一种低损耗的水波增氧系统技术方案

一种低损耗的水波增氧系统，其中，鱼塘呈一蓄水池结构，造波机具有制造水体波动的功能，并于鱼塘两侧岸边各设一个，同时以其推波机构设于池水中，浪高仪设于二个造波机之间，激光测距仪装于一个造波机上，接收板对称装于另一造波机上，利用二个对岸设置的造波机产生频率相同、方向相反的机械波，并以其所合成的驻波对大型鱼塘水池制造出大面积、均匀化的机械振动，由于驻波波腹处的振幅为二个机械波振幅的叠加，因此可使鱼塘的整个水域形成全局范围的剧烈波动，操作者只需利用伺服电缸的高精度性调控振动频率，便可令每一个驻波波腹处的波浪激起水花，使空气由上至下均匀溶解进入水体之中，从而为水产动物制造更加优越的养殖环境。境。境。

【技术实现步骤摘要】
一种低损耗的水波增氧系统


[0001]本技术涉及农业机械设备
，尤其是一种低损耗的水波增氧系统。

技术介绍

[0002]在渔业养殖生产作业过程中，由于鱼塘常用于密集养殖，水体易出现缺氧状态，为确保鱼群正常呼吸，并抑制厌氧菌生长以防止水体变质，必须以增氧设备时刻翻动水体补充氧气。传统增氧机结构是以高速旋转的叶轮激起水花，从而将空气带入水体之中，或以空气泵将空气打入水中，以此增加水中的含氧量。由于这些方式均存在作业面积过小的缺陷，增氧效果局限于设备运行处的水表及附近区域，因此必须时刻加大运行功率，以此增加水体波动与氧气溶解的扩散速度，导致其电能消耗十分巨大；并且，对于数亩至数十亩面积的大型鱼塘来说，一般增氧设备即使加大功率，其对水体深层及边缘处的增氧效果也是收效甚微；同时，鱼群被增氧区域的高氧环境吸引，靠近叶轮等设备还会有刮伤风险。因此，现有的鱼塘增氧技术存在的各种缺陷需要一种新的技术方案进行改进。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术中的不足，本技术提供了一种低损耗的水波增氧系统，用于对小型至大型鱼塘实现低损耗、高效率的增氧效果。
[0004]本技术的技术方案如下：一种低损耗的水波增氧系统，包括鱼塘、至少二个造波机、浪高仪、激光测距仪、接收板。其中，鱼塘呈一蓄水池结构，并盛放适宜养殖水产动物的池水；造波机具有制造水体波动的功能，并于鱼塘两侧岸边各设置一个，同时以其推波机构设置于池水水体之中；浪高仪用于检测池水波浪的频率与幅度，并设置于上述二个造波机之间的池水上方；激光测距仪安装于上述一个造波机之上，接收板以对称位置安装于另一个造波机之上，从而可检测两个造波机上推波机构的间隔距离。通过上述结构，二个造波机可对鱼塘制造出二个频率相同、方向相反的机械波，并以此实施增氧作业。
[0005]进一步的，造波机包括伺服电缸、推波板、滑座、滑轨、机架，所述伺服电缸固定于所述鱼塘岸边的地面或工作平台之上，并以其输出轴朝向鱼塘的所述池水位置与所述推波板连接，推波板呈垂直布置的板状结构，其下部分伸入池水，上部分与所述滑座连接固定；滑座贴合装配于滑轨之上，并可沿滑轨布置方向移动；滑轨呈条状轨道结构，并固定于所述机架之上，机架的一段固定于鱼塘岸边，另一段延伸至池水上方。通过上述结构，伺服电缸可驱动推波板沿水平方向来回移动，从而对池水制造波浪效果。
[0006]进一步的，所述激光测距仪设置于所述造波机的推波板之上，所述接收板设置于另一台所述造波机的推波板之上，通过将激光测距仪的激光输出端对准接收板，测出二个推波板的间距，而后启动伺服电缸使推波板移动，使二个推波板的初始间距符合所述伺服电缸产生所述机械波波长的整数倍。
[0007]进一步的，所述机械波的振动频率≥240Hz。
[0008]进一步的，所述机械波的振幅小于其波长的1/8。
[0009]进一步的，所述浪高仪通过超声波记录波浪高度，并固定于所述机架之上，同时以其超声检测区域对准于二个所述机械波所合成的驻波波腹处。
[0010]进一步的，所述伺服电缸每运行一段时间后停止，以二个机械波所合成驻波的残余能量维持振动一段时间，而后再次启动伺服电缸，以此类推实现间隔式作业。
[0011]本技术的有益效果是：
[0012]1.本技术利用二个对岸设置的造波机产生频率相同、方向相反的机械波，并以其所合成的驻波对大型鱼塘水池制造出大面积、均匀化的机械振动，由于驻波波腹处的振幅为二个机械波振幅的叠加，因此可使鱼塘的整个水域形成全局范围的剧烈波动，操作者只需利用伺服电缸的高精度性调控振动频率，便可令每一个驻波波腹处的波浪激起水花，使空气由上至下均匀溶解进入水体之中。相比于现有技术，本技术对于水体的增氧具有效率高、幅度大、范围广、扩散均匀、控制精确的优势，从而为水产动物制造更加优越的养殖环境。
[0013]2.由于合成驻波的二个机械波存在互相增益的效果，使驻波的动能主要集中在各波腹处的波浪振动，而向远处传播损耗的能量较小，因此，本技术可采取间隔式工作模式，以驻波的残余能量维持波浪振动，而后只需每隔一段时间驱动推波板即可对驻波形态进行维持。相比于现有增氧技术中不间断运行模式，本技术所消耗的能源成本更小，同时可确保相关运动设备具有更长的运行使用寿命，使大型鱼塘的养殖作业更加经济化、实用化，具有较好的推广价值。
[0014]3.由于本技术所制造的波浪水花可使空气均匀扩散于水体各个区域，使鱼群不受溶氧差异的吸引而靠近运行设备，且由于波浪板动作时呈往复式直线运动，即使被鱼群逼近，也不足以造成具有可观性的伤害，同时，波浪板的运动不会出现类似叶轮缠绕水藻的问题，是一种安全可靠、适应性强的新型技术。
附图说明
[0015]图1是本技术的装配结构示意图；
[0016]图2是本技术中造波机的作业状态示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合说明书附图及实施例，对本技术作出进一步的详细描述。
[0018]如图1所示，一种低损耗的水波增氧系统，包括鱼塘1、二个造波机2、浪高仪3、激光测距仪4、接收板5。所述鱼塘1呈一蓄水池结构，并盛放适宜养殖水产动物的池水1a；所述造波机2具有制造水体波动的功能，并于鱼塘1两侧岸边各设置一个，造波机2包括伺服电缸2a、推波板2b、滑座2c、滑轨2d、机架2e，所述伺服电缸1a以铰接方式固定于鱼塘1岸边的地面之上，并以其输出轴朝向鱼塘1的所述池水1a位置，同时与所述推波板2b连接，推波板2b呈垂直布置的板状结构，其下部分伸入池水1a，上部分与所述滑座2c连接固定；滑座2c贴合装配于所述滑轨2d之上，并可沿滑轨2d布置方向移动；滑轨2d呈条状轨道结构，并固定于所述机架2e横臂处，机架2e的一段立柱部分固定于鱼塘1岸边，另一段横臂部分延伸至池水1a上方。所述浪高仪3可通过超声波记录波浪高度，从而用于检测池水1a波浪的频率与幅度，并设置于右侧造波机2的机架2e端头；所述激光测距仪4安装于左侧造波机2的推波板2b之
上，所述接收板5以对称位置安装于右侧个造波机2的推波板2b之上，从而可检测两个造波机2上推波机构的间隔距离。
[0019]本技术的工作步骤如下：
[0020]步骤一：设定频率240Hz，以往复式直线运动模式启动一侧的伺服电缸2a，测量池水1a在240Hz推波板带动作用下所产生水波的传播速率v，通过v/240计算得到240Hz频率作用下的水波波长λ，并进行记录，而后关闭伺服电缸2a。
[0021]步骤二：开启激光测距仪4，而后通过接收板2的反射作用测得左右二个推波板2b之间的初始间距L，先按公式L/λ计算并对结果取整得到倍数N，而后按以下公式计算：
[0022]x＝L
‑
N
·
λ
[0023]得到波浪板2b需要调整的距离x，并启动左侧或右侧的伺服电缸2a，按x数值对波浪板2进行移动，使二个波浪板的间隔距离处于波长λ的整数倍。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低损耗的水波增氧系统，包括鱼塘、至少二个造波机、浪高仪、激光测距仪、接收板，其特征在于：所述鱼塘呈一蓄水池结构，并盛放适宜养殖水产动物的池水，所述造波机于鱼塘两侧岸边各设置一个，造波机包括伺服电缸、推波板、滑座、滑轨、机架，所述伺服电缸固定于所述鱼塘岸边的地面或工作平台之上，并以其输出轴朝向鱼塘的所述池水位置与所述推波板连接，推波板呈垂直布置的板状结构，其下部分伸入池水，上部分与所述滑座连接固定，滑座贴合装配于滑轨之上，并可沿滑轨布置方向移动，滑轨呈条状轨道结构，并固定于所述机架之上，机架的一端固定于鱼塘岸边，另一端延伸至池水上方,所述浪高仪用于检测池水波浪的频率与幅度，并设置于二个造波机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧，刘昊翔，王军，陈欣，彭安，
申请(专利权)人：江西省农业机械研究所，
类型：新型
国别省市：