海水透明度原位测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种海水透明度原位测量装置，设有传动测量单元和支撑固定单元，支撑固定单元用于将传动测量单元固定在测量船的船舷上；传动测量单元包括齿轮绞盘、刚性多节伸缩杆和透明度盘；支撑固定单元包括船板锁紧件和与其固定连接的伸缩杆扶直机构；齿轮绞盘通过船板锁紧件固定在船舷上；刚性多节伸缩杆顶部由伸缩杆扶直机构固定；透明度盘与刚性多节伸缩杆的末端固定连接；齿轮绞盘至少有一个齿轮的端面垂直于船舷表面且齿面可与刚性多节伸缩杆在船体以外紧密接触；刚性多节伸缩杆至少在能与齿轮接触的表面上设有平行的若干凹槽供齿轮轮齿嵌入。本实用新型专利技术的测量装置能够精确测量海水透明度，尤其适合应用在高透明度的深海海水测量中。

【技术实现步骤摘要】
海水透明度原位测量装置
本技术属于海洋探测领域，具体涉及一种海水透明度的测量装置。
技术介绍
海水透明度表示海水透光的程度，即光在海水中的衰减程度，它可以表征海洋水体的澄清程度，是一种直观的海洋光学参数。海水透明度的观测，对保证交通运输的安全、海上作战、水产养殖事业等都有着重要作用。例如，海水透明度高，使我们有可能避开暗礁或危险障碍。如我国南海多珊瑚礁，但因海水透明度大，可视深度深，故航行时一般不出危险。研究海水透明度也有助于识别洋流的分布，大洋洋流都有与其周围海水不同的水色和透明度。研究海水透明度对于渔业养殖业也有一定的意义，例如，鲍鱼、海参的养殖要求海水透明度高，而养蚶、蛏、蚝则要求海水透明度低。此外，在海军军事活动中也必须估计到海水的透明度等光学性质对于战争的影响，以便更好地进行掩护和伪装。现有技术中，对水体透明度的原位测量通常采用塞氏盘法(Secchiplan)，即用白色的圆盘来观测水中的透明程度。塞氏盘最早是由利布瑙(Liburnau)专利技术的，后由意大利神父塞克(A.Secchi)在地中海首先使用，随后广为流传，后人习惯地称其为“塞氏盘”，或“塞克透明度盘”。塞氏盘是一种直径为30cm的白色圆板，盘下悬挂有铅锤，盘上系有绳索，绳索上标有以分米为单位的长度记号。使用时在船上背阳一侧，将塞氏盘垂直放入水中，直到刚刚看不见为止，此时的塞氏盘“消失”的水深度即为该水体的透明度。上述传统的测量装置在相对较浅、相对平静或者透明度较低的水体中较为适用。但对于流速较快或透明度较高的水体，尤其是深海海水来说，使用上述传统测量装置测量透明度时结果误差较大。原因包括：塞氏盘由软绳悬挂，进入海水的深度越深软绳越不易保持竖直，塞氏盘越容易发生偏移，使得测定数值与实际值存在较大误差；此外深海海水透明度往往可以达到百米以上，仅凭肉眼识别塞氏盘是否可见已经远远不够。现有技术中对塞氏盘法测量水体透明度的装置有很多改良方案，包括加重沉垂质量(如加重塞氏盘下方的铅垂，或者给塞氏盘下方增加配重块等)，或者增设连接绳倾斜角度测量装置以换算其垂直距离，等等。但是这些改良方案仍然不能很好地解决塞氏盘发生偏移的问题，对测量精度的提高很有限。中国专利文献CN204594878U公开了一种用于高流速水体透明度检测用测量盘，包括沉水透明度盘、沉锤、连接钢丝，所述的连接钢丝外套设一可自由伸缩的多节中空管套管，所述的连接钢丝的下端固定在末尾节中空套管内，连接钢丝的上端自处于顶部位置的中空套管中伸出，构成受连接钢丝控制的可伸缩式多节组合式中空套管总成；所述的沉水透明度盘通过一螺杆与末尾节中空套管连接，并且在沉水透明度盘的底部设置一沉锤，由此构成牵拉连接钢丝的自由坠落机构。该方案采用刚性的伸缩杆代替了绳子，虽然在一定程度上减少了透明度盘在水体中使用时发生的漂移，但是应用于透明度较大的深海水体测量时，所需要的套管节数较多，这样的结构会有很多局限性。一方面，所述的多节组合式中空套管的伸展仅仅是依靠透明度盘底部的沉锤重力逐节拉开，在实践当中如果套管节数较多，则很难保证每一节沉入水中的套管都被彻底拉开，一旦有套管未完全拉开就会导致读数错误且难以发现和调整；另一方面，所述的多节组合式中空套管的回缩着力点在钢丝与末尾节中空套管固定连接的位置，钢丝末尾节深入海水后该着力点将远离测量船，测量者对于着力点的情况难以掌控，存在较大风险。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中存在的局限性，本技术的目的在于：提供一种新的海水透明度的原位测量装置，不仅能够有效避免透明度盘漂移导致的误差，而且投放和回收都安全可控，因而能够精确测量海水透明度，尤其适合应用在高透明度的深海海水测量中。本技术的上述目的通过以下技术方案实现：提供一种海水透明度的原位测量装置，设有传动测量单元和支撑固定单元，所述的支撑固定单元用于将所述的传动测量单元固定在测量船的船舷上，同时提供竖直支撑；所述的传动测量单元包括齿轮绞盘、刚性多节伸缩杆和透明度盘；所述的支撑固定单元包括船板锁紧件和与其固定连接的伸缩杆扶直机构；所述的齿轮绞盘通过所述的船板锁紧件固定在船舷上；所述的刚性多节伸缩杆顶部由所述的伸缩杆扶直机构固定，并竖直置于船体以外；所述的透明度盘的上表面与所述的刚性多节伸缩杆最细的末端固定连接；所述的齿轮绞盘至少有一个齿轮的端面垂直于船舷表面且齿面可与所述的刚性多节伸缩杆在船体以外紧密接触；所述的刚性多节伸缩杆至少在能与所述的齿轮接触的表面上设有平行的若干凹槽，可供所述的齿轮轮齿嵌入。本技术的测量装置依然基于经典的塞氏盘法的测量思想设计，但是其中的塞氏盘不再依靠沉垂或配重块的重力沉入水中，而是通过固定于船舷的齿轮绞盘向下拉开刚性伸缩杆的方式将塞氏盘伸入水中。这样不仅解决了塞氏盘随水流漂移的问题，而且对于塞氏盘距离水面的深度掌握得更加精准，整个下沉和回收的过程更加安全可控。本技术所述的测量装置适用于不同透明度的水体测量，尤其适用于透明度较高的深海海水。有些海域的水体透明度在百米以上，仅依靠测量人员肉眼识别塞氏盘是否可见已经无法实现，因此为了能够更有效地应用于高透明度的深海，本技术优选在所述的海水透明度原位测量装置中进一步设置机器视觉测量单元，用于代替人眼测量水面以下物体的距离；所述的机器视觉测量单元包括环状浮体、安装在环状浮体一个面上的水下摄像装置、以及安装在环状浮体另一个面上的图像传输天线；所述的环状浮体内部中空并设有控制电路和电池，控制电路和电池通过所述环状浮体表面的水密接头与所述的水下摄像装置和图像传输天线分别电连接；所述的环状浮体套在所述刚性多节伸缩杆周围，但不与其紧密接触。为了保证所述的刚性多节伸缩杆能够顺次充分拉伸，本技术优选的方案中，所述的刚性多节伸缩杆由若干节厚度相同但内径不同的方形伸缩套管逐层紧密套接形成；每节伸缩套管都包括伸缩段和位于伸缩段以上的连接段；每节伸缩套管的伸缩段，在某一平面上设有所述平行的若干凹槽，与该平面垂直的两侧面远离所述连接段的位置对称设有一对尺寸相同的第一通孔；每节伸缩套管的连接段，始终与外层伸缩套管嵌套，为伸缩套管之间的嵌套连接提供强度；在所述的每节伸缩套管的连接段靠近所述伸缩段的位置对称设有一对尺寸相同的第二通孔，通孔内部设有可沿伸缩套管径向外凸的一对第一弹性凸块，同时在所述的伸缩杆扶直机构上高于所述齿轮的位置设有可沿伸缩套管径向内凸的一对第二弹性凸块；所述的第一弹性凸块和所述的第二弹性凸块规格均与所述的第一通孔相配合，且第一弹性凸块的弹性大于第二弹性凸块；所述的刚性多节伸缩杆处于完全收缩状态时，除最内层伸缩套管外，其余所有伸缩套管上的所述第一通孔对齐，安装于所述的伸缩杆扶直机构后，所述的一对第二弹性凸块嵌入所有对齐的第一通孔的最内层，阻止除最内层以外的伸缩套管之间的相对运动，当最内层伸缩套管被所述齿轮拉伸至平行凹槽结束时，其第二通孔与外层伸缩套管对齐的第一通孔对齐，其第一弹性凸块会在较强弹力作用下嵌入对齐的第一通孔并沿伸缩套管径向向外挤压所述的第二弹性凸块，通过弹性设计和限位装置控制所述第一弹性凸块嵌入对齐的第一通孔的深度大于一层伸缩套管的厚度且小于两层伸缩套管的厚度，此时，所述的第一弹性凸块的嵌入使本节伸缩套管与其外面一层伸缩套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水透明度的原位测量装置，设有传动测量单元和支撑固定单元，所述的支撑固定单元用于将所述的传动测量单元固定在测量船的船舷上，同时提供竖直支撑；所述的传动测量单元包括齿轮绞盘、刚性多节伸缩杆和透明度盘；所述的支撑固定单元包括船板锁紧件和与其固定连接的伸缩杆扶直机构；所述的齿轮绞盘通过所述的船板锁紧件固定在船舷上；所述的刚性多节伸缩杆顶部由所述的伸缩杆扶直机构固定，并竖直置于船体以外；所述的透明度盘的上表面与所述的刚性多节伸缩杆最细的末端固定连接；所述的齿轮绞盘至少有一个齿轮的端面垂直于船舷表面且齿面可与所述的刚性多节伸缩杆在船体以外紧密接触；所述的刚性多节伸缩杆至少在能与所述的齿轮接触的表面上设有平行的若干凹槽，可供所述的齿轮轮齿嵌入。

【技术特征摘要】
1.一种海水透明度的原位测量装置，设有传动测量单元和支撑固定单元，所述的支撑固定单元用于将所述的传动测量单元固定在测量船的船舷上，同时提供竖直支撑；所述的传动测量单元包括齿轮绞盘、刚性多节伸缩杆和透明度盘；所述的支撑固定单元包括船板锁紧件和与其固定连接的伸缩杆扶直机构；所述的齿轮绞盘通过所述的船板锁紧件固定在船舷上；所述的刚性多节伸缩杆顶部由所述的伸缩杆扶直机构固定，并竖直置于船体以外；所述的透明度盘的上表面与所述的刚性多节伸缩杆最细的末端固定连接；所述的齿轮绞盘至少有一个齿轮的端面垂直于船舷表面且齿面可与所述的刚性多节伸缩杆在船体以外紧密接触；所述的刚性多节伸缩杆至少在能与所述的齿轮接触的表面上设有平行的若干凹槽，可供所述的齿轮轮齿嵌入。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：进一步设置机器视觉测量单元，用于代替人眼测量水面以下物体的距离；所述的机器视觉测量单元包括环状浮体、安装在环状浮体一个面上的水下摄像装置、以及安装在环状浮体另一个面上的图像传输天线；所述的环状浮体内部中空并设有控制电路和电池，控制电路和电池通过所述环状浮体表面的水密接头与所述的水下摄像装置和图像传输天线分别电连接；所述的环状浮体套在所述刚性多节伸缩杆周围，但不与其紧密接触。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述的刚性多节伸缩杆由若干节厚度相同但内径不同的方形伸缩套管逐层紧密套接形成；每节伸缩套管都包括伸缩段和位于伸缩段以上的连接段；每节伸缩套管的伸缩段，在某一平面上设有所述平行的若干凹槽，与该平面垂直的两侧面远离所述连接段的位置对称设有一对尺寸相同的第一通孔；每节伸缩套管的连接段，始终与外层伸缩套管嵌套，为伸缩套管之间的嵌套连接提供强度；在所述的每节伸缩套管的连接段靠近所述伸缩段的位置对称设有一对尺寸相同的第二通孔，通孔内部设有可沿伸缩套管径向外凸的一对第一弹性凸块，同时在所述的伸缩杆扶直机构上高于所述齿轮的位置设有可沿伸缩套管径向内凸的一对第二弹性凸块；所述的第一弹性凸块和所述的第二弹性凸块规格均与所述的第一通孔相配合，且第一弹性凸块的弹性大于第二弹性凸块。4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：所述的每节伸缩套管的第一弹性凸块在所述的第二通孔内部设置尺寸大于所述第二通孔的限位底盘，限位底盘内侧设置径向的弹簧固定柱，限位底盘外侧设置一尺寸小于所述第二通孔的斜面凸台；在所述的每节伸缩套管内，每一对第一弹性凸块的弹簧固定柱之间留有间隙但套接同一组压缩弹簧；随着所述压缩弹簧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兆华，李忠平，
申请(专利权)人：孙兆华，李忠平，
类型：新型
国别省市：广东,44