优选，所述的流速测量探头采用相控换能器阵。

作为优选，所述的连接杆、第一凸台和第二凸台的数量均相等。

作为优选，所述的电子舱上设有用于将电子舱直接安装于船舶侧舷或通海井上的连接件。

作为优选，所述的电池舱壳体中设有电池固定支架，电池组通过电池固定支架固定安装于电池舱壳体内腔中。

本实用新型提出一种多用途型ADCP，能适用于水下自容式和船载走航式安装使用。水下自容式使用场合中，ADCP电池组可实现在水下快速更换，或者在布放点水面附近快速更换并采集数据，无需将ADCP打捞上岸进行拆装作业。船载走航式安装使用场合中，ADCP无需连接杆和电池舱组件，通过船电和水密电缆直接供电，其安装方式可搭载于船舶通海井或侧舷。本实用新型提出的一种多用途型ADCP极大地提高了传统ADCP的通用性及使用场合的灵活性，电子舱与电池舱相对分离的设计可实现电池组在外场快速更换，极大地提高了工作人员在外场的工作效率。

附图说明

图1为适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP结构示意图；

图2为电子舱组成3视图；

图3为电池舱组成3视图；

图4为电子舱等轴测视图；

图5为电池舱等轴测视图；

图6为连接杆示意图；

图7为电子舱端盖局部Ⅰ放大示意图；

图8为电子舱壳体与流速测量探头密封结构局部Ⅱ放大示意图

图中：1、电子舱；2、连接杆；3、直通水密电缆；4、电池舱；5、流速测量探头；6、第一O型密封圈；7、第二O型密封圈；8、电子舱壳体；9、电子舱盖；10、温压一体传感器；11、传感器封盖；12、第一水密接插件；13、堵头；14、第二水密接插件；15、艏向箭头标志；16、第一凸台；17、连接杆凹槽；18、电池舱下端盖；19、电池舱壳体；20、电池组；21、电池固定支架；22、电池舱上端盖；23、第二凸台；24、第三水密接插件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1所示，为本实用新型一个实施例中的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其主要结构包括电子舱1、连接杆2、直通水密电缆3和电池舱4。电子舱1和电池舱4均为独立水密结构。本实用新型可根据使用环境要求，将ADCP电子舱1与电池舱4固定安装或拆分，实现水下自容式或船载走航式两种模式下工作，且其中水下自容式工作模式可在现场完成电池组的快速更换工作。下面详细描述各部分的具体结构以及其工作原理。

图2所示，电子舱1的主要部件包含流速测量探头5、电子舱壳体8和电子舱盖9。其中电子舱壳体8呈中空柱体，内部可以容纳各种电子器件和线缆。流速测量探头5安装于电子舱壳体8的底部，能够利用声学多普勒原理测量水流流速。流速测量探头5的具体形式不限，可以采用任何能够实现该功能的设备。在本实施例中，流速测量探头5优选采用相控换能器阵，通过相控阵技术进行测定。当然，相控阵需要配合必要的信号收发、处理等电路板，这些PCB板等电子器件可以放置在电子舱壳体8的内腔中，具体的相控换能器阵和PCB板结构并非本实用新型的重点，可以采用现有技术实现，不再赘述。为了保证电子舱壳体8内腔的防水密闭性能，将电子舱盖9通过螺钉安装于电子舱壳体8的顶部，且电子舱壳体8与流速测量探头5以及电子舱壳体8与电子舱盖9之间均设有防水密封件，防止水汽进入电子舱壳体8，防水密封件的形式不限。另外，考虑到电源和信号的传输需要，需要通过水密接插件来实现舱体内外的传输。因此，在电子舱盖9上固定有第一水密接插件12和第二水密接插件14。流速测量探头5中用于对外传输信号的信号线均连接第一水密接插件12，而流速测量探头5中用于供电的电源线则连接第二水密接插件14。第一水密接插件12用于通过水密电缆与外部的数据采集装置连接，进行数据的采集及接收，第二水密接插件14用于与船载电源或者电池舱4中电池组连接，实现流速测量探头的供电，及与电池组的数据交换。另外，ADCP还需要测量当前的水温和水压，因此需要在电子舱盖9上开设一个与内腔隔离的安装孔，然后嵌入式安装一个温压一体传感器10，安装孔表面位置通过传感器封盖11进行封装，传感器封盖11平面与电子舱盖9平面平齐，如图7所示。传感器封盖11上开设有至少一个通孔，使温压一体传感器10入水后，感应端能够接触外部流体，方便温压一体传感器10接触外界水质环境进行工作。

如图3所示，电池舱4的主要部件包含电池舱下端盖18、电池舱壳体19、电池组20和电池舱上端盖22。电池舱壳体19呈中空柱体，电池组20位于电池舱壳体19内腔，电池组20通过螺钉固定安装于电池舱下端盖18上，电池固定支架21固定安装于电池舱上端盖22，电池固定支架21用于电池组20顶部纵向及横向限位加固，防止电池组20在运输及使用过程中与电池舱壳体19发生碰撞。电池舱下端盖18通过螺钉安装于电池舱壳体19的底部，电池舱上端盖22通过螺钉安装于电池舱壳体19的顶部，且电池舱壳体19与两个端盖之间均设有防水密封件，使得内腔中实现防水密闭。为了能够使电池组20对外供电，在电池舱下端盖18上固定有与电池组20连通的第三水密接插件24，通过第三水密接插件24将电能对外输出。

在本实用新型中，电子舱1与电池舱4是可以根据需要进行固定安装或拆分的，使其能够同时实现水下自容式或船载走航式两种模式。而两者的固定是通过连接杆2实现的。如图4～6所示，连接杆2中部为实心杆件，两端均设有凹槽17。电子舱盖9外表面蚀刻有艏向箭头标志15。电子舱盖9的表面还设有6个环向分布的第一凸台16，电池舱上端盖22的表面也设有6个等量的环向分布的第二凸台23。连接杆2端部的凹槽17与第一凸台16、第二凸台23上均开设有螺孔。当需要将电子舱1与电池舱4固定时，连接杆2的两端的凹槽17分别与第一凸台16和第二凸台23配合连接，可利用螺钉将凹槽17与第一凸台16以及凹槽17与第二凸台23进行紧固，形成图1所示状态。当不需要连接时，又可以拧下螺钉，拆除连接杆2。用螺钉紧固后可使连接杆2与电子舱盖9在纵向及横向牢固固定，防止长时间使用后连接杆2出现松动。连接杆2长度可根据各水密接插件的高度进行调整，应保证不影响接插件插拔操作。当采用电池组进行供电时，需将第二水密接插件14和第三水密接插件24通过双头的直通水密电缆3连接。直通水密电缆3为可实现水下插拔的水密电缆，两端分别能与第二水密接插件14和第三水密接插件24锁紧。

而且在本实施例中，第二水密接插件14在电子舱盖9上偏心安装，第三水密接插件24在电池舱下端盖18上也偏心安装，且在电子舱1通过连接杆2与电池舱4连接固定的状态下，第二水密接插件14与第三水密接插件24呈斜对角错位安装，方便直通水密电缆3的插拔操作。

另外，第一水密接插件12上在未连接外部水密电缆的情况下可以安装一个配套的堵头13，防止进水或者堵塞，使用时再将堵头13拔下。

另外，在本实施例中，防水密封件包括第一O型密封圈6、第二O型密封圈7。如图8所示，其中第一O型密封圈6用于矩形沟槽密封，第二O型密封圈7用于直角型沟槽密封。

图1中ADCP通过蓄电池组20供电工作模式适用于水下自容式应用场合，ADCP可通过潜标、浮标等方式布放，在水下长时间工作。拆除连接杆2与电池舱4后，电子舱1可通过电子舱盖9上螺钉孔或者其他的连接件直接安装于船舶侧舷或通海井在船载走航式下独立使用。此时，可将第二水密接插件14连接船载的电源进行供电。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：包括电子舱(1)、连接杆(2)、直通水密电缆(3)和电池舱(4)；

所述的电子舱(1)包含流速测量探头(5)、电子舱壳体(8)和电子舱盖(9)；电子舱壳体(8)呈中空柱体，所述的流速测量探头(5)安装于电子舱壳体(8)的底部，所述的电子舱盖(9)安装于电子舱壳体(8)的顶部，且电子舱壳体(8)与流速测量探头(5)以及电子舱壳体(8)与电子舱盖(9)之间均设有防水密封件；所述电子舱盖(9)上固定有第一水密接插件(12)和第二水密接插件(14)，所述流速测量探头(5)的信号线连接第一水密接插件(12)，所述流速测量探头(5)的电源线连接第二水密接插件(14)；所述的电子舱盖(9)上嵌入式安装有温压一体传感器(10)，且安装孔位置通过传感器封盖(11)进行封装，传感器封盖(11)上开设有至少一个通孔，使温压一体传感器(10)的感应端能够接触外部流体；

所述的电池舱(4)包含电池舱下端盖(18)、电池舱壳体(19)、电池组(20)和电池舱上端盖(22)；所述电池舱壳体(19)呈中空柱体，电池组(20)固定安装于电池舱壳体(19)内腔中；所述的电池舱下端盖(18)安装于电池舱壳体(19)的底部，所述的电池舱上端盖(22)安装于电池舱壳体(19)的顶部，且电池舱壳体(19)与两个端盖之间均设有防水密封件；所述的电池舱下端盖(18)上固定有与电池组(20)连通的第三水密接插件(24)；

所述电子舱盖(9)的表面设有若干个环向分布的第一凸台(16)，所述电池舱上端盖(22)的表面设有若干个环向分布的第二凸台(23)；所述连接杆(2)的两端分布设有与第一凸台(16)和第二凸台(23)配合的凹槽(17)，所述第一凸台(16)和第二凸台(23)两两配对且通过连接杆(2)进行可拆卸式连接；

所述第二水密接插件(14)和第三水密接插件(24)通过直通水密电缆(3)连接。

2.如权利要求1所述的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：所述的防水密封件包括第一O型密封圈(6)、第二O型密封圈(7)，其中第一O型密封圈(6)用于矩形沟槽密封，第二O型密封圈(7)用于直角型沟槽密封。

3.如权利要求1所述的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：所述的连接杆(2)端部的凹槽(17)与所述第一凸台(16)、第二凸台(23)上均开设有螺孔，凹槽(17)与第一凸台(16)以及凹槽(17)与第二凸台(23)之间均通过螺钉紧固。

4.如权利要求1所述的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：所述的第一水密接插件(12)上安装有堵头(13)。

5.如权利要求1所述的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：所述的电子舱盖(9)外表面蚀刻有艏向箭头标志(15)。

6.如权利要求1所述的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：所述的第二水密接插件(14)在电子舱盖(9)上偏心安装，所述的第三水密接插件(24)在电池舱下端盖(18)上也偏心安装，且在电子舱(1)通过连接杆(2)与电池舱(4)连接固定的状态下，第二水密接插件(14)与第三水密接插件(24)错位安装。

7.如权利要求1所述的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：所述的流速测量探头(5)采用相控换能器阵。

8.如权利要求1所述的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：所述的连接杆(2)、第一凸台(16)和第二凸台(23)的数量均相等。

9.如权利要求1所述的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：所述的电子舱(1)上设有用于将电子舱(1)直接安装于船舶侧舷或通海井上的连接件。

10.如权利要求1所述的适用于水下自容式兼船载走航式的多用途型ADCP，其特征在于：所述的电池舱壳体(19)中设有电池固定支架(21)，电池组(20)通过电池固定支架(21)固定安装于电池舱壳体(19)内腔中。