一种水下自动调平平台及其调平方法技术

本发明专利技术提供一种水下自动调平平台，包括挡水外壳、水平气泡、基板、圆形导轨、配重块、滑块、十字支撑轴组和调节钟摆，十字支撑轴组包括环形支架，环形支架与挡水外壳之间两组第一转轴转动连接，环形底架与基板通过两组第二转轴转动连接，第一转轴与第二转轴所在直线呈十字形分布，基板上还固定有一圆形导轨，圆形导轨上滑动连接有一滑块，滑块上安装有配重块，圆形导轨的外侧设有安装在基板上的水平气泡，基板的下方还连接有调节钟摆，本发明专利技术仅需要实现一次水面调节，即实现沉入水底前保证水平，且整体结构的稳定性更好，使得待固定的传感器能在水中稳定的保持要求内的角度，同时安装较为快捷，调整方便，且造价亦较为低廉。且造价亦较为低廉。且造价亦较为低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种水下自动调平平台及其调平方法


[0001]本专利技术涉及一种调平平台结构，尤其是一种水下自动调平平台及其调平方法。

技术介绍

[0002]在水文测量领域内，有很多传感器需要安装在水下(比如流量计)，并且要保证水平，现在市场上均为人工提出水面，反复调节，需要大量人工。
[0003]专利一种投放式声学多普勒流速剖面仪姿态平衡自控装置(公开号为：CN101726734B)，包括一个至少由四根支柱支撑的框架体，在框架体内距离其顶部1/3处对称设有带轴孔的支架，并凭借支撑轴的另一端固定平衡环，并且在平衡环上设有两个卡环轴孔，插入卡环轴孔的内环轴的另一端固定有卡环，两个卡环的交接处设有螺栓，上述两个卡环轴孔的连线与两个轴孔的连线相互垂直，并凭借螺栓夹住固定LADCP，此专利技术通过固定在仪器设备的最上端，以一种悬挂的方式将仪器设备固定，也依靠仪器设备自身的重力，实现定位，不仅极其依赖仪器设备本身的重力大小，而且对于不对称，即重心位置不在设备中心的仪器设备而言，其在水中悬挂固定后，本身会与用于旋转其的自控装置形成夹角，且仪器设备能够抵抗水流冲击力的稳定性亦较小；
[0004]专利一种海底多普勒流速仪固定装置(公开号为：CN210487805U)，包括浮子、立柱、声学应答释放器及顶端开口的圆台状箱体，所述圆台状箱体顶端开口处安装有横梁，所述立柱底端穿过横梁伸入至圆台状箱体内，该立柱和横梁间设有关节轴承，立柱顶端设有安装多普勒流速仪的法兰，立柱底端设有第一配重块；此专利技术虽采用支撑在仪器设备底部的连接固定方式，但是依然未解决上述中当重心位置不在设备中心时，前期需要不断调节的操作，且连接在立柱底端简单的配重块结构在通过箱体通孔的水流冲击下，稳定性亦较差。
[0005]因此急需一种仅需要实现一次水面调节，即实现沉入水底前保证水平，且整体结构的稳定性更好，使得待固定的传感器能在水中稳定的保持要求内角度，同时安装较为快捷，调整方便，且造价亦较为低廉的水下自动调平平台及其调平方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种水下自动调平平台及其调平方法，仅需要实现一次水面调节，即实现沉入水底前保证水平，且整体结构的稳定性更好，使得待固定的传感器能在水中稳定的保持要求内的角度，同时安装较为快捷，调整方便，且造价亦较为低廉。
[0007]本专利技术提供了如下的技术方案：
[0008]一种水下自动调平平台及其调平方法，包括挡水外壳以及位于挡水外壳内的水平气泡、基板、圆形导轨、配重块、滑块、十字支撑轴组和调节钟摆，挡水外壳为顶端敞口的箱体；十字支撑轴组包括环形支架，环形支架的底部两端与挡水外壳之间通过呈直线型分布的两组第一转轴转动连接，环形底架的顶部两端与基板通过呈直线型分布的两组第二转轴转动连接，且第一转轴与第二转轴所在直线呈十字形分布，基板位于环形支架上方，其上还
固定有一圆形导轨，圆形导轨上滑动连接有一滑块，滑块上安装有配重块，圆形导轨的外侧设有安装在基板上的水平气泡，其内侧设有用于安装在基板上待测量使用的传感器，且基板的下方还连接有一调节钟摆，通过调整滑块在圆形导轨上的位置，来使水平气泡居中以及基板保持水平，且在定位基板水平后，滑块固定连接在圆形导轨上。
[0009]优选的，调节钟摆包括连接在基板底侧的连接杆以及固定在连接杆底端的摆钟壳体，摆钟壳体内灌装有细沙。
[0010]优选的，摆钟壳体的周边设有多组翼片。
[0011]优选的，翼片设有四组，且均匀分布固定在摆钟壳体的周边。
[0012]优选的，摆钟壳体的底端设有用于封堵在摆钟壳体上的沙漏堵头。
[0013]优选的，滑块与圆形导轨之间通过螺栓定位固定。
[0014]优选的，挡水外壳的底部设有用于插入淤泥中使用的四组呈矩形分布的尖角。
[0015]优选的，基板及其上的传感器质量重心到第一转轴或第二转轴的距离为调节钟摆质量重心到对应第一转轴或第二转轴距离的1/20。
[0016]基于上述的一种水下自动调平平台的调平方法，包括如下步骤：
[0017]S1、将水下测量传感器安装在基板上，并将挡水外壳放置于水平硬地面上；
[0018]S2、调节配重块及滑块的的位置，直至水平气泡显示居中后，将滑块固定；
[0019]S3、将居中后的调平平台放置在水底，当传感器受到短暂性水流冲击时可保持角度不变，当传感器受到持续水流冲击时，相应的受力计算公式如下：
[0020]F1＝ρ*S*V^2*cosα
[0021]F2＝G*sinα
[0022]其中，F1为水流对传感器的冲击力，F2为调节钟摆自身重力克服冲击力时的阻力，G为调节钟摆的重力，ρ为水的密度，S为传感器垂直流向的截面积，V为水的流速，α为传感器偏转角度，平衡关系为F1*L1＝F2*L2，其中L1为传感器及基板质量总和重心到第一转轴或第二转轴距离，L2为调节钟摆质量重心到对应的第一转轴或第二转轴距离。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]1、通过采用将传感器安装于基板上，且在基板上设置圆形导轨、滑块、配重块以及水平气泡，从而可通过调节滑块和配重块的位置的方式，实现一次调节，即实现沉入水底前传感器的位置水平，且整体结构中由环形支架作为基板和挡水外壳的过渡连接，使得用于安装传感器的基板具有两个自由度，从而可提高整体结构的稳定性，同时安装较为快捷，调整较为方便，且造价亦较为低廉；
[0025]2、通过采用调节钟摆的摆钟壳体内灌有细沙的方式，来实现有效减少调节钟摆摆动的时间和幅度，此结果不仅结构简单，而且亦降低了生产成本；
[0026]3、通过在摆钟壳体外分布固定翼片，因此在水流冲击传感器时，会把力传导到调节钟摆，翼片会加大调节钟摆的运动阻力来阻止传感器摆动，使得传感器能在水中保持要求内的角度。
附图说明
[0027]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0028]图1是本专利技术的结构示意图；
[0029]图2是本专利技术的主视剖面图；
[0030]图3是本专利技术的俯视图；
[0031]图4是本专利技术的侧视剖面图；
[0032]图5是本专利技术剖除挡水外壳后的结构示意图；
[0033]图中的标记：1为挡水外壳，2为水平气泡，3为基板，4为圆形导轨，5为配重块，6为滑块，7为十字支撑轴组，8为调节钟摆，9为尖角，71为环形支架，72为第一转轴，73为第二转轴，81为连接杆，82为摆钟壳体，83为细沙，84为翼片，85为沙漏堵头。
具体实施方式
[0034]实施例1
[0035]结合图1至图5所示的一种水下自动调平平台，在本实施例中，包括挡水外壳1以及位于挡水外壳1内的水平气泡2、基板3、圆形导轨4、配重块5、滑块6、十字支撑轴组7和调节钟摆8，挡水外壳1为顶端敞口的箱体；十字支撑轴组7包括环形支架71，环形支架71的底部两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下自动调平平台，其特征在于，包括挡水外壳以及位于挡水外壳内的水平气泡、基板、圆形导轨、配重块、滑块、十字支撑轴组和调节钟摆，所述挡水外壳为顶端敞口的箱体；所述十字支撑轴组包括环形支架，所述环形支架的底部两端与所述挡水外壳之间通过呈直线型分布的两组第一转轴转动连接，所述环形底架的顶部两端与所述基板通过呈直线型分布的两组第二转轴转动连接，且第一转轴与第二转轴所在直线呈十字形分布，所述基板位于所述环形支架上方，其上还固定有一圆形导轨，所述圆形导轨上滑动连接有一滑块，所述滑块上安装有配重块，所述圆形导轨的外侧设有安装在基板上的水平气泡，其内侧设有用于安装在基板上待测量使用的传感器，且所述基板的下方还连接有一调节钟摆，通过调整所述滑块在圆形导轨上的位置，来使水平气泡居中以及基板保持水平，且在定位基板水平后，所述滑块固定连接在所述圆形导轨上。2.根据权利要求1所述的一种水下自动调平平台，其特征在于，所述调节钟摆包括连接在基板底侧的连接杆以及固定在连接杆底端的摆钟壳体，所述摆钟壳体内灌装有细沙。3.根据权利要求2所述的一种水下自动调平平台，其特征在于，所述摆钟壳体的周边设有多组翼片。4.根据权利要求3所述的一种水下自动调平平台，其特征在于，所述翼片设有四组，且均匀分布固定在摆钟壳体的周边。5.根据权利要求4所述的一种水下自动调平平台，其特征在于，所述摆钟壳体的底端设有用于封堵在...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏飞，张凯奇，王琪，宗长荣，王海波，
申请(专利权)人：夏飞，
类型：发明
国别省市：