CN210149531U - 一种自垂式海床基 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及海床基的技术领域，公开了一种自垂式海床基。该自垂式海床基包括半球型或类半球型的底部，以及与底部连接的上部浮体。上部浮体的顶部设有仪器仓；自垂式海床基的浮力小于重力。自垂式海床基的重心位于底部，构成了“不倒翁”的结构。仪器仓内设有仪器安装支架，仪器安装支架包括与上部浮体连接的支架一、仪器安装件以及与仪器安装件底部连接的配重块。仪器安装件在配重块的重力作用下，通过球头运转，保持垂直状态。该自垂式海床基设有两级自垂装置结构，一是外壳的结构自垂，利用底部重力和上部浮力的相互作用实现海床基姿态自垂；二是仪器安装件的结构自垂，两者相互结合，使得整体结构拥有更大范围的姿态自垂调节角度。
Description
技术领域
本实用新型涉及海床基的技术领域，具体地，涉及一种自垂式海床基。
背景技术
随着现代工业的发展，环境保护问题受到全世界各个国家的高度关注，水资源作为自然环境的重要资源，其污染问题也日益严重。水资源的质量好坏，直接关系到人民群众的身体健康，而且也关系到工农业生产的产品质量和安全。
随着海洋资源开发的深入，国家对海洋环境监测技术的重视程度不断增加。近年来，海床基作为环境监测设备在海洋环境监测方面的到了广泛应用，主要搭载仪器探测海底附近的海洋环境参数，也可以采用声学仪器测量海洋环境的剖面参数。
但是传统海床基在淤泥土质的海底容易发生倾斜，导致海床基上一些需要保持一定角度姿态的仪器朝向异常，从而影响到测量的数据质量。例如，海床基搭载声学多普勒流速剖面仪（ADCP）测量海洋流速、流向时，垂向必须保持在±15°之内，才能保证获取数据的准确性。本领域的惯用技术手段，通常直接检测和获取海床基的倾角状态，进而判断海床基布放后能否正常工作。但是，在使用中，海床基往往容易发生倾斜，难以时时保障仪器的正常工作，使得海床基回收后，无法获得必要数据，造成重大损失。
另外，传统的海床基在淤泥土质的海底使用时，随着时间的推移，淤泥层的增厚，传统海床基会逐渐被淤泥掩埋，影响海床基上仪器数据的质量；另外，不可避免地要受到海底沉积物吸附作用影响，特别是粘性底质如粘土和淤泥，出现回收困难问题。
发明内容
本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够时时保持仪器仪表垂直仪态，以及海床基的水平位置相对淤泥表面稳定的自垂式海床基。
本实用新型目的通过以下技术方案实现：
一种自垂式海床基，包括半球型或类半球型的底部，以及与底部连接的上部浮体；所述上部浮体的顶部设有仪器仓；所述底部重力大于浮力，所述上部浮体的重力小于浮力，且所述自垂式海床基的浮力小于重力；所述自垂式海床基的重心位于底部，构成了“不倒翁”的结构。
本实用新型的自垂式海床基底部为半球型或类半球型结构，半球形或类半球型底部密度大于海水，除底部之外的上部为整体密度小于海水。
核心原理是上轻下重，整体浮力小于整体重力，利用底部重力和上部浮力的相互作用实现海床基姿态自垂。同样是上轻下重的原理，该自垂式海床基在陷入底层淤泥一定程度时，淤泥的整体向上作用力等于自垂式海床基的整体下沉力时，竖直方向受力平衡，自垂式海床基不会继续下沉，位置相对稳定，当淤泥层厚度发生变化时，自垂式海床基的水平位置也相对淤泥表面稳定。
进一步地，所述仪器仓内设有仪器安装支架，所述仪器安装支架包括与上部浮体连接的支架一、仪器安装件以及与仪器安装件底部连接的配重块。所述支架一上设有球体座，所述仪器安装件的底部通过球头连接配重块，所述球头置于球体座，构成球头运转装置；所述仪器安装件在配重块的重力作用下，通过球头运转，保持垂直状态。
自垂式海床基实际使用时，受到海流冲力，淤泥摩擦力，结构非绝对中心对称等等因素，可能不是处于绝对自垂姿态，因此本实用新型设有两级自垂装置结构，一是外壳的结构自垂，二是仪器安装件的结构自垂，两者相互结合，使得整体结构拥有更大范围的姿态自垂调节角度。
进一步地，所述支架一包括至少2个“L”型连接杆；所述连接杆的一端固定于上部浮体的顶部，另一端连接球体座。
进一步地，所述仪器安装件上安装包括声学多普勒流速剖面仪、温盐传感器、声学悬浮泥沙浓度剖面仪、声光悬浮泥沙粒径谱测量仪、悬浮泥沙自动采样器、压力式波浪/潮位测量仪、声学矢量海流计中的一种或几种。
进一步地，所述仪器安装件上设有陀螺仪传感器、加速度传感器、重力传感器中的一种或几种。陀螺仪传感器、加速度传感器、重力传感器等与控制器连接，通过上述传感器监测仪器安装件和/或仪器的姿态。
进一步地，所述仪器安装件包括安装板和/或安装仓。所述安装仓设有装配仪器的仓室。所述安装板设有安装孔、卡件等，用于固定仪器。
进一步地，所述上部浮体为圆台形，所述上部浮体的顶部设有吊环。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
所述自垂式海床基的重心位于底部，构成了“不倒翁”的结构。利用底部重力和上部浮力的相互作用实现海床基姿态自垂。
该自垂式海床基在陷入底层淤泥一定程度时，淤泥的整体向上作用力等于自垂式海床基的整体下沉力时，竖直方向受力平衡，自垂式海床基不会继续下沉，位置相对稳定，当淤泥层厚度发生变化时，自垂式海床基的水平位置也相对淤泥表面稳定。
进一步的，该自垂式海床基设有两级自垂装置结构，一是外壳的结构自垂，二是仪器安装件的结构自垂，两者相互结合，使得整体结构拥有更大范围的姿态自垂调节角度。
附图说明
图1和图2为自垂式海床基的结构示意图；
图3为倾斜时自垂式海床基的结构示意图；
图4为仪器安装支架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1~4所示，一种自垂式海床基，包括半球型或类半球型的底部1，以及与底部1连接的上部浮体2；上部浮体2的顶部设有仪器仓3。底部1重力大于浮力，上部浮体2的重力小于浮力，且自垂式海床基的浮力小于重力。自垂式海床基的重心位于底部，构成了“不倒翁”的结构。
本实用新型的自垂式海床基底部为半球型或类半球型结构，半球形或类半球型的底部1密度大于海水，上部浮体2为整体密度小于海水。
核心原理是上轻下重，整体浮力小于整体重力，利用底部重力和上部浮体浮力的相互作用实现海床基姿态自垂。同样是上轻下重的原理，该自垂式海床基在陷入底层淤泥一定程度时，淤泥的整体向上作用力等于自垂式海床基的整体下沉力时，竖直方向受力平衡，自垂式海床基不会继续下沉，位置相对稳定，当淤泥层厚度发生变化时，自垂式海床基的水平位置也相对淤泥表面稳定。
仪器仓3内设有仪器安装支架。仪器安装支架包括与上部浮体2连接的支架一41、仪器安装件42以及与仪器安装件42底部连接的配重块43。支架一41上设有球体座44。仪器安装件42的底部通过球头45连接配重块43。球头45置于球体座44，构成球头运转装置。仪器安装件42在配重块43的重力作用下，通过球头45运转，保持垂直状态。仪器安装件42为安装板，设有安装孔、卡件等，用于固定仪器。
自垂式海床基实际使用时，受到海流冲力，淤泥摩擦力，结构非绝对中心对称等等因素，可能不是处于绝对自垂姿态，因此本实用新型设有两级自垂装置结构，一是外壳的结构自垂，二是仪器安装件的结构自垂，两者相互结合，使得整体结构拥有更大范围的姿态自垂调节角度。
支架一41包括4个“L”型连接杆411。连接杆411的一端固定于上部浮体2的顶部，另一端连接球体座44。
仪器安装件42上安装包括声学多普勒流速剖面仪46、温盐传感器、声学悬浮泥沙浓度剖面仪、声光悬浮泥沙粒径谱测量仪、悬浮泥沙自动采样器、压力式波浪/潮位测量仪、声学矢量海流计中的一种或几种。
仪器安装件42上设有陀螺仪传感器、加速度传感器、重力传感器中的一种或几种。陀螺仪传感器、加速度传感器、重力传感器等与控制器连接，通过上述传感器监测仪器安装件和/或仪器的姿态。
上部浮体2为圆台形。上部浮体2的顶部设有吊环21。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自垂式海床基，其特征在于，包括半球型或类半球型的底部，以及与底部连接的上部浮体；所述上部浮体的顶部设有仪器仓；所述底部重力大于浮力，所述上部浮体的重力小于浮力，且所述自垂式海床基的浮力小于重力；所述自垂式海床基的重心位于底部，构成了“不倒翁”的结构。
2.根据权利要求1所述自垂式海床基，其特征在于，所述仪器仓内设有仪器安装支架，所述仪器安装支架包括与上部浮体连接的支架一、仪器安装件以及与仪器安装件底部连接的配重块；
所述支架一上设有球体座，所述仪器安装件的底部通过球头连接配重块，所述球头置于球体座，构成球头运转装置；所述仪器安装件在配重块的重力作用下，通过球头运转，保持垂直状态。
3.根据权利要求2所述自垂式海床基，其特征在于，所述支架一包括至少2个“L”型连接杆；所述连接杆的一端固定于上部浮体的顶部，另一端连接球体座。
4.根据权利要求2所述自垂式海床基，其特征在于，所述仪器安装件上安装包括声学多普勒流速剖面仪、温盐传感器、声学悬浮泥沙浓度剖面仪、声光悬浮泥沙粒径谱测量仪、悬浮泥沙自动采样器、压力式波浪/潮位测量仪、声学矢量海流计中的一种或几种。
5.根据权利要求2所述自垂式海床基，其特征在于，所述仪器安装件上设有陀螺仪传感器、加速度传感器、重力传感器中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述自垂式海床基，其特征在于，所述仪器安装件包括安装板和/或安装仓。
7.根据权利要求2所述自垂式海床基，其特征在于，所述上部浮体为圆台形，所述上部浮体的顶部设有吊环。
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| CN111994237A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-27 | 河南黄河河务局信息中心 | 用于水下淤积层表面探测仪器的运载装置及其制造方法 |
| CN113048958A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-29 | 大连科迈尔防腐科技有限公司 | 一种海流计水下安装装置 |
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