CN216846256U - 一种沉底式长期波流观测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沉底式长期波流观测装置，属于海洋测量技术领域。本实用新型包括观测仪、浊度仪、三角支架、平衡结构、水管和水泵，观测仪、浊度仪和水泵通过线缆与海洋观测平台电连接；观测仪通过平衡结构固定在三角支架的顶部，浊度仪安装在三角支架上；水管缠绕在三角支架上，其进水口与水泵的出水口连接，其出水口正对观测仪表面。本实用新型将观测仪通过三角支架结构固定在海底，可以减小海底地形对仪器倾斜的影响，同时通过平衡结构解决仪器姿态问题，确保观测仪投放入海水中时可以保持竖直向上。观测仪探头受泥沙沉积影响时，打开水泵冲刷观测仪表面，冲刷泥沙，从而减少水体的悬浮泥沙对观测结果的影响。

Description

一种沉底式长期波流观测装置

技术领域

本实用新型涉及海洋测量技术领域，更具体地说是一种沉底式长期波流观测装置。

背景技术

水文测验工程中，沉底式仪器位于水底，能够免受水表恶劣天气及往来船只影响，减小人为破坏可能性，且轻易不会有位置的挪动，可以大幅度提高观测质量，因此应用越来越广泛，但无论是流速还是波浪，对于长期观测(一年及以上)所用的仪器支架及配套维护方法的研究仍较为匮乏，仅有《AWAC在海洋波浪观测应用中若干问题的探讨》中有部分讨论，但其使用的材料局限于不锈钢，在海底长时间投放过程中仍无法避免锈蚀现象。

经检索，关于解决上述现有测量仪在长时间使用时无法避免锈蚀的不足，目前已有相关专利公开。如，中国专利申请号为：CN202120260740.4，申请日为：2021年1月29日的实用新型，公开了一种坐底测量仪器专用支架，包括正棱台结构、双轴平衡环、平衡环转轴、铅块、隔水挡板和棱台底部对角结构，双轴平衡环结构设置在正棱台结构上；平衡环转轴设置在正棱台结构上，用于固定并连接双轴平衡环结构；棱台底部对角结构设置在正棱台结构的底部；隔水挡板对应设置在正棱台结构的四个侧面；铅块与仪器配合设置。该方案虽然可以解决海水锈蚀的问题，但该方案在较为崎岖的海底地形无法应用，同时观测中的数据质量监控易处于缺失状态，而且仪器探头在观测过程中会有水体的悬浮泥沙沉积在表面，这些都会对观测结果造成较大的影响。

实用新型内容

针对现有的测量仪无法应用于较为崎岖的海底地形以及仪器探头在观测过程中会有水体的悬浮泥沙沉积在表面影响观测结果等问题，本实用新型设计了一种沉底式长期波流观测装置，在现有的观测仪的基础上进行了优化改进，将观测仪通过三角支架结构固定在海底，可以减小海底地形对仪器倾斜的影响；并且浊度仪在观测到观测仪探头受泥沙沉积影响时，打开水泵冲刷观测仪表面，冲刷泥沙，从而减少水体的悬浮泥沙对观测结果的影响。

一种沉底式长期波流观测装置，包括观测仪和浊度仪，所述观测仪和浊度仪通过线缆与海洋观测平台电连接；还包括三角支架、平衡结构、水管和水泵，所述观测仪通过平衡结构固定在三角支架的顶部，所述浊度仪安装在三角支架上；水泵通过线缆与海洋观测平台电连接；所述水管缠绕在三角支架上，其进水口与水泵的出水口连接，其出水口正对观测仪表面。

进一步的技术方案，所述平衡结构包括槽钢结构、外连接环、内连接环和弹簧，外连接环的外周通过多个槽钢结构固定在三角支架的顶部，弹簧的一端与外连接环的内周固定连接，另一端与内连接环外周固定连接；且若干个弹簧在外连接环和内连接环之间等间距分布；所述观测仪安装在内连接环上

进一步的技术方案，所述槽钢结构、外连接环、内连接环和弹簧的表面均涂有黄油层。

进一步的技术方案，所述平衡结构包括槽钢结构、平衡环转轴和双轴平衡环，所述双轴平衡环的外周通过多个槽钢结构固定在三角支架的顶部；所述双轴平衡环包括两个旋转框，两个旋转框由小到大依次由内向外排列，且两个旋转框通过两对平衡环转轴相互连接；两对平衡环转轴相互垂直；所述观测仪安装在所述双轴平衡环上。

进一步的技术方案，所述槽钢结构和平衡环转轴的表面均涂有黄油层。

进一步的技术方案，所述双轴平衡环由尼龙材料构成。

进一步的技术方案，在三角支架的底部设有支架盘式撑脚，支架盘式撑脚用于将三角支架固定在海底。

进一步的技术方案，还包括电池仓，所述电池仓通过数根不锈钢圆棒连接固定在观测仪的底部，用于给观测仪和浊度仪供电。

进一步的技术方案，还包括配重铅块，所述配重铅块固定在电池仓的底部。

进一步的技术方案，所述三角支架的表面涂有防生物漆层。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种沉底式长期波流观测装置，仪器支架采用三脚结构，可以减小海底地形对仪器倾斜的影响，不会因为地形变化较大而无法安装。

(2)本实用新型的一种沉底式长期波流观测装置，采用浊度仪和观测仪进行实时数据观测和传输，可以实时监控数据质量，在观测仪受泥沙沉积影响时能打开水泵冲刷观测仪表面，避免台风期间骤淤而影响仪器观测性能。

(3)本实用新型的一种沉底式长期波流观测装置，结构稳定、牢固可靠、便于长期维护，并且平衡结构可以保障仪器放入海底后竖直向上，可实时监控，免受泥沙骤淤对仪器观测数据的影响。

(4)本实用新型的一种沉底式长期波流观测装置，采用双轴平衡环结构，底部配合设置有铅块，可以减小金属磁性对仪器罗经的影响，且不会发生锈蚀，海底生物无法附着在其表面生长，不会因为长时间投放影响平衡效果。

(5)本实用新型的一种沉底式长期波流观测装置，除自重外增加了铅块作为配重，可以增加仪器姿态的稳定性，又没有磁性影响。

(6)本实用新型的一种沉底式长期波流观测装置，采用可拆卸结构，观测过程可以更换仪器及电池仓连接件，降低了长期观测的维护成本，加强了仪器性能保障。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中平衡结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3中平衡结构的结构示意图。

图中：1、三角支架；2、观测仪；3、浊度仪；4、电池仓；5、配重铅块；6、支架盘式撑脚；7、外连接环；8、槽钢结构；9、弹簧；10、内连接环；11、平衡环转轴；12、双轴平衡环；13、水管。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

实施例1

本实施例的一种沉底式长期波流观测装置，如图1所示，包括观测仪2、浊度仪3、三角支架1、支架盘式撑脚6、平衡结构、电池仓4、配重铅块5、水管13和水泵。

仪器支架采用三角支架1，其高度可根据需要进行选择。采用三角支架1可以减小海底地形对仪器倾斜的影响，不会因为地形变化较大而无法安装。且通过支架盘式撑脚6加固三角支架1的安装强度，将三角支架固定在海底，防止海底水流对三角支架1稳定性的影响。为了防止海水锈蚀以及海洋生物附着的影响，三角支架1和支架盘式撑脚6均采用316不锈钢材料制作，且进行过磁性消除操作，不会对仪器造成影响。并且三角支架1的表面进行防生物漆喷涂保护，三角支架1上安装有牺牲阳极保护组件，牺牲阳极保护组件采用锌合金材料。

其中，观测仪2通过平衡结构固定在三角支架1的顶部，平衡结构可以保障观测仪2放入海底后竖直向上，免受泥沙骤淤对仪器观测数据的影响。浊度仪3安装在三角支架1上。观测仪2和浊度仪3通过线缆与海洋观测平台电连接，进行数据实时传输及电量供应，监控数据质量。

水泵也通过线缆与海洋观测平台电连接，水泵开关设置在海洋观测平台处。水管13的进水口与水泵的出水口连接，其出水口正对观测仪2的表面。其中，线缆和水管13等多余部分均缠绕在三角支架1上，以免影响仪器工作。当观测仪2受泥沙沉积影响时，打开水泵冲刷观测仪2的表面，当浊度仪观测到较高的浊度值时，提前进行维护避免骤淤而影响仪器观测性能。

在观测仪2的底部通过不锈钢圆棒固定安装有电池仓4，电池仓4与观测仪2和浊度仪3电连接，用于给观测仪2和浊度仪3供电。电池仓4在实际观测过程中充当备份作用，只有线缆出现意外状况无法供电时才会使用，此时海洋观测平台无法收到数据，可以迅速安排工作人员进行相关维护操作。

为了确保观测仪2竖直向上，在电池仓4的底部通过不锈钢圆棒固定有配重铅块5，配重铅块5可以增加仪器姿态的稳定性，且不会产生磁性影响。

本实施例采用三角支架1对仪器进行固定，可以减小海底地形对仪器倾斜的影响，能够确保观测仪2放入海底以后竖直向上，不会因水流冲击姿态变化。且采用牺牲阳极保护系统及防生物漆层，确保在水底长时间放置，也不会受海水锈蚀或吸引海蛎子附着等影响仪器观测。并且在浊度仪3检测到观测仪2的探头受到泥沙沉积影响时，可以及时打开水泵，采用水流冲刷观测仪2探头，清除泥沙，可以避免台风期间骤淤而影响仪器观测性能。

实施例2

本实施例的一种沉底式长期波流观测装置，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于：如图2所示，平衡结构包括槽钢结构8、外连接环7、内连接环10和弹簧9，槽钢结构8和弹簧9均设有多个。

外连接环7和内连接环10的形状均为圆环形，三角支架1顶部的形状为三角形。外连接环7的外周焊接有多个槽钢结构8，且外连接环7通过多个槽钢结构8固定在三角支架1的顶部。其中，缺口朝下，便于安装及更换观测仪2及电池仓4，安装牢固之后通过可以锁销结构保障固定。

其中，多个弹簧9在外连接环7和内连接环10之间等间距分布，且弹簧9的一端与外连接环7的内周固定连接，另一端与内连接环10的外周固定连接，观测仪2可拆卸安装在内连接环10上。

且，槽钢结构8、外连接环7、内连接环10和弹簧9均采用316不锈钢制作，可以提高耐腐蚀性，且进行过磁性消除操作，不会对仪器造成影响。

为了进一步防止海水锈蚀对装置的影响，在槽钢结构8、外连接环7、内连接环10和弹簧9的表面均涂有黄油层。

本实施例中的平衡结构能够在投放仪器后确保仪器竖直向上，并且可以避免海水锈蚀以及海洋生物附着对三角支架1的影响。

实施例3

本实施例的一种沉底式长期波流观测装置，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于：如图3所示，平衡结构包括槽钢结构8、平衡环转轴11和双轴平衡环12，槽钢结构8设有多个，平衡环转轴11设有两对。

双轴平衡环12的外周通过多个槽钢结构8固定在三角支架1的顶部；双轴平衡环12包括两个旋转框，两个旋转框由小到大依次由内向外排列，且两个旋转框通过两对相互垂直的平衡环转轴11相互连接。观测仪2安装在双轴平衡环12上。

优选的，双轴平衡环12内部通过平衡环转轴11的螺纹连接，如此结构设置便于二者之间进行快速连接及拆卸。

其中，双轴平衡环12由尼龙材料构成，可以确保旋转部分不会由于经常滑动引起表面锈蚀。且槽钢结构8和平衡环转轴11均采用316不锈钢制作，可以提高耐腐蚀性，且进行过磁性消除操作，不会对仪器造成影响。

为了进一步防止海水锈蚀对装置的影响，槽钢结构8和平衡环转轴11的表面均涂有黄油层。

本实施例中的平衡结构能够在投放仪器后确保仪器竖直向上，并且可以避免海水锈蚀以及海洋生物附着对三角支架1的影响。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种沉底式长期波流观测装置，包括观测仪(2)和浊度仪(3)，所述观测仪(2)和浊度仪(3)通过线缆与海洋观测平台电连接；其特征在于：还包括三角支架(1)、平衡结构、水管(13)和水泵，所述观测仪(2)通过平衡结构固定在三角支架(1)的顶部，所述浊度仪(3)安装在三角支架(1)上；水泵通过线缆与海洋观测平台电连接；所述水管(13)缠绕在三角支架(1)上，其进水口与水泵的出水口连接，其出水口正对观测仪(2)表面。

2.根据权利要求1所述的一种沉底式长期波流观测装置，其特征在于：所述平衡结构包括槽钢结构(8)、外连接环(7)、内连接环(10)和弹簧(9)，外连接环(7)的外周通过多个槽钢结构(8)固定在三角支架(1)的顶部，弹簧(9)的一端与外连接环(7)的内周固定连接，另一端与内连接环(10)外周固定连接；且若干个弹簧(9)在外连接环(7)和内连接环(10)之间等间距分布；所述观测仪(2)安装在内连接环(10)上。

3.根据权利要求2所述的一种沉底式长期波流观测装置，其特征在于：所述槽钢结构(8)、外连接环(7)、内连接环(10)和弹簧(9)的表面均涂有黄油层。

4.根据权利要求1所述的一种沉底式长期波流观测装置，其特征在于：所述平衡结构包括槽钢结构(8)、平衡环转轴(11)和双轴平衡环(12)，所述双轴平衡环(12)的外周通过多个槽钢结构(8)固定在三角支架(1)的顶部；所述双轴平衡环(12)包括两个旋转框，两个旋转框由小到大依次由内向外排列，且两个旋转框通过两对平衡环转轴(11)相互连接；两对平衡环转轴(11)相互垂直；所述观测仪(2)安装在所述双轴平衡环(12)上。

5.根据权利要求4所述的一种沉底式长期波流观测装置，其特征在于：所述槽钢结构(8)和平衡环转轴(11)的表面均涂有黄油层。

6.根据权利要求5所述的一种沉底式长期波流观测装置，其特征在于：所述双轴平衡环(12)由尼龙材料构成。

7.根据权利要求2或6所述的一种沉底式长期波流观测装置，其特征在于：在三角支架(1)的底部设有支架盘式撑脚(6)，支架盘式撑脚(6)用于将三角支架(1)固定在海底。

8.根据权利要求7所述的一种沉底式长期波流观测装置，其特征在于：还包括电池仓(4)，所述电池仓(4)通过数根不锈钢圆棒连接固定在观测仪(2)的底部，用于给观测仪(2)和浊度仪(3)供电。

9.根据权利要求8所述的一种沉底式长期波流观测装置，其特征在于：还包括配重铅块(5)，所述配重铅块(5)固定在电池仓(4)的底部。

10.根据权利要求9所述的一种沉底式长期波流观测装置，其特征在于：所述三角支架(1)的表面涂有防生物漆层。

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