RU2499280C2 - Профилограф для вертикального зондирования морской среды - Google Patents
Профилограф для вертикального зондирования морской среды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499280C2 RU2499280C2 RU2012124198/28A RU2012124198A RU2499280C2 RU 2499280 C2 RU2499280 C2 RU 2499280C2 RU 2012124198/28 A RU2012124198/28 A RU 2012124198/28A RU 2012124198 A RU2012124198 A RU 2012124198A RU 2499280 C2 RU2499280 C2 RU 2499280C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- container
- electric drive
- marine environment
- ascent
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)
Abstract
Использование: морские исследования посредством профилографов (станций) вертикального зондирования морской среды, в автоматизированных подводных аппаратах (зондах) заякоренного типа для проведения комплексных наблюдений за гидрологическими параметрами и за динамикой водной среды, а также для химико-биологического и экологического контроля и мониторинга акваторий. Сущность: создание профилографа для вертикального зондирования морской среды, в котором система всплытия-погружения, в отличие от известных устройств, выполнена в виде безредукторного реверсного электропривода с использованием шагового электродвигателя с магнитной муфтой. Технический результат: упрощение конструкции профилографа за счет исключения редуктора из системы всплытия-погружения, повышение кпд и надежности электропривода и, как следствие, - увеличение рабочего ресурса автономной работы профилографа. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Техническое решение относится к технике морских исследований посредством профилографов (станций) вертикального зондирования морской среды и может быть использовано в автоматизированных подводных аппаратах (зондах) заякоренного типа для проведения комплексных наблюдений за гидрологическими параметрами и за динамикой водной среды, а также для химико-биологического и экологического контроля и мониторинга акваторий.
Известны конструкции буйковых станций [5-9], перемещаемых вверх-вниз по глубине посредством лебедки с тросом (кабель-тросом) размещенных внутри этих станций (зондов).
Общими признаками известных профилографов (зондов) [3-5 и др.], сканирующих по глубине, являются трос (или кабель-трос) снабженный на одном конце якорем с размыкателем, а на другом - плавучестью, установленный на тросе контейнер, в котором размещены зондирующие измерительные приборы, блок приема и хранения измерительной информации, система всплытия-погружения, блок управления, блок питания, а также блок радио- и гидроакустической связи. При этом в части источников (см. например [4, 5, 7, 9]) система всплытия-погружения зондирующих станций только декларируется, но конструктивно не рассматривается. В ряде устройств [6, 8 и др.] перемещение контейнера осуществляется посредством намотки трос-кабеля на барабан лебедки с помощью реверсивного электродвигателя, снабженного редуктором.
Известно [3], что наличие лебедки является недостатком и в определенной степени ограничивает возможности профилографа.
Альтернативой использованию в качестве спуско-подъемного устройства лебедки является применение системы всплытия-погружения сканирующих (циклирующих) по тросу зондов [1-3].
Так, циклирующий зонд [3] для профилирования по глубине водной среды выполнен в виде обтекаемого крыла с размещенными внутри него тросом с направляющими роликами и двигателем с редуктором.
Известный аквазонд [2] циклирующего режима содержит последовательное тросовое соединение якоря, размыкающего устройства и притопленного поплавка, перемещающийся по тросу зонд снабжен набором датчиков, устройством обработки, источником питания и электроприводом, размещенным в отдельной от зонда плавучести.
Принятый за прототип профилограф (автономная станция для зондирования водной среды по глубине) по патенту RU 2297939 С2, 27.04.2007 [1] содержит кабель-трос, снабженный на одном конце якорем с размыкателем, а на другом - плавучестью, и установленный на кабель-тросе контейнер, выполненный с возможностью вертикального перемещения по кабель-тросу, при этом в контейнере размещены зондирующие измерительные приборы, блок приема и хранения измерительной информации, система всплытия-погружения, блок управления, блок питания, а также блок радио- и гидроакустической связи, причем система всплытия-погружения выполнена в виде реверсивного электропривода.
Основным недостатком устройства [1], как и других известных аналогов [2, 3], является наличие в системе всплытия-погружения редуктора, к.п.д. которого, как правило, не превышает 70%. Блок всплытия-погружения с высокооборотным (до 3000 об/мин) электродвигателем и понижающим шестереночным редуктором усложняет конструкцию профилографа [1], повышает его массу и габариты и снижает ресурс работы при автономном питании профилографа. Размещение (пропускание) кабель-троса внутри блока профилографа повышает трудоемкость и усложняет сборку (компоновку) устройства, его профилактику и ремонт.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании профилографа для вертикального зондирования морской среды, в котором система всплытия-погружения, в отличие от известных [1-3] устройств, выполнена в виде безредукторного реверсного электропривода с использованием шагового электродвигателя с магнитной муфтой.
Основной технический результат - упрощение конструкции профилографа за счет исключения редуктора из системы всплытия-погружения, повышение к.п.д. и надежности электропривода и, как следствие, - увеличение рабочего ресурса автономной работы профилографа. По сравнению с известными устройствами [1-3 и др.] профилограф имеет меньшую массу и меньшие габариты, а также рациональную конструкцию направляющего кабель-трос устройства вне обтекаемой оболочки контейнера.
Технический результат достигается следующим образом.
Профилограф для вертикального зондирования морской среды содержит кабель-трос, снабженный на одном конце якорем с размыкателем, а на другом - плавучестью, и установленный на кабель-тросе контейнер, выполненный с возможностью вертикального перемещения по кабель-тросу, при этом в контейнере размещены зондирующие измерительные приборы, блок приема и хранения измерительной информации, система всплытия-погружения, блок управления, блок питания, а также блок радио- и гидроакустической связи, причем система всплытия-погружения выполнена в виде реверсивного электропривода.
Отличительной особенностью профилографа является то, что реверсивный электропривод выполнен безредукторным и включает размещенный внутри цилиндрического корпуса с крышкой шаговый электродвигатель (ШЭД) с закрепленной на валу внутренней магнитной полумуфтой. Снаружи корпуса на подшипниках скольжения расположена внешняя магнитная полумуфта, на которой установлен ведущий приводной ролик, который посредством роликового прижимного механизма, закрепленного на корпусе, взаимодействует с кабель-тросом, обеспечивая вертикальное перемещение контейнера. Крышка электропривода снабжена герметичным электроразъемом для подачи питания и сигналов управления на ШЭД.
Профилограф также отличается тем, что контейнер выполнен в виде рамы с закрепленными на ней аппаратурными блоками, помещенной в обтекаемую оболочку из высокопрочной пластмассы, и установленной на кабель-тросе посредством ведущего приводного ролика и роликового прижимного механизма, смонтированного из двух рольгангов. При этом кабель-трос расположен вне обтекаемой оболочки контейнера.
На фиг.1 показана общая конструктивная схема профилографа для вертикального зондирования морской среды; на фиг.2 приведена блок-схема размещения аппаратуры внутри контейнера; на фиг.3 представлена схема системы всплытия-погружения, выполненной в виде безредукторного реверсивного электропривода с ШЭД; фиг.4 иллюстрирует конструкцию электропривода.
На чертежах использованы следующие обозначения:
1 - кабель-трос;
2 - якорь;
3 - размыкатель;
4 - плавучесть;
5 - контейнер профилографа;
6 - блок зондирующих измерительных приборов;
7 - система всплытия-погружения (электропривод) в составе:
7.1 - цилиндрический корпус;
7.2 - крышка;
7.3 - шаговый электродвигатель ШЭД (схематично в разрезе);
7.4 - внутренняя магнитная полу муфта;
7.5 - подшипники скольжения;
7.6 - внешняя магнитная полумуфта;
7.7 - ведущий приводной ролик;
7.8 - роликовый прижимной механизм;
8 - блок приема и хранения измерительной информации;
9 - блок управления;
10 - блок питания;
11 - блок радио- и гидроакустической связи;
12 - электроразъем;
13 - обтекаемая оболочка контейнера.
Работа профилографа для вертикального зондирования морской среды, в основном, аналогична работе известных устройств [1-3] и заключается в следующем.
В пункте наблюдения судно-носитель погружает кабель-трос 1, снабженный на одном конце якорем 2 с размыкателем 3, а на другом-плавучестью 4, с установленным на кабель-тросе контейнером 5 (фиг.1). Контейнер 5 посредством электропривода 7 перемещается вверх-вниз по кабель-тросу 1 по командам блока 9 управления. На заданных горизонтах контейнер 5 останавливается, и блок 6 зондирующих измерительных приборов измеряет гидрологические и динамические параметры водной среды, а также осуществляет химико-биологические и экологические замеры. Прием и хранение измерительной информации осуществляет блок 8, питание аппаратуры контейнера 5 обеспечивает блок 10. Для радио- и гидроакустической связи контейнера 5 с судном-носителем служит блок 11. Управление работой аппаратуры профилографа, размещенной в контейнере 5 (фиг.2) осуществляет программно-вычислительный блок 9. Структура и работа блоков 6, 8-11 известны и приведены, например в RU 28778 U1, 10.04.2003; RU 2229146, 20.05.2004.
Функционирование профилографа отличается, в основном, работой системы 7 всплытия-погружения (электропривода). Реверсивный электропривод 7 (фиг.3, 4) выполнен безредукторным и включает размещенный внутри цилиндрического корпуса 7.1 с крышкой 7.2 шаговый электродвигатель ШЭД 7.3 с магнитной муфтой, который по программам, заданным блоком 9 управления, обеспечивает перемещение контейнера 5 вверх-вниз по кабель-тросу 1. Магнитная муфта (внутренняя и внешняя полумуфты 7.4 и 7.6) служат магнитным пускателем электропривода 7 для передачи вращающего момента ведущему приводному ролику 7.7.
В качестве ШЭД 7.3 с магнитной муфтой может быть использован, например, низкооборотный (19-94 об/мин) шаговый электродвигатель марки AD-200-21. Работой ШЭД 7.3 электропривода 7 управляет блок 9 через электроразъем 12, по которому также подается электропитание от блока 10.
Аппаратурная часть профилографа в составе блоков 6-11 закреплена на раме контейнера 5, помещенной в обтекаемую оболочку 13 (фиг.2).
Перемещение контейнера 5 по кабель-тросу 1 осуществляется посредством ведущего приводного ролика 7.7 и прижимного (направляющего) механизма 7.8, смонтированного из двух рольгангов. Фиксация (стопор) приводного ролика 7.7 обеспечивает остановку движения контейнера 5 на заданном горизонте измерения.
Опытный образец профилографа практически подтвердил достижение технического результата: упрощение конструкции при снижении массы и габаритов электропривода в среднем на 10-15% и уменьшение его энергопотребления (а следовательно, увеличение рабочего ресурса с автономным источником питания) в среднем до 15-20%.
Таким образом, из описания профилографа и его работы следует, что достигается его назначение с указанным техническим результатом, который находится в причинно-следственной связи с совокупностью существенных признаков устройства.
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
I. Прототип и аналоги:
1. RU 2297939 С2, 27.04.2007 (прототип).
2. RU 2325674 С1, 27.05.2008 (аналог).
3. US 5869756 (А), 09.02.1999 (аналог).
4. RU 2404081 С1, 20.11.2010 (аналог).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
5. RU 2096247 С1, 20.11.1997.
6. RU 2184674 С1, 10.07.2002.
7. GB 1248901 (А1), 06.10.1971.
8. US 2009269709 (А1), 29.10.2009.
9. JP 2010285072 (А), 24.12.2010.
Claims (2)
1. Профилограф для вертикального зондирования морской среды, содержащий кабель-трос, снабженный на одном конце якорем с размыкателем, а на другом - плавучестью, и установленный на кабель-тросе контейнер, выполненный с возможностью вертикального перемещения по кабель-тросу, при этом в контейнере размещены зондирующие измерительные приборы, блок приема и хранения измерительной информации, система всплытия-погружения, блок управления, блок питания, а также блок радио- и гидроакустической связи, причем система всплытия-погружения выполнена в виде реверсивного электропривода, отличающийся тем, что реверсивный электропривод выполнен безредукторным и включает размещенный внутри цилиндрического корпуса с крышкой шаговый электродвигатель (ШЭД) с закрепленной на валу внутренней магнитной полумуфтой, снаружи корпуса на подшипниках скольжения расположена внешняя магнитная полумуфта, на которой установлен ведущий приводной ролик, который посредством роликового прижимного механизма, закрепленного на корпусе, взаимодействует с кабель-тросом, обеспечивая вертикальное перемещение контейнера, а крышка электропривода снабжена герметичным электроразъемом для подачи питания и сигналов управления на ШЭД.
2. Профилограф по п.1, отличающийся тем, что контейнер выполнен в виде рамы с закрепленными на ней аппаратурными блоками, помещенной в обтекаемую оболочку из высокопрочной пластмассы и установленной на кабель-тросе посредством ведущего приводного ролика и роликового прижимного механизма, смонтированного из двух рольгангов, причем кабель-трос расположен вне обтекаемой оболочки контейнера.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124198/28A RU2499280C2 (ru) | 2012-06-09 | 2012-06-09 | Профилограф для вертикального зондирования морской среды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124198/28A RU2499280C2 (ru) | 2012-06-09 | 2012-06-09 | Профилограф для вертикального зондирования морской среды |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012124198A RU2012124198A (ru) | 2012-10-10 |
| RU2499280C2 true RU2499280C2 (ru) | 2013-11-20 |
Family
ID=47079291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012124198/28A RU2499280C2 (ru) | 2012-06-09 | 2012-06-09 | Профилограф для вертикального зондирования морской среды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2499280C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2670252C1 (ru) * | 2015-04-29 | 2018-10-19 | Шэньчжэнь Чайна Стар Оптоэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд. | Способ установки уровней серого пикселей на жидкокристаллической панели |
| RU2681816C2 (ru) * | 2017-12-26 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Ситекрим" | Автономная подповерхностная океанографическая буйковая станция |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113670272A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-11-19 | 中国海洋大学 | 一种水体剖面环境光场自由落体测量系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2297939C2 (ru) * | 2005-04-11 | 2007-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" | Автономная позиционная станция с системой всплытия-погружения с кабель-тросом и способ ее применения |
| RU67057U1 (ru) * | 2006-02-03 | 2007-10-10 | Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук | Автономная позиционная гидрофизическая станция для зондирования водной среды по глубине |
| RU120397U1 (ru) * | 2012-06-15 | 2012-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Ситекрим" | Электропривод морского профилографа вертикального зондирования |
-
2012
- 2012-06-09 RU RU2012124198/28A patent/RU2499280C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2297939C2 (ru) * | 2005-04-11 | 2007-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" | Автономная позиционная станция с системой всплытия-погружения с кабель-тросом и способ ее применения |
| RU67057U1 (ru) * | 2006-02-03 | 2007-10-10 | Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук | Автономная позиционная гидрофизическая станция для зондирования водной среды по глубине |
| RU120397U1 (ru) * | 2012-06-15 | 2012-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Ситекрим" | Электропривод морского профилографа вертикального зондирования |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2670252C1 (ru) * | 2015-04-29 | 2018-10-19 | Шэньчжэнь Чайна Стар Оптоэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд. | Способ установки уровней серого пикселей на жидкокристаллической панели |
| RU2681816C2 (ru) * | 2017-12-26 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Ситекрим" | Автономная подповерхностная океанографическая буйковая станция |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012124198A (ru) | 2012-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103759845B (zh) | 一种拖曳式光纤温深剖面连续测量系统 | |
| CN108189969A (zh) | 一种基于卫星通讯数据实时传输的深海锚系潜标系统 | |
| CN117388460B (zh) | 一种可分离型海洋地质环境检测装置 | |
| RU2499280C2 (ru) | Профилограф для вертикального зондирования морской среды | |
| CN103612723A (zh) | 一种深远海全自主海洋环境监测浮标 | |
| CN102759608A (zh) | 一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪 | |
| CN206657008U (zh) | 一种湖泊水环境监测装置 | |
| JP2016129514A (ja) | 養殖水槽の水質監視装置及びそれを用いた養殖システム | |
| CN212540382U (zh) | 一种锚式水底环境监测装置 | |
| CN211107934U (zh) | 一种基于无人无缆潜水器的协同勘探系统 | |
| CN109975505A (zh) | 一种仿生水下水质巡检机 | |
| CN104671015B (zh) | 自驱动式水下绕缆器 | |
| CN205015272U (zh) | 一种海水透明度测量仪器 | |
| CN110341890B (zh) | 一种微型海洋监测浮标 | |
| CN109131749A (zh) | 一种自航式远程实时操控式海洋浮标 | |
| CN116001986A (zh) | 一种海洋环境监测与探测装备 | |
| RU120397U1 (ru) | Электропривод морского профилографа вертикального зондирования | |
| CN112729257B (zh) | 能够准确测量波浪参数的海洋综合观测浮标及方法 | |
| CN206292394U (zh) | 核电站取水口水下环境监测系统 | |
| RU2325674C1 (ru) | Аквазонд циклирующего режима | |
| CN219467940U (zh) | 一种海洋生态监测浮标装置 | |
| CN219590021U (zh) | 监测装置 | |
| CN205932794U (zh) | 电梯轿厢与井道壁距离检测装置 | |
| CN110161336A (zh) | 检测机器人 | |
| CN212198291U (zh) | 一种微型太阳能无人值守绞车 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180610 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210118 |