【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构。
技术介绍
1、海洋对全球环境和气候变化影响巨大，研究深洋的演化规律是人类文明发展的关键。深洋研究的基础手段之一是对各不同深度的海域进行水文信息观测收集。现有的剖面观测仪在对预定深度剖面层进行检测工作时，主要由工作人员从工作船投放到海水中，待观测仪下沉到预定深度后，再通过电机驱动的方式拉回到工作船上，需要额外安装电源来为电机供能，在下沉或者拉升的过程中，剖面观测仪进行水文信息收集，在整个工作过程中，工作船需要停泊等待，只有测量完一处后，才可以行驶到下一处测量；可见现有的剖面观测仪存在着耗时、耗能的缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，解决上述现有技术问题中的一个或多个。
2、本专利技术提供一种用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其包括安装架、传动机构、储能弹簧、离合机构、线鼓、缆绳、差异水阻力发生机构、浮力装置、深度检测装置以及控制系统；其中，传动机构包括第一传动轴、第二传动轴和速度转换结构，第一传动轴与第二传动轴通过速度转换结构传动配合设置，速度转换结构包括第一传动路径和第二传动路径；当第一传动轴以第一绕转方向转动时，速度转换结构处于第一传动路径，并驱动第二传动轴转动，此时，第一传动轴与第二传动轴的传动比为第一传动比；线鼓与第一传动轴联动设置，缆绳收卷在线鼓上，线鼓枢转地设置在安装架上，当缆绳从线鼓上释放时，线鼓驱动第一传动轴沿第一绕转方向转动,当
3、工作时，将水文信息收集装置安装在差异水阻力发生机构上，初始时控制系统指令离合机构关闭储能弹簧的蓄力状态，这样第一传动轴与第二传动轴不受储能弹簧的约束而自由转动，进而使得线鼓可以自由转动；工作船搭载本观测仪到达预定海域后，将本观测仪放入水中，水文信息收集装置和差异水阻力发生机构带着缆绳一同下沉，同时缆绳拖动线鼓转动(初始时线鼓可以自由转动，储能弹簧不蓄力)，在浮力装置的作用下，本观测仪的主体部分是处于漂浮状态；当水文信息收集装置到达预设深度时，差异水阻力发生机构上的深度检测装置将数据反馈给控制系统，然后控制系统指令离合机构开启储能弹簧的蓄力状态，这样第一传动轴与第二传动轴受到储能弹簧的约束，在差异水阻力发生机构、水文信息收集装置以及部分缆绳的重力的作用下，储能弹簧与前述重力保持力平衡状态，缆绳停止释放；由于在浮力装置的作用下，本观测仪的主体部分是处于漂浮状态，所以当海浪推动本观测仪的主体部分上扬时，观测仪的主体部分也会向上拉动缆绳，在这个过程中，由于缆绳的自由端上安装有差异水阻力发生机构，差异水阻力发生机构上朝向线鼓的端面受到向下水阻力f1，拽动缆绳从线鼓上释放，那么线鼓会驱动第一传动轴沿第一绕转方向转动第一角度值，此时速度转换结构处于第一传动路径，第一传动轴以第一传动比驱动第二传动轴转动，由于第二传动轴与储能弹簧联动设置，且控制系统指令开启储能弹簧的蓄力状态，第二传动轴驱动储能弹簧储存弹力势能；然后当海浪下落时，本观测仪的主体部分随之下落，缆绳以及差异水阻力发生机构也会随之下落，在这个过程中，差异水阻力发生机构上背向线鼓的端面受到向上水阻力f2，由于差异水阻力发生机构上朝向线鼓的端面的阻力发生面积小于差异水阻力发生机构上背向线鼓的端面的阻力发生面积，故f2大于f1，使得差异水阻力发生机构的下落速度小于差异水阻力发生机构的上扬速度，使得缆绳处于相对松弛状态，那么驱动第一传动轴沿第一绕转方向转动的外力就会消失，故储能弹簧释放弹力势能，此时速度转换结构处于第二传动路径，第二传动轴以第二传动比驱动第一传动轴以第二绕转方向转动第二角度值，由于第二传动比大于第一传动比，那么第二角度值大于第一角度值，即使得线鼓回收缆绳时的回旋角度大于线鼓释放缆绳时的旋出角度，缆绳的回收长度大于缆绳的释放长度，如此多次循环，缆绳拉着水文信息收集装置和深度检测装置被缓缓地拉升，在拉升的过程中，水文信息收集装置收集所需的水文信息，深度检测装置也实时记录深度数值，控制系统将水文信息与深度数值实时一一对应记录，直至完成整个海洋剖面的测量。本观测仪被放入海水中后，测量工作过程中，无需值守，工作船可以立马行驶到下一海域进行下一次的测量工作，最后再返回打捞回收本装置，可多次重复使用，具有操作简便，节省船时的特点；同时由于本观测仪巧妙地利用波浪能通过储能弹簧的中间过渡转换成拉升水文信息收集装置和深度检测装置的动能，无需使用额外的辅助电池，具有节能环保的特点。此外，当完成一次海洋剖面的测量工作后，控制系统还可以根据预设要求，指令离合机构再次关闭储能弹簧的蓄力状态，使得第一传动轴与第二传动轴不受储能弹簧的约束而自由转动，水文信息收集装置、深度检测装置以及差异水阻力发生机构可以带着缆绳一同自由下沉到预设深度，进而完成第二次海洋剖面的测量工作；从而使得本观测仪具备多次对同一位置海域进行测量的功能。
4、在一些实施方式中，速度转换结构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一单向轴承以及第二单向轴承；第一齿轮通过第一单向轴承设置在第一转轴上，第一单向轴承的锁扣方向为第一绕转方向；第二齿轮与第一转轴同轴转动设置；第三齿轮通过第二单向轴承设置在第二转轴上，第二单向轴承的锁扣方向为第一绕转方向；第四齿轮与第二转轴同轴转动设置；第一齿轮与第四齿轮啮合配对，第一齿轮的齿数与第四齿轮的齿数的比值为第一传动比；第三齿轮与第二齿轮啮合配对，第三齿轮的齿数与第二齿轮的齿数的比值为第二传动比。
5、这样，当线鼓驱动第一传动轴沿第一绕转方向转动时，由于第一单向轴承的锁扣方向为第一绕转方向，那么第一齿轮与第一传动轴同轴转动，第一齿轮驱动第四齿轮，由于第四齿轮与第二转轴同轴转动设置，且第一齿轮的齿数与第四齿轮的齿数的比值为第一传动比，第一传动轴以第一传动比驱动第二传动轴转动(即第一传动路径)，在这个过程中虽然第二齿轮与第一转轴同轴转动设置，但是由于第二单向轴承的锁扣方向为第一绕转方向，当第二齿轮以第一绕转方向转动时，与第二齿轮啮合配对的第三齿轮是以第二绕转方向在第二转轴上空转，不影响第一传动轴以第一传动比驱动第二传动轴转动，那么即实现了“第一传动轴以第一绕转方向转动时，速度转换结构处于第一传动路径，并驱动第二传动轴转动”。当储能弹簧释放弹力势能时，储能弹簧驱动第二传动轴回转，由于第二单向轴承的锁扣方向为第一绕本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，包括安装架、传动机构、储能弹簧、离合机构、线鼓、缆绳、差异水阻力发生机构、浮力装置、深度检测装置以及控制系统；
2.根据权利要求1所述的用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，所述速度转换结构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一单向轴承以及第二单向轴承；
3.根据权利要求1所述的用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，所述速度转换结构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一棘轮以及第二棘轮；
4.根据权利要求1所述的用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，所述速度转换结构包括第一摩擦传动轮、第二摩擦传动轮、第一压力感应器、第二压力感应器以及电控拨叉；
5.根据权利要求1所述的用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，所述浮力装置包括第一半球罩壳和第二半球罩壳；
6.根据权利要求5所述的用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，还包括防水密封圈；所述传动机构、所述储能弹簧以及所述离
7.根据权利要求1所述的用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，所述离合机构包括电控推动装置和挡块，电控推动装置的动作端与所述挡块连接，所述控制系统与所述电控推动装置电控连接；
...【技术特征摘要】
1.用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，包括安装架、传动机构、储能弹簧、离合机构、线鼓、缆绳、差异水阻力发生机构、浮力装置、深度检测装置以及控制系统；
2.根据权利要求1所述的用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，所述速度转换结构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一单向轴承以及第二单向轴承；
3.根据权利要求1所述的用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，所述速度转换结构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一棘轮以及第二棘轮；
4.根据权利要求1所述的用于实现对海洋上层温度往复剖面观测的机构，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊江燕，尚晓东，徐驰，梁长荣，卢著敏，韩广辉，
申请(专利权)人：广州欧纳电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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