一种海洋垂直剖面自动观测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及海洋垂直剖面测量技术领域，且公开了一种海洋垂直剖面自动观测装置及方法，解决了海域内的海水是流动的，虽然主浮体可以提供浮力将系留缆拉直，但是海水对主浮体的作用力较大时，还是会导致系留缆倾斜，当系留缆倾斜时，主浮体的高度无法确定，导致主浮体无法达到预设的高度，不便于观测的问题，其包括安装箱和浮体观测机构，所述浮体观测机构位于安装箱的上方，安装箱内设有缠绕轴，缠绕轴的两端分别固定连接有第一转轴，第一转轴的一端和安装箱的一侧内壁通过第一轴承连接，安装箱内设有系留缆，系留缆的一端与缠绕轴固定连接；可以准确的得知浮体观测机构的高度，进而使得浮体观测机构准确的到达预设位置，便于进行观测。行观测。行观测。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋垂直剖面自动观测装置及方法


[0001]本专利技术属于海洋垂直剖面测量
，具体为一种海洋垂直剖面自动观测装置及方法。

技术介绍

[0002]以载人潜水器为平台，开展探测类、观察类等深海配套技术设备（系统）的功能与性能规范化海上测试试验，从潜水器接口与适应性安装调试、质量控制、检验检测、规范化海上试验操作几个方面出发，深海观测类传感器、设备及系统在搭载载人潜水器下潜海试时无法顺利安装使用，存在无技术状态监控、无客观评估准则、水下无法工作等问题。现有技术中，公开号为CN108917727A的中国专利公开了一种海洋垂直剖面测量装置及其工作方法，其公开日为2018年11月30日，系留缆为微负浮力，主浮体提供的浮力将系留缆拉直，绞车既可以正转也可以反转，绞车正转时释放系留缆，主浮体在浮力作用下上升，绞车反转时收起系留缆，主浮体在绞车的拉力的作用下下降，在主浮体上升和下降的过程中，通过主浮体上搭载的各种探测，其中，海域内的海水是流动的，虽然主浮体可以提供浮力将系留缆拉直，但是海水对主浮体的作用力较大时，还是会导致系留缆倾斜，当系留缆倾斜时，主浮体的高度无法确定，导致主浮体无法达到预设的高度，不便于观测。

技术实现思路

[0003]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种海洋垂直剖面自动观测装置及方法，有效的解决了上述
技术介绍
中海域内的海水是流动的，虽然主浮体可以提供浮力将系留缆拉直，但是海水对主浮体的作用力较大时，还是会导致系留缆倾斜，当系留缆倾斜时，主浮体的高度无法确定，导致主浮体无法达到预设的高度，不便于观测的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种海洋垂直剖面自动观测装置，包括安装箱和浮体观测机构，所述浮体观测机构位于安装箱的上方，安装箱内设有缠绕轴，缠绕轴的两端分别固定连接有第一转轴，第一转轴的一端和安装箱的一侧内壁通过第一轴承连接，安装箱内设有系留缆，系留缆的一端与缠绕轴固定连接，系留缆的另一端贯穿安装箱的顶部内壁，且系留缆的一端和浮体观测机构固定连接，缠绕轴的上方设有活动座，活动座的一侧设有两个第一导向轮，两个第一导向轮分别位于系留缆的两侧，第一导向轮和活动座通过转动件连接，活动座的一侧设有活动板，活动板和活动座通过连接柱固定连接，活动板和安装箱通过滑动器连接，活动板上开设有矩形孔，活动板的一侧设有旋转板，旋转板上固定连接有固定柱，固定柱插接于矩形孔内，安装箱上设有与其中一个第一转轴相配合的旋转驱动机构，另一个第一转轴与旋转板通过同步传动机构连接，安装箱上设有与系留缆相配合的倾斜角度测量机构；倾斜角度测量机构包括设置于安装箱上方的旋转套，且旋转套套设于系留缆的外部，旋转套的下方设有两个第二导向轮，第二导向轮和安装箱通过旋转支撑件连接，旋转套上固定连接有第二转轴，第二转轴和安装箱通过弧形滑动单元连接，第二转轴的外部套设
有旋转套，旋转套和第二转轴通过第二轴承连接，旋转套的一侧固定连接有测量板，安装箱的顶部固定连接有测距传感器，安装箱上设有与测量板相配合的水平滑动单元连接。
[0005]优选的，所述水平滑动单元包括设置于测量板一侧的第一固定板，第一固定板和安装箱固定连接，第一固定板上开设有第一滑槽，测量板内开设有限位腔室，限位腔室的一侧内壁开设有通孔，限位腔室内设有限位盘，限位盘的一侧固定连接有活动柱，活动柱贯穿通孔，且活动柱的一端插接于第一滑槽内，测量板位于测距传感器的正上方，安装箱安装于水下平台上，通过旋转驱动机构驱动第一转轴旋转，进而使得缠绕轴旋转，减少系留缆缠绕于缠绕轴上的长度，对系留缆进行放缆，使得浮体观测机构上移至预设的高度，当海水对浮体观测机构的作用力较大，使得位于第二导向轮上方的系留缆倾斜时，进而使得位于系留缆外部的旋转套倾斜，固定座的高度发生改变，且固定座相对第二转轴旋转，测量板水平方向的位置发生改变，活动柱驱动限位盘在限位腔室内滑动，同时测量板的高度发生改变，使得活动柱在第一滑槽内滑动，通过测距传感器测量测距传感器和测量板之间的距离变化量，两个第二导向轮之间的中点即为旋转套的旋转圆心，测距传感器和测量板之间的距离变化量即为旋转套的高度变化量，旋转套的旋转圆心位置不变，旋转套到旋转圆心的距离为R，当旋转套和系留缆倾斜时，R为直角三角形的斜边长度，R减去旋转套的高度变化量的值为H，H为直角三角形的直角边长度，已知直角三角形的两个边长，进而得知旋转套的倾斜角度，已知系留缆的倾斜角度时，即可得知浮体观测机构的高度，进而准确的得知浮体观测机构的高度，进而使得浮体观测机构准确的到达预设位置，便于进行观测，通过旋转驱动机构驱动第一转轴反向旋转，进而使得缠绕轴反向旋转，增加系留缆缠绕于缠绕轴上的长度，对系留缆进行收缆，使得浮体观测机构下移，第一转轴旋转的过程中，第一转轴驱动旋转板同步旋转，进而使得固定柱在矩形孔内滑动，通过固定柱驱动活动板水平方向左右反复移动，进而使得连接柱驱动活动座水平方向左右移动，通过两个第一导向轮驱动系留缆水平方向左右移动，第一转轴和缠绕轴旋转时，使得系留缆均匀的缠绕于缠绕轴的外部。
[0006]优选的，所述弧形滑动单元包括设置于第二转轴一侧的弧形板，弧形板和安装箱通过连接板连接，弧形板上开设有第二滑槽，第二转轴的一端固定连接有滑块，且滑块位于第二滑槽内，第二滑槽和滑块的横截面均为T形结构，通过弧形板、第二滑槽、滑块和连接板的设计，系留缆和旋转套的倾斜角度发生改变时，第二转轴驱动滑块在第二滑槽内滑动，可以使得旋转套和第二转轴以两个第二导向轮之间的中点为旋转圆心稳定的旋转。
[0007]优选的，所述旋转支撑件包括设置于安装箱顶部的第二固定板，第二固定板和安装箱固定连接，第二导向轮上固定连接有第三转轴，第三转轴的一端和第二固定板通过第三轴承连接，通过第二固定板、第三转轴和第三轴承的设计，使得第二导向轮相对安装箱转动连接，便于系留缆在两个第二导向轮之间移动。
[0008]优选的，所述同步传动机构包括设置于旋转板一侧的第四转轴，第四转轴的一端和旋转板固定连接，第四转轴的另一端和安装箱的一侧内壁通过第四轴承连接，第四转轴的外部套设有固定连接的蜗轮，安装箱内设有蜗杆，蜗杆和蜗轮相啮合，蜗杆的两端分别通过第五轴承与安装箱的内壁连接，蜗杆和其中一个第一转轴通过同步旋转单元连接。
[0009]优选的，所述同步旋转单元包括套设于蜗杆外部的第一链轮，第一链轮和蜗杆固定连接，第一转轴的外部套设有固定连接的第二链轮，第一链轮和第二链轮通过链条连接，缠绕轴旋转时，另一个第一转轴驱动第二链轮旋转，进而通过链条驱动第一链轮旋转，即可
使得蜗杆同步旋转，通过蜗杆和蜗轮的配合，蜗杆旋转时，蜗杆驱动蜗轮旋转，进而通过第四转轴驱动旋转板旋转，第一转轴旋转时，可以使得旋转板同步旋转。
[0010]优选的，所述滑动器包括两个设置于活动板上的固定块，固定块和活动板固定连接，安装箱内设有两个定位柱，定位柱的两端分别与安装箱的两侧内壁固定连接，且两个定位柱分别贯穿两个固定块，转动件包括设置于第一导向轮上的第五转轴，第五转轴的一端和第一导向轮固定连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋垂直剖面自动观测装置，包括安装箱（1）和浮体观测机构（2），其特征在于：所述浮体观测机构（2）位于安装箱（1）的上方，安装箱（1）内设有缠绕轴（3），缠绕轴（3）的两端分别固定连接有第一转轴（4），第一转轴（4）的一端和安装箱（1）的一侧内壁通过第一轴承（5）连接，安装箱（1）内设有系留缆（6），系留缆（6）的一端与缠绕轴（3）固定连接，系留缆（6）的另一端贯穿安装箱（1）的顶部内壁，且系留缆（6）的一端和浮体观测机构（2）固定连接，缠绕轴（3）的上方设有活动座（7），活动座（7）的一侧设有两个第一导向轮（17），两个第一导向轮（17）分别位于系留缆（6）的两侧，第一导向轮（17）和活动座（7）通过转动件连接，活动座（7）的一侧设有活动板（8），活动板（8）和活动座（7）通过连接柱（9）固定连接，活动板（8）和安装箱（1）通过滑动器连接，活动板（8）上开设有矩形孔（11），活动板（8）的一侧设有旋转板（10），旋转板（10）上固定连接有固定柱（12），固定柱（12）插接于矩形孔（11）内，安装箱（1）上设有与其中一个第一转轴（4）相配合的旋转驱动机构，另一个第一转轴（4）与旋转板（10）通过同步传动机构连接，安装箱（1）上设有与系留缆（6）相配合的倾斜角度测量机构；倾斜角度测量机构包括设置于安装箱（1）上方的旋转套（13），且旋转套（13）套设于系留缆（6）的外部，旋转套（13）的下方设有两个第二导向轮（43），第二导向轮（43）和安装箱（1）通过旋转支撑件连接，旋转套（13）上固定连接有第二转轴（18），第二转轴（18）和安装箱（1）通过弧形滑动单元连接，第二转轴（18）的外部套设有旋转套（13），旋转套（13）和第二转轴（18）通过第二轴承（15）连接，旋转套（13）的一侧固定连接有测量板（16），安装箱（1）的顶部固定连接有测距传感器（32），安装箱（1）上设有与测量板（16）相配合的水平滑动单元连接。2.根据权利要求1所述的一种海洋垂直剖面自动观测装置，其特征在于：所述水平滑动单元包括设置于测量板（16）一侧的第一固定板（19），第一固定板（19）和安装箱（1）固定连接，第一固定板（19）上开设有第一滑槽（20），测量板（16）内开设有限位腔室（22），限位腔室（22）的一侧内壁开设有通孔（23），限位腔室（22）内设有限位盘（24），限位盘（24）的一侧固定连接有活动柱（21），活动柱（21）贯穿通孔（23），且活动柱（21）的一端插接于第一滑槽（20）内，测量板（16）位于测距传感器（32）的正上方。3.根据权利要求1所述的一种海洋垂直剖面自动观测装置，其特征在于：所述弧形滑动单元包括设置于第二转轴（18）一侧的弧形板（25），弧形板（25）和安装箱（1）通过连接板（28）连接，弧形板（25）上开设有第二滑槽（26），第二转轴（18）的一端固定连接有滑块（27），且滑块（27）位于第二滑槽（26）内，第二滑槽（26）和滑块（27）的横截面均为T形结构。4.根据权利要求1所述的一种海洋垂直剖面自动观测装置，其特征在于：所述旋转支撑件包括设置于安装箱（1）顶部的第二固定板（29），第二固定板（29）和安装箱（1）固定连接，第二导向轮（43）上固定连接有第三转轴（30），第三转轴（30）的一端和第二固定板（29）通过第三轴承（31）连接。5.根据权利要求1所述的一种海洋垂直剖面自动观测装置，其特征在于：所述同步传动机构包括设置于旋转板（10）一侧的第四转轴（33），第四转轴（33）的一端和旋转板（10）固定连接，第四转轴（33）的另一端和安装箱（1）的一侧内壁通过第四轴承（35）连接，第四转轴（33）的外部套设有固定连接的蜗轮（34），安装箱（1）内设有蜗杆（36），蜗杆（36）和蜗轮（34）相啮合，蜗杆（36）的两端分别通过第五轴承（37）与安装箱（1）的内壁连接，蜗杆（36）和其中
一个第一转轴（4）通过同步旋转单元连接。6.根据权利要求5所述的一种海洋垂直剖面自动观测装置，其特征在于：所述同步旋转单元包括套设于蜗杆（36）外部的第一链轮（38），第一链轮（38）和蜗杆（36）固定连接，第一转轴（4）的外部套设有固定连...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉斌，赵月霞，黄云明，胥维坤，李正光，李德威，
申请(专利权)人：国家深海基地管理中心，
类型：发明
国别省市：