本发明专利技术提供一种助动放缆吊杆装置，包括：吊杆，放缆滑轮，位于所述吊杆的末端，助力电机，附属连接于所述放缆滑轮，驱动放缆滑轮转动。还包括控制系统，所述助力电机的转速受该控制系统的指令控制。通过这种助力放缆方式，可以克服自由转动状态的绞车卷筒和电缆传输过程中的机械摩擦阻力，使得探测坠体下落时受到的水平分力减小，从而能够减小探测坠体的横向位移，使探测坠体的下坠过程更接近于自由落体运动，进而提高水文垂直剖面图测量的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水体测量
，特别涉及一种助动放缆吊杆装置。
技术介绍
当前，随着科学技术日新月异的进步，人类对水体(包括海洋，江河湖泊)资源的 开发、利用和保护也突飞猛进的发展。要开发和利用水体资源必须先了解水体，对水体进行 水文测量就是了解水体的一种方式。例如，在物理海洋学中，随着不同深度的水层温度和含盐量的变化，声速也随之改 变，获得特定海域的上述水体参数可以用于声纳测速、测距等海洋测绘；又如，测量海水的 温度、盐度(含盐量)等水体参数可以用于海底暗流、大洋环流以及潮汐的研究。在环境海 洋学里，测量水体的化学成分含量，可以用于监测和防控蓝藻、赤潮等灾害。总之，获取水体中各种物理和化学参数比如温度、盐度、深度、溶解氧浓度、PH值、 浊度、营养盐含量、叶绿素含量、B0D、C0D、氮磷含量、C02含量等随着深度变化的垂直剖面图 是水体水文和环境测量的重要测量方法。温盐深垂直剖面测量为一种重要的水体测量技术，适用于海洋、江河湖面等水 体的测量。由于盐度可以通过测量海水的导电性(Conductivity)而获得，因此温度 (Temperature)、盐度随着深度(D印th)变化的垂直剖面图通常简称为CTD垂直剖面图。CTD垂直剖面图在军事和民用方面都具有很重要的意义。例如，温度、盐度会影响 海水的密度，进而导致声音在不同的温度和/或盐度的海水中的传播速度产生差异。通常 将声速异常的水层叫做密跃层，声音在密跃层中传播就像声音在管道中(又称作声道)传 播一样，能量损耗最小，在同样的声能情况下声音可以传播得更远；当声音穿透密跃层时， 就好像光线从空气传入玻璃两种不同介质的界面时会发生折射现象一样。海水这样的特性 在军事上已经被广泛应用，潜艇的声纳可以利用密跃层发现遥远处的目标，也可以利用声 道与遥远处的我方潜艇进行通讯，还可以利用密跃层对声波的折射和反射来躲避敌方的搜 索。而通过CTD垂直剖面图就能探测到海水中密跃层的分布情况，类似于为潜艇绘制了一 张海水地形图。又例如，通过海洋CTD垂直剖面图可以发现不同海区、不同深度的暖水团和冷水 团，这些都是探寻渔业资源的重要信息，也可以通过CTD垂直剖面图了解海底热量、湍流和 电荷等的输运情况，用于海洋气候学的研究。由于季节变化及二十四小时内日照的变化，CTD垂直剖面图随着时间和海域的不 同也相应变化的。但是在一定的海区，CTD垂直剖面图的变化具有一定的规律。为了摸清 CTD垂直剖面图的变化规律，测量工作者需要经常出海进行水文测量。以往的测量方法是 船舶在海上定点抛锚，停船状态下投放CTD测量仪进行垂直剖面测量。如果要进行某一海 区测量，先在航海图上设定若干个测量点，船舶航行到上述测量点时停船抛锚，向海底投放 CTD测量仪进行垂直剖面测量，下坠到海底特定深度并测量完毕后回收CTD测量仪，然后， 船舶继续航行到下一测量点进行下一次测量，最后由多个测量点的测量结果综合获得整个海区的CTD垂直剖面图。船舶不断的航航停停，测量一片海区往往要花费相当长的时间，测 量的工作量也相当大，例如，测量深度为3-4km，需要5-6小时，这种定点测量的方法既费时又费工。为了提高测量效率，人们提出了一种走航式CTD测量方法，也就是在船舶行进过 程中重复抛投、回收探测坠体，进行连续的CTD垂直剖面测量，不需要停航抛投，而且全部 作业都是自动进行。以下结合图1说明上述测量方法的工作原理。如图1所示，装有CTD测量仪的坠 体1通过绞车2吊杆上的挂轮投放入水中，而绞车2固定于船舶3的甲板上。具体说来，绞 车2处于自由转动状态，拖拽缆4盘绕在绞车2的卷筒上，其末端与坠体1连接，绞车2可 以在坠体1的自重和水流阻力的拉力作用下将拖拽缆4释放，进而将坠体1沉放到水下预 定的深度。坠体1在下坠的过程中，装在其内部的CTD测量仪或其它的测量仪不断地进行实 时数据测量，这些数据通过连接在坠体1尾部的拖拽缆4传回到船上的检测仪(图中未示 出)，检测仪用于记录和储存坠体1每次下坠的测试结果。坠体1被投放到预定深度后，绞 车2开始回收拖拽缆4，从而将坠体1由水下回收；当坠体1回收到距离水面的设定深度时 即停止回收，绞车2再次开始自动释放拖拽缆4，坠体1再次被投向海底深处，船舶3沿方 向D航行，图1中曲线A示出了坠体1在水中的运动轨迹。如此周而复始进行投放和回收 作业，船舶始终在以一定的速度航行，于是节省了船舶停航、再启动的大量时间，提高了测 量效率，大大节省了在某一海区测量的作业时间，提高了费效比。而且，由于作业速度快，测 量点更密集，提高了水文测量精度，而且有可能捕捉到瞬间即逝的一些水文变化。在投放下坠的阶段，希望坠体尽可能作接近自由落体的运动，这样获得的数据就 越接近“垂直”剖面，然而问题在于，坠体下坠过程中由于释放电缆的绞车等的机械阻力，以 及电缆在水中下落速度与坠体下落速度不一致，另外，被动式释放电缆的速度取决于拖体 的重力和船舶航行速度造成拖体及拖曳缆的流体阻力大小，电缆的水平释放速度肯定小于 船舶航行速度，所以通常都会造成坠体的横向偏移，该横向偏移越大，所获得的数据就越远 离垂直剖面，从而影响了测量的准确性。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是坠体下坠过程中会产生的横向偏移，导致所获得的数据远 离垂直剖面，从而影响了测量的准确性。为解决上述问题，本专利技术提供一种助动放缆吊杆装置，包括吊杆，放缆滑轮，位于所述吊杆的末端，助力电机，附属连接于所述放缆滑轮，驱动放缆滑轮转动。优选的，所述的助动放缆吊杆装置还包括控制系统，所述助力电机的转速受该控 制系统的指令控制。优选的，所述的助动放缆吊杆装置还包括测力仪，设置于吊杆上电缆的放缆路径 旁，用于测量电缆的张力值。可选的，所述测力仪与控制系统连接，用于将张力值反馈给控制系统，所述控制系统根据所述张力值调整助力电机的转速。可选的，所述测力仪将张力值反馈给控制系统，用于将张力值反馈给控制系统，所 述控制系统根据张力值、船速和坠体速度来调整助力电机的转速。优选的，该吊杆装置的放缆速度基本等于船速和坠体下落速度的均方根值。所述测力仪为三滚轮张力仪，电缆依次穿过该三个滚轮后由放缆滑轮放出吊杆。优选的，所述的助动放缆吊杆装置还包括压紧部件，设置于吊杆上电缆的放缆路 径旁，与电缆相抵接。所述压紧部件包括压紧轮和与所述压紧轮连接的弹簧，所述弹簧用于调整压紧轮 对电缆的压力值。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点所述的助动放缆吊杆装置，相对于传统结构，本专利技术在吊杆末端的放缆滑轮上安 装了助力电机。在投放坠体过程中，放缆滑轮在助力电机的驱动下，由跟随电缆旋转的从动 轮变为主动轮，于是可以根据测量船的航速大小来调整助力电机的转速，进而可以使放缆 速度与船速和坠体下落速度的均方根值基本一致，将电缆释放入海中，这样不仅可以一定 程度上抵消绞车的机械阻力，而且能够尽量避免电缆在水中下落速度与坠体下落速度不一 致的现象，减小坠体下落过程中受到的水平分力，从而减少坠体的横向位移，提高测量的准 确性。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中 相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示 出本专利技术的主旨。图1为走航式本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种助动放缆吊杆装置，其特征在于，包括：吊杆，放缆滑轮，位于所述吊杆的末端，助力电机，附属连接于所述放缆滑轮，驱动放缆滑轮转动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋金良，卢楠，
申请(专利权)人：上海劳雷仪器系统有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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