基于断面调查的子母波浪观测浮标
技术领域
本发明涉及断面调查波浪浮标技术领域,尤其是涉及一种基于断面调查的子母波浪观测浮标。
背景技术
浮标是进行水域环境数据参数监测的常用设备,现有技术中,海洋浮标从工作方式上可分为锚系浮标和漂流浮标。锚系浮标,有锚链将浮标固定在某一海域,浮标可对这一水域进行连续监测,锚系浮标一般为大型浮标,漂流浮标没有锚链,随着海流漂浮,浮标位置具有一定的随机性,漂流浮标可以在海洋表面随波逐流,也可以在浮标下带有水帆等设备,可以跟随某一深度的洋流一起运动,完成对洋流数据的采集。
但是,现有技术中的锚系浮标由于自重的原因,只能对某一水域进行检测,并且锚系浮标无法检测波浪信息,漂浮浮标随着海流漂浮,位置比较随机,而且漂流浮标放出后无法收回,造成资源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于断面调查的子母波浪观测浮标,以缓解现有技术中存在的浮标功能单一,锚系浮标无法检测波浪信息漂流浮标放出后无法收回,无法对断面站位进行长期检测,造成资源浪费的技术问题。
本发明提供的一种基于断面调查的子母波浪观测浮标,包括:母浮标、子浮标、传动装置和连接链;
所述母浮标内设置有容置舱体,所述传动装置位于所述容置舱体内,所述传动装置的一端设置有卡槽,所述卡槽伸出所述容置舱体外部,且所述子浮标位于所述卡槽内,所述传动装置的另一端与所述容置舱体的内壁密封连接,所述母浮标用于浸入海水中,所述传动装置在液压差的作用下相对于所述容置舱体移动,所述传动装置用于带动所述子浮标脱离所述母浮标,以使所述子浮标漂浮于海面上,所述子浮标通过所述连接链与所述母浮标连接,所述连接链用于限定所述子浮标相对于所述母浮标漂浮的距离。
在本发明较佳的实施例中,所述容置舱体包括主舱体和容置通道;
所述主舱***于所述母浮标靠近海水的一端,且所述主舱体伸出所述母浮标的端部,所述容置通道与所述主舱体连通,所述容置通道沿着所述母浮标在竖直方向延伸,所述容置通道的内径小于所述主舱体的内径。
在本发明较佳的实施例中,所述传动装置包括第一活塞、第二活塞和传动机构;
所述第一活塞容置于所述主舱体内,且所述第一活塞与所述主舱体的内壁密封连接,所述第二活塞容置于所述容置通道内,且所述第二活塞与所述容置通道的内壁密封连接,所述第一活塞和所述第二活塞之间密封有液压油,所述第一活塞用于在海水液压差的作用下相对于所述主舱体移动,以通过所述液压油带动所述第二活塞相对于所述容置通道移动;
所述第二活塞远离所述第一活塞的一端与所述传动机构铰接,所述卡槽位于所述传动机构远离所述第二活塞的一端,所述第二活塞通过所述传动机构带动子浮标与所述母浮标脱离。
在本发明较佳的实施例中,所述传动机构包括顶杆;
所述顶杆容置于所述容置通道内,且所述顶杆的一端与所述第二活塞铰接,所述卡槽位于所述顶杆伸出所述容置通道的一端,所述第二活塞用于带动所述顶杆伸出所述容置通道,以使伸出所述容置通道的所述顶杆相对于所述第二活塞转动倾倒,以将所述卡槽内的所述子浮标进行脱离。
在本发明较佳的实施例中,所述传动机构还包括挂链;
所述挂链位于所述顶杆内部,且所述顶杆的内壁设置有凹槽,述挂链的一端设置有挂钩,所述挂链通过所述挂钩与所述凹槽挂接,所述挂链的另一端与所述子浮标连接,所述挂链用于限定所述子浮标位于所述凹槽内;
所述连接链与所述子浮标的一侧连接,所述连接链用于通过所述子浮标限定所述顶杆的转动倾倒方向,以使倾倒后的所述凹槽与所述挂链分离,所述子浮标带动所述挂链与所述顶杆分离。
在本发明较佳的实施例中,还包括流量控制阀;
所述主舱体远离所述容置通道的一侧设置有通孔,所述流量控制阀位于所述通孔处,所述流量控制阀用于控制海水进入到所述主舱体的流速,以控制所述子浮标释放的时长。
在本发明较佳的实施例中,还包括配重和母浮标锚链;
所述配重通过所述母浮标锚链与所述母浮标远离所述子浮标的一端连接,所述配重用于浸入海水中。
在本发明较佳的实施例中,所述连接链包括牵引绳和子浮标锚链;
所述子浮标锚链垂直于海水内,所述子浮标锚链的一端与所述子浮标连接,所述子浮标锚链的另一端通过所述牵引绳与所述配重连接。
在本发明较佳的实施例中,所述连接链还包括收绳器;
所述收绳器与所述配重连接,所述牵引绳与所述收绳器连接,所述收绳器用于调节所述牵引绳放出的长度,以调节所述子浮标与所述母浮标之间的间距。
在本发明较佳的实施例中,还包括船帆;
所述船帆与所述母浮标远离所述配重的一侧连接。
本发明提供的一种基于断面调查的子母波浪观测浮标,包括:母浮标、子浮标、传动装置和连接链;母浮标内设置有容置舱体,传动装置位于容置舱体内,传动装置的一端设置有卡槽,卡槽伸出容置舱体外部,且子浮标位于卡槽内,传动装置的另一端与容置舱体的内壁密封连接,母浮标用于浸入海水中,传动装置在液压差的作用下相对于容置舱体移动,传动装置用于带动子浮标脱离母浮标,以使子浮标漂浮于海面上,子浮标通过连接链与母浮标连接,连接链用于限定子浮标相对于母浮标漂浮的距离;母浮标可以沿着断面调查站位区域进行移动,利用母浮标带着子浮标进入到检测海域后,通过传动装置将子浮标和母浮标脱离,使得子浮标漂浮于海面上,并且母浮标和子浮标保持一定的距离,子浮标的漂浮不受母浮标的干扰,进而利用子浮标的漂浮特性能够准确测出断面调查的站位海浪信息,以给海洋科学研究部门提供断面调查站位提供基础波浪数据,同时由于子浮标通过连接链与母浮标连接,使得子浮标不会随着洋流一起运动漂走,缓解了现有技术中存在的浮标功能单一,锚系浮标无法检测波浪信息漂流浮标放出后无法收回,无法对断面站位进行长期检测,造成资源浪费的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于断面调查的子母波浪观测浮标的整体结构示意图;
图2为本发明实施例提供的基于断面调查的子母波浪观测浮标的整体剖面结构示意图;
图3为图2实施例提供的基于断面调查的子母波浪观测浮标的母浮标的内部结构示意图;
图4为本发明实施例提供的基于断面调查的子母波浪观测浮标的运动装置伸出容置通道状态下的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的基于断面调查的子母波浪观测浮标的顶杆相对于第二活塞转动倾倒状态下的结构示意图;
图6为图5实施例提供的基于断面调查的子母波浪观测浮标的顶杆相对于第二活塞转动倾倒状态下母浮标的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的基于断面调查的子母波浪观测浮标的子浮标脱离母浮标状态下的结构示意图。
图标:100-母浮标;101-容置舱体;111-主舱体;121-容置通道;200-子浮标;300-传动装置;301-第一活塞;302-第二活塞;303-传动机构;313-顶杆;323-卡槽;333-挂链;343-挂钩;400-连接链;401-牵引绳;402-子浮标锚链;403-收绳器;500-流量控制阀;600-配重;700-母浮标锚链;900-船帆。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图7所示,本实施例提供的一种基于断面调查的子母波浪观测浮标,包括:母浮标100、子浮标200、传动装置300和连接链400;母浮标100内设置有容置舱体101,传动装置300位于容置舱体101内,传动装置300的一端设置有卡槽323,卡槽323伸出容置舱体101外部,且子浮标200位于卡槽323内,传动装置300的另一端与容置舱体101的内壁密封连接,母浮标100用于浸入海水中,传动装置300在液压差的作用下相对于容置舱体101移动,传动装置300用于带动子浮标200脱离母浮标100,以使子浮标200漂浮于海面上,子浮标200通过连接链400与母浮标100连接,连接链400用于限定子浮标200相对于母浮标100漂浮的距离。
需要说明的是,本实施例提供的基于断面调查的子母波浪观测浮标能够投放在指定区域后,对该区域内进行海洋信息检测,其中,基于断面调查的子母波浪观测浮标上可以安装有检测设备,即基于断面调查的子母波浪观测浮标安装有检测和通讯设备,可以利用卫星通信的方式将基于断面调查的子母波浪观测浮标采集的信息进行数据上传;本实施例提供的基于断面调查的子母波浪观测浮标仅仅针对基于断面调查的子母波浪观测浮标的具体结构,检测设备和卫星通信设备此处对此不在赘述。
其中,母浮标100可以采用船型结构,即母浮标100能够漂浮在海面上,当母浮标100释放到海水中时,母浮标100可以沿着断面调查站位区域进行移动,此时子浮标200通过传动装置300固定在母浮标100上,由于母浮标100在重力的作用下在海水中浸入,可选地,当母浮标100浸入水中1米时,此时母浮标100会产生0.1大气压作为动力,母浮标100位于海水的底部承受1.1大气压,根据帕斯卡原理,传动装置300会在液压差的作用下逐渐向背离海水的方向进行移动,当传动装置300脱离容置舱体101时,此时子浮标200会顺着传动装置300与母浮标100进行脱离,同时,子浮标200通过连接链400会母浮标100进行连接,即子浮标200漂浮在海平面上时,连接链400会在海水中与母浮标100进行连接,连接链400能够保证子浮标200不会随着洋流漂走,同时,也不会影响子浮标200对断面调查的站位海浪信息的监测。
本实施例提供的一种基于断面调查的子母波浪观测浮标,包括:母浮标100、子浮标200、传动装置300和连接链400;母浮标100内设置有容置舱体101,传动装置300位于容置舱体101内,传动装置300的一端设置有卡槽323,卡槽323伸出容置舱体101外部,且子浮标200位于卡槽323内,传动装置300的另一端与容置舱体101的内壁密封连接,母浮标100用于浸入海水中,传动装置300在液压差的作用下相对于容置舱体101移动,传动装置300用于带动子浮标200脱离母浮标100,以使子浮标200漂浮于海面上,子浮标200通过连接链400与母浮标100连接,连接链400用于限定子浮标200相对于母浮标100漂浮的距离;母浮标100可以沿着断面调查站位区域进行移动,利用母浮标100带着子浮标200进入到检测海域后,通过传动装置300将子浮标200和母浮标100脱离,使得子浮标200漂浮于海面上,并且母浮标100和子浮标200保持一定的距离,子浮标200的漂浮不受母浮标100的干扰,进而利用子浮标200的漂浮特性能够准确测出断面调查的站位海浪信息,以给海洋科学研究部门提供断面调查站位提供基础波浪数据,同时由于子浮标200通过连接链400与母浮标100连接,使得子浮标200不会随着洋流一起运动漂走,缓解了现有技术中存在的浮标功能单一,锚系浮标无法检测波浪信息漂流浮标放出后无法收回,无法对断面站位进行长期检测,造成资源浪费的技术问题。
在上述实施例的基础上,进一步地,在本发明较佳的实施例中,容置舱体101包括主舱体111和容置通道121;主舱体111位于母浮标100靠近海水的一端,且主舱体111伸出母浮标100的端部,容置通道121与主舱体111连通,容置通道121沿着母浮标100在竖直方向延伸,容置通道121的内径小于主舱体111的内径。
在本发明较佳的实施例中,传动装置300包括第一活塞301、第二活塞302和传动机构303;第一活塞301容置于主舱体111内,且第一活塞301与主舱体111的内壁密封连接,第二活塞302容置于容置通道121内,且第二活塞302与容置通道121的内壁密封连接,第一活塞301和第二活塞302之间密封有液压油,第一活塞301用于在海水液压差的作用下相对于主舱体111移动,以通过液压油带动第二活塞302相对于容置通道121移动;第二活塞302远离第一活塞301的一端与传动机构303铰接,卡槽323位于传动机构303远离第二活塞302的一端,第二活塞302通过传动机构303带动子浮标200与母浮标100脱离。
本实施例中,主舱体111和容置通道121之间形成T型槽道,其中,容置通道121的内径小于主舱体111的内径,第一活塞301位于主舱体111内,第二活塞302位于容置通道121,由于第一活塞301和主舱体111的内壁密封连接,第二活塞302与容置通道121的内壁密封连接,通过在主舱体111内密封有液压油,当母浮标100浸入水中后,第一活塞301受到液压差的作用下挤压液压油进入到容置通道121内;可选地,当第一活塞301承受1.1大气压时,根据帕斯卡原理主舱体111内的液压油会以等值压力传递给第二活塞302,第二活塞302远离液压油的一端为1个大气压,压力差产生向上的力大于子浮标200自身重力,第二活塞302在液压油的作用下被顶起,即沿着容置通道121向远离海水的一端进行移动,由于第一活塞301的面积大于第二活塞302的面积,当第一活塞301移动时,同等容积的液压油进入到容置通道121,第二活塞302的移动距离大于第一活塞301的移动距离,直至第二活塞302推动传动机构303完全伸出容置通道121后,第二活塞302为传动机构303带动子浮标200脱离母浮标100创造了必要条件,进一步地,当第一活塞301和第二活塞302运动到终止位置时,压强会继续保压使母浮标100始终与海水隔离。
在本发明较佳的实施例中,传动机构303包括顶杆313;顶杆313容置于容置通道121内,且顶杆313的一端与第二活塞302铰接,卡槽323位于顶杆313伸出容置通道121的一端,第二活塞302用于带动顶杆313伸出容置通道121,以使伸出容置通道121的顶杆313相对于第二活塞302转动倾倒,以将卡槽323内的子浮标200进行脱离。
本实施例中,顶杆313与容置通道121的长度向配适,当主舱体111内的液压油完全进入到容置通道121内时,此时第二活塞302恰好位于容置通道121远离主舱体111的一端,顶杆313的两侧失去容置通道121的束缚,由于顶杆313与第二活塞302铰接,当顶杆313完全伸出容置通道121后,此时顶杆313会相对于第二活塞302发生转动倾倒,倾倒后的顶杆313的卡槽323无法继续固定子浮标200,子浮标200在重力的作用下与顶杆313分离,滚落至海水中。
为了保证子浮标200在卡槽323内的稳定性,在本发明较佳的实施例中,传动机构303还包括挂链333;挂链333位于顶杆313内部,且顶杆313的内壁设置有凹槽,述挂链333的一端设置有挂钩343,挂链333通过挂钩343与凹槽挂接,挂链333的另一端与子浮标200连接,挂链333用于限定子浮标200位于凹槽内;连接链400与子浮标200的一侧连接,连接链400用于通过子浮标200限定顶杆313的转动倾倒方向,以使倾倒后的凹槽与挂链333分离,子浮标200带动挂链333与顶杆313分离。
本实施例中,挂链333作为将子浮标200固定在卡槽323内的结构,挂链333与子浮标200的外侧壁固定连接,挂链333的另一端通过挂钩343与顶杆313内的凹槽卡接,当顶杆313处于竖直方向时,此时挂钩343与凹槽完全卡接,保证了子浮标200不会在风力或者其他作用力下与卡槽323分离,当顶杆313相对于第二活塞302发生旋转倾倒后,由于连接链400与子浮标200的一侧连接,在连接链400重力的作用下会使得顶杆313朝向连接链400的一侧倾倒,利用挂钩343和凹槽卡设的方向为顶杆313倾倒的方向,当顶杆313倾倒后,挂钩343自动与凹槽分离,子浮标200在自身重力和连接链400的重力作用下与卡槽323分离,实现了子浮标200和母浮标100的脱离。
在本发明较佳的实施例中,还包括流量控制阀500;主舱体111远离容置通道121的一侧设置有通孔,流量控制阀500位于通孔处,流量控制阀500用于控制海水进入到主舱体111的流速,以控制子浮标200释放的时长。
可选地,流量控制阀500可以采用机械控制阀也可以采用电磁阀,当采用电磁阀时,可以将流量控制阀500与母浮标100自身的控制***电信号连接,从而利用流量控制阀500调节海水进入到主舱体111的流速,即控制第一活塞301承受压力差的作用时间,从而能够控制子浮标200释放的时长。
在本发明较佳的实施例中,还包括配重600和母浮标锚链700;配重600通过母浮标锚链700与母浮标100远离子浮标200的一端连接,配重600用于浸入海水中。
在本发明较佳的实施例中,连接链400包括牵引绳401和子浮标锚链402;子浮标锚链402垂直于海水内,子浮标锚链402的一端与子浮标200连接,子浮标锚链402的另一端通过牵引绳401与配重600连接。
本实施例中,母浮标100通过利用母浮标锚链700与配重600连接,配重600位于海水中,配重600能够保证母浮标100进入到海水中的深度,从而能够保证母浮标100承受的液压差能够使得第一活塞301将主舱体111内的液压油完全挤压至容置通道121内;进一步地,为了保证子浮标200不会随着洋流漂走,子浮标锚链402呈竖直在海水中,牵引绳401与子浮标锚链402的端部连接,优选地,子浮标200的长度与母浮标100的长度相配适,从而能够使得牵引绳401能够呈水平方向与子浮标锚链402连接。
在本发明较佳的实施例中,连接链400还包括收绳器403;收绳器403与配重600连接,牵引绳401与收绳器403连接,收绳器403用于调节牵引绳401放出的长度,以调节子浮标200与母浮标100之间的间距。
可选地,收绳器403采用绳舱,当子浮标200位于母浮标100上时,此时收绳器403将牵引绳401进行收紧,当子浮标200与母浮标100脱离后,利用收绳器403将牵引绳401放出,使得子浮标200与母浮标100之间间隔距离较大,方便了子浮标200对海浪等信息进行检测。
在本发明较佳的实施例中,还包括船帆900;船帆900与母浮标100远离配重600的一侧连接。
本实施例中,子浮标200落水后与母浮标100分离,子浮标200通过子浮标锚链402与牵引绳401连接,母浮标100会在船帆900的作用下离开子浮标200,母浮标100通过控制船帆900的方向可以沿断面调查站位区域移动,并始终与子浮标200保持一定距离,子浮标的漂浮不受母浮标的干扰,同时收绳器403将缠绕在自身绞盘上的牵引绳401完全放出,使得子浮标200浮动不受母浮标100干扰,能够得到准确的断面调查的站位波浪信息,以给海洋科学研究部门提供断面调查站位提供基础波浪数据。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。