自由下潜式深海湍流剖面仪制造技术

本发明专利技术公开一种自由下潜式深海湍流剖面仪，其包括耐压舱筒、保护侧盖、数据采集装置、电池组、通讯装置、支撑柱、浮体和阻尼装置，所述耐压舱筒前端设有前端盖，所述前端盖上设有传感器安装位，所述前端盖上还固定安装有前防护架，所述数据采集装置安装在前端盖内，所述耐压舱筒后方设有后端盖，所述前端盖和后端盖均通过螺纹密封连接在耐压舱筒上，所述后端盖下端固定安装有电池架，所述电池组固定安装在电池架上。本发明专利技术的优点在于采用了长圆柱体耐压舱筒、浮体和阻尼装置自下而上依次排列的分段式结构，使重心位于下方的剖面仪在受到海洋暗流干扰等情形下仍可沿竖向平稳下潜，且下潜速度可根据需要进行配置。

【技术实现步骤摘要】
自由下潜式深海湍流剖面仪
本专利技术涉及一种深海剖面仪，具体地说是涉及一种自由下潜式深海湍流剖面仪。
技术介绍
深海剖面仪在海洋观测领域具有重要地位。剖面仪一般会搭载多种传感器，不仅可以测量海洋湍流、海洋温度、盐度等参数，而且可以搭载浊度计测量海洋其他环境参数。针对不同的测量深度，可选用不同类型的剖面仪。然而海洋环境复杂多变，在仪器下潜测量过程中经常会遇到海洋暗流的干扰等，极大影响了测量精度。现有剖面仪多为整体式集成设计，结构比较单一，难以根据不同观测需求进行适应性调整，而且仪器布放操作较为复杂，其使用也具有一定局限性，在受到海洋暗流干扰等特殊情形下，难以取得理想测量效果。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术提供一种自由下潜式深海湍流剖面仪。本专利技术所采用的技术解决方案是：一种自由下潜式深海湍流剖面仪，包括自下而上依次排列的耐压舱筒、浮体和阻尼装置；所述耐压舱筒呈细长圆柱体状，在耐压舱筒的前端设置有前端盖，在前端盖上设置有传感器安装位，在前端盖的内侧安装有数据采集装置，安装于传感器安装位的传感器与数据采集装置连接；在耐压舱筒的后端设置有后端盖，所述前端盖和后端盖均通过螺纹密封连接在耐压舱筒上，在后端盖上设置有通讯装置，在后端盖的下端设置有电池架，在电池架上安装电池组，所述电池组的重心处于耐压舱筒的轴线上，电池组通过供电线分别与数据采集装置和通讯装置连接；所述浮体包括圆柱形本体和位于圆柱形本体底端的锥形体，圆柱形本体和锥形体为一体式设计，圆柱形本体的直径大于耐压舱筒的直径；所述浮体套装在位于其中心的支撑柱上，在支撑柱的下端设置有前固定板，在前固定板和后端盖之间设置有若干根连接柱，所述连接柱沿前固定板的周圈均匀分布，在连接柱的外侧对称安装有两块保护侧盖；所述阻尼装置也套装在支撑柱上，在支撑柱的上端设置有后固定板，在支撑柱的上端穿过后固定板的端头处还设置有螺纹部，并在螺纹部处配置有螺母，螺母拧紧后通过后固定板将浮体和阻尼装置固定在支撑柱上；在后固定板上设置有吊环；所述阻尼装置包括套设在支撑柱上的环形体，在环形体的外周上设置有周向排列的软质毛刷，所述软质毛刷由若干根沿环形体径向布置的针状物排列组成，组成软质毛刷的若干根针状物处于同一竖直平面内。优选的，所述传感器安装位设置有多个，用于安装的传感器包括温度传感器、压力传感器、剪切传感器和加速度姿态传感器。优选的，所述前端盖上还固定安装有前防护架，所述前防护架包括若干根沿前端盖周圈均匀布设，且整体呈放射状(放射状的目的是避免扰流影响湍流的观测)的防护杆，安装于传感器安装位的传感器置于若干根防护杆所围拢成的保护空间内，所有防护杆的末端均固定在一圆环上。优选的，在保护侧盖的内侧设置有可拆卸配重块，通过可拆卸配重块能够灵活配置自由下潜速度范围在0.3-0.9m/s。优选的，所述耐压舱筒采用航空硬铝7075加工制成，在耐压舱筒的内壁设置有筋板加强结构。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术采用了长圆柱体耐压舱筒、浮体和阻尼装置自下而上依次排列的分段式结构，使重心位于下方的剖面仪在受到海洋暗流干扰等情形下仍可沿竖向平稳下潜，下潜过程平稳；通过调整配重块可改变设备在水中的净重，从而可配置设备下潜速度；搭载的多种传感器可协同进行高精度测量；高耐压性的密封长圆柱体耐压舱筒可确保仪器可靠工作并实现深度下潜。根据不同海域的观测任务需求对剖面仪进行调整，可实现高效灵活观测，具有显著的有益效果。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的内部结构示意图；图3是图2中A位置的局部放大图；图4是阻尼装置的结构示意图。具体实施方式结合附图，一种自由下潜式深海湍流剖面仪，包括自下而上依次排列的耐压舱筒1、浮体7和阻尼装置8。所述耐压舱筒1呈细长圆柱体状，在耐压舱筒1的前端设置有前端盖11，在前端盖11上设置有传感器安装位111，在前端盖11的内侧安装有数据采集装置3，安装于传感器安装位的传感器与数据采集装置3连接。在耐压舱筒1的后端设置有后端盖12，所述前端盖11和后端盖12均通过螺纹密封连接在耐压舱筒上。在后端盖12上设置有通讯装置5，在后端盖12的下端设置有电池架13，在电池架13上安装电池组4，所述电池组4的重心处于耐压舱筒1的轴线上。电池组4通过供电线分别与数据采集装置3和通讯装置5连接，用于为数据采集装置3和通讯装置5供电。所述浮体7包括圆柱形本体和位于圆柱形本体底端的锥形体，圆柱形本体和锥形体为一体式设计，圆柱形本体的直径大于耐压舱筒的直径。所述浮体7套装在位于其中心的支撑柱6上，在支撑柱6的下端设置有前固定板61，在前固定板61和后端盖12之间设置有若干根连接柱，所述连接柱沿前固定板的周圈均匀分布，在连接柱的外侧对称安装有两块保护侧盖2。所述阻尼装置8也套装在支撑柱6上，在支撑柱6的上端设置有后固定板62，在支撑柱的上端穿过后固定板的端头处还设置有螺纹部，并在螺纹部处配置有螺母，螺母拧紧后通过后固定板将浮体7和阻尼装置8固定在支撑柱6上。在后固定板上设置有四个周向均匀排布的吊环621。所述阻尼装置8包括套设在支撑柱上的环形体，在环形体的外周上设置有周向排列的软质毛刷，所述软质毛刷81由若干根沿环形体径向布置的针状物排列组成，组成软质毛刷的若干根针状物处于同一竖直平面内。该阻尼装置可以用在不同速度下，使仪器稳定下潜。作为对本专利技术的进一步设计，所述传感器安装位111设置有多个，用于安装的传感器包括温度传感器、压力传感器、剪切传感器和加速度姿态传感器等。在相应位置安装温度传感器、快速温度传感器、压力传感器、剪切传感器和加速度姿态传感器后，各传感器线缆与前端盖11密封连接。各传感器可实现功能：温度传感器，测量仪器当前所处环境的温度；压力传感器，测量仪器当前所处环境的压力，进而转化换算为所处深度，通过计算一定时间内压力(深度)的变化，可以得到所测时间段下潜的平均速度；剪切传感器，用于测量海洋湍流剪切数据；加速度姿态传感器，测量仪器当前的运动状态，三轴加速度及仪器的倾角。更进一步的，所述前端盖上还固定安装有前防护架112，用于对安装于传感器安装位的传感器进行防护。所述前防护架包括若干根沿前端盖周圈均匀布设，且整体呈放射状的防护杆，安装于传感器安装位的传感器置于若干根防护杆所围拢成的保护空间内，所有防护杆的末端均固定在一圆环上。放射状防护杆的目的是避免扰流影响湍流的观测。进一步的，在保护侧盖2的内侧设置有可拆卸配重块21，通过在保护侧盖2内放入不同质量的配重块21，改变仪器在水中的净重，可以达到不同的速度配置。优选通过可拆卸配重块21灵活配置自由下潜速度范围在0.3-0.9m/s。更进一步的，所述耐压舱筒采用航空硬铝7075加工制成，在耐压舱筒的内壁设置有筋板加强结构。通过材料选择及适当结构布置，可使其耐压至6000米。本专利技术的工作原理及过程大致如下：本专利技术中剖面仪整体为长圆柱体，在水中沿着轴线方向竖直下潜，在剖面仪头部安装各种传感器，尾部装有软质毛刷81。实际布放时，将缆绳与剖面仪尾部吊环621连接，将仪器竖直下放，在仪器下潜过程中，保持缆绳松弛状态。通讯装置5位于后端盖12上，通过通讯装置5可在甲板上控制仪器上电工作，及时读取采集的海洋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由下潜式深海湍流剖面仪，其特征在于：包括自下而上依次排列的耐压舱筒、浮体和阻尼装置；所述耐压舱筒呈细长圆柱体状，在耐压舱筒的前端设置有前端盖，在前端盖上设置有传感器安装位，在前端盖的内侧安装有数据采集装置，安装于传感器安装位的传感器与数据采集装置连接；在耐压舱筒的后端设置有后端盖，所述前端盖和后端盖均通过螺纹密封连接在耐压舱筒上，在后端盖上设置有通讯装置，在后端盖的下端设置有电池架，在电池架上安装电池组，所述电池组的重心处于耐压舱筒的轴线上，电池组通过供电线分别与数据采集装置和通讯装置连接；所述浮体包括圆柱形本体和位于圆柱形本体底端的锥形体，圆柱形本体和锥形体为一体式设计，圆柱形本体的直径大于耐压舱筒的直径；所述浮体套装在位于其中心的支撑柱上，在支撑柱的下端设置有前固定板，在前固定板和后端盖之间设置有若干根连接柱，所述连接柱沿前固定板的周圈均匀分布，在连接柱的外侧对称安装有两块保护侧盖；所述阻尼装置也套装在支撑柱上，在支撑柱的上端设置有后固定板，在支撑柱的上端穿过后固定板的端头处还设置有螺纹部，并在螺纹部处配置有螺母，螺母拧紧后通过后固定板将浮体和阻尼装置固定在支撑柱上；在后固定板上设置有吊环；所述阻尼装置包括套设在支撑柱上的环形体，在环形体的外周上设置有周向排列的软质毛刷，所述软质毛刷由若干根沿环形体径向布置的针状物排列组成，组成软质毛刷的若干根针状物处于同一竖直平面内。...

【技术特征摘要】
1.一种自由下潜式深海湍流剖面仪，其特征在于：包括自下而上依次排列的耐压舱筒、浮体和阻尼装置；所述耐压舱筒呈细长圆柱体状，在耐压舱筒的前端设置有前端盖，在前端盖上设置有传感器安装位，在前端盖的内侧安装有数据采集装置，安装于传感器安装位的传感器与数据采集装置连接；在耐压舱筒的后端设置有后端盖，所述前端盖和后端盖均通过螺纹密封连接在耐压舱筒上，在后端盖上设置有通讯装置，在后端盖的下端设置有电池架，在电池架上安装电池组，所述电池组的重心处于耐压舱筒的轴线上，电池组通过供电线分别与数据采集装置和通讯装置连接；所述浮体包括圆柱形本体和位于圆柱形本体底端的锥形体，圆柱形本体和锥形体为一体式设计，圆柱形本体的直径大于耐压舱筒的直径；所述浮体套装在位于其中心的支撑柱上，在支撑柱的下端设置有前固定板，在前固定板和后端盖之间设置有若干根连接柱，所述连接柱沿前固定板的周圈均匀分布，在连接柱的外侧对称安装有两块保护侧盖；所述阻尼装置也套装在支撑柱上，在支撑柱的上端设置有后固定板，在支撑柱的上端穿过后固定板的端头处还设置有螺纹部，并在螺纹部处配置有螺母...

【专利技术属性】
技术研发人员：乜云利，杨华，周丽芹，李坤乾，宋大雷，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东,37