全海深剖面浮标制造技术

本实用新型专利技术提出一种全海深剖面浮标，属于海洋观测技术领域。浮标包括保护罩，所述保护罩内从上到下排布有分别由玻璃浮球形成的控制舱、液压舱和动力舱，所述液压舱内设置有液压单元，所述液压单元包括设置于所述液压舱内的储油油囊，以及包覆于所述液压舱外的浮力油囊，所述动力舱内设置有与所述液压单元连接以驱动液压油在所述储油油囊和所述浮力油囊之间转移的动力单元，所述控制舱内设置有与所述动力单元连接的控制单元。本实用新型专利技术能够实现耐压120Mpa全海深运行，具有耐压能力高、稳定性好、重量轻的优点。

Depth profile buoy

【技术实现步骤摘要】
全海深剖面浮标
本技术属于海洋观测
，尤其涉及一种全海深剖面浮标。
技术介绍
深海剖面浮标，能够按照设计的作业程序自动在海洋竖直方向实现上浮下潜运动，利用所搭载的传感器对海水参数进行测量，并将测量数据传输到岸基接收站，为气候预报、灾害预警、科学研究提供数据支撑。目前，全球已构建Argo实时海洋观测网，在线运行的剖面浮标达到3000套以上，多为美国研制的APEX型浮标和法国研制的ARVOR型浮标。常规的剖面浮标最大探测水深为2000米，主要测量数据为海水的温度、盐度、深度。随着人类探索海洋深度的增加，对更大水深的剖面浮标的需求也越来越迫切，申请号为CN201810043448.X的技术专利公布了一种深海自持式剖面智能浮标系统，采用单个玻璃浮球作为耐压舱，最大工作水深可达到6000米。但随着工作水深的增加，液压系统的体积也在增大，对玻璃浮球的直径和壁厚的要求也随之增大，不利于海上布放，尚未有能在10000米以上深水域工作的剖面浮标。
技术实现思路
本技术针对上述的技术问题，提出一种全海深剖面浮标，能够实现耐压120Mpa全海深运行，具有耐压能力高、稳定性好、重量轻的优点。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案为：一种全海深剖面浮标，包括保护罩，所述保护罩内从上到下排布有分别由玻璃浮球形成的控制舱、液压舱和动力舱，所述控制舱内设置有控制单元，所述液压舱内设置有液压单元，所述液压单元包括设置于所述液压舱内的储油油囊，以及包覆于所述液压舱外的浮力油囊，所述动力舱内设置有用于驱动液压油在所述储油油囊和所述浮力油囊之间转移的动力单元，所述动力单元与所述液压单元连接，所述控制单元与所述液压单元、所述动力单元连接。作为优选，所述动力单元包括液压泵，所述液压泵的吸油口连接所述储油油囊，所述液压泵的出油口连接所述浮力油囊；所述储油油囊和所述浮力油囊之间通过油管连接有液压阀，所述控制单元与所述液压阀电性连接，以通过控制所述液压阀的状态实现液压油从所述浮力油囊向所述储油油囊的转移。作为优选，所述液压阀包括减压阀，单向阀，以及具有第一接口、第二接口和第三接口的三位三通伺服阀；所述第一接口连通所述浮力油囊，所述第二接口通过所述减压阀连接至所述储油油囊，所述第三接口连通所述储油油囊，所述液压泵的出油口连接所述单向阀的输入端，所述单向阀的输出端连接所述浮力油囊。作为优选，所述浮力油囊包括多个囊体，多个所述囊体分布于所述液压舱外表面的不同位置，所述囊体在所述液压单元中为并联形式。作为优选，多个所述囊体的出油口分别连接有与所述控制单元连接的电磁阀，所述控制单元通过控制所述电磁阀的通断实现所述囊体出油口的打开或者关闭。作为优选，所述液压单元还包括阀块，所述液压阀安装于所述阀块上。作为优选，所述保护罩为圆柱镂空状。作为优选，所述保护罩的上下两端为流线型。作为优选，所述控制舱内还包括与所述控制单元连接的通讯单元，所述控制舱上远离所述液压舱的一侧设置有与所述通讯单元连接的天线。作为优选，所述动力单元还包括用于驱动所述液压泵工作的电机组件，以及为所述电机组件供电的电源，所述电机组件包括电机，用于驱动所述电机的驱动器，连接于所述电机输出轴的减速器，以及将所述减速器与所述液压泵连接的联轴器。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果在于：1、本剖面浮标通过设置三个玻璃浮球来代替现有技术中单个玻璃浮球的结构，降低了水深增加时液压单元体积增大对玻璃浮球直径和壁厚的要求；假设单个玻璃浮球构成的剖面浮标和三个玻璃浮球构成剖面浮标工作水深相同，在容积相同的情况下，三个玻璃浮球的总重量是单个玻璃浮球重量的91.5％，具有重量轻的优点；假设单个玻璃浮球构成的剖面浮标和三个玻璃浮球构成的剖面浮标总质量相同，在容积相同的情况下，三个玻璃浮球构成的剖面浮标最大工作水深是单个玻璃浮球构成的剖面浮标最大工作水深的1.36倍，具有工作水深范围大、耐压能力强的优点；与单个玻璃浮球构成的剖面浮标相比，三个玻璃浮球构成的剖面浮标迎水面积小，在水中运动时受到的阻力小，更加节能；通过将控制舱、液压舱、动力舱从上到下设置，在中间液压舱外包覆浮力油囊，可以节省空间，且将重量较大的动力舱置于最下部，构成“不倒翁”结构，使得剖面浮标不易倾覆，具有稳定性好的优点。2、本剖面浮标通过将储油油囊和浮力油囊之间连接液压阀，在浮标下潜时，只需要控制液压阀接通，借助海水压力就可将液压油从浮力油囊压入储油油囊，不需要电机驱动，具有节约能源的优点。3、本剖面浮标通过将保护罩设置成镂空状，不需要承受海水压力，依然由玻璃浮球耐压，相较于现有技术中圆柱封闭壳体，本技术的浮标耐压能力更高。4、本剖面浮标通过将保护罩的上下两端设置成流线型结构，使得浮标在上浮下潜过程中承受尽可能小的流体阻力，相较于需要消耗能源克服较大的流体阻力，本技术可以进一步地节约能源。5、本剖面浮标通过在液压舱外设置的浮力油囊为多囊式，可以通过向不同囊体中注入液压油来调节剖面浮标的姿态，具有方便调节、适应性强、稳定性高的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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为本技术所提供全海深剖面浮标的结构示意图；图2为图1中控制舱的结构示意图；图3为图1中液压舱的结构示意图；图4为图1中动力舱的结构示意图；图5为本技术所提供全海深剖面浮标中液压单元的结构原理图；以上各图中：1、保护罩；2、控制舱；20、控制单元；21、通讯单元；22、管线；3、液压舱；30、液压单元；31、储油油囊；32、浮力油囊；33、液压阀；331、三位三通伺服阀；332、减压阀；333、单向阀；34、阀块；35、油管；4、动力舱；40、动力单元；41、驱动器；42、电机；43、减速器；44、液压泵；45、电源；46、联轴器；5、天线。具体实施方式下面，通过示例性的实施方式对本技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全海深剖面浮标，其特征在于，包括保护罩，所述保护罩内从上到下排布有分别由玻璃浮球形成的控制舱、液压舱和动力舱，所述控制舱内设置有控制单元，所述液压舱内设置有液压单元，所述液压单元包括设置于所述液压舱内的储油油囊，以及包覆于所述液压舱外的浮力油囊，所述动力舱内设置有用于驱动液压油在所述储油油囊和所述浮力油囊之间转移的动力单元，所述动力单元与所述液压单元连接，所述控制单元与所述液压单元、所述动力单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种全海深剖面浮标，其特征在于，包括保护罩，所述保护罩内从上到下排布有分别由玻璃浮球形成的控制舱、液压舱和动力舱，所述控制舱内设置有控制单元，所述液压舱内设置有液压单元，所述液压单元包括设置于所述液压舱内的储油油囊，以及包覆于所述液压舱外的浮力油囊，所述动力舱内设置有用于驱动液压油在所述储油油囊和所述浮力油囊之间转移的动力单元，所述动力单元与所述液压单元连接，所述控制单元与所述液压单元、所述动力单元连接。


2.根据权利要求1所述的全海深剖面浮标，其特征在于，所述动力单元包括液压泵，所述液压泵的吸油口连接所述储油油囊，所述液压泵的出油口连接所述浮力油囊；所述储油油囊和所述浮力油囊之间通过油管连接有液压阀，所述控制单元与所述液压阀电性连接，以通过控制所述液压阀的状态实现液压油从所述浮力油囊向所述储油油囊的转移。


3.根据权利要求2所述的全海深剖面浮标，其特征在于，所述液压阀包括减压阀，单向阀，以及具有第一接口、第二接口和第三接口的三位三通伺服阀；所述第一接口连通所述浮力油囊，所述第二接口通过所述减压阀连接至所述储油油囊，所述第三接口连通所述储油油囊，所述液压泵的出油口连接所述单向阀的输入端，所述单向阀的输出端连接所述浮力油囊。


4.根据权利要求1所述的全海...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延俊，薛钢，李志彤，郭凤祥，司伟伟，罗星，
申请(专利权)人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心，
类型：新型
国别省市：山东;37