一种水动力驱动的天然水域温度场检测设备制造技术

本申请属于水利水电工程技术领域，提供一种采用水动力驱动，能够应用于各种天然水域的温度场自由检测的仪器设备。所述设备为飞碟状，外部包括防水外壳、密封胶圈、缓冲防渗海绵、伸缩装置、球形水温检测设备；内部搭载卫星通讯天线模块、定位通讯模块、水文要素传感器、中控芯片、电池组以及磁感开关。所述设备不仅可单独使用，也可多个设备同时协调作业，达到从单点到流线再到水域表面水温的检测。上述设备通过伸缩装置连接一个更为简单的球形水温检测设备，可检测不同深度的水温，达到从单一水域表面水温的检测扩展到整个水域温度场检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种水动力驱动的天然水域温度场检测设备


[0001]本申请属于水利水电工程
，具体涉及天然水域的温度场检测。具体涉及一种水动力驱动的天然水域温度场检测设备。

技术介绍

[0002]水域温度是天然生态系统中影响水生动植物生长与生存的关键水质要素，是天然水域物理性质中最基础的要素之一。水温升高，直接导致水体稳定度提高，垂向对流减少，分层现象加剧，冰河解冻提前，水体封冻期缩短；间接导致水体溶解氧含量降低，尤其底层水体缺氧现象更加严重，底层水体缺氧导致沉积物中营养盐向上覆水的释放量增加，两者均会诱导水体发生气候变化富营养化。水温升高影响水生有机体的生物过程、物种组成及食物网变化；水体分层及溶解氧含量降低均会增加水体营养物负荷，促进水体浮游藻类种群发生变化；水温变化还会改变水生植物生长条件、生物量及分布，影响水体中鱼类的生存、生长发育，以及栖息地发生变化，使水生无脊椎动物种群数量减少。水温增加势必对水生生态系统产生重要影响。因此，对天然水域温度场进行检测研究，掌握水温的分布特征是十分必要的。
[0003]传统上，水温的测定方法有棒状水银温度计测定法、水温计或颠倒温度计测定法、数显式热敏电阻温度计测定法、语音式热敏电阻温度计测定法、卫星遥感监测法等。以上方法主要依靠人力，或者机械驱动，属于定点检测，通过多点的检测来估计断面温度，存在较大的误差，难以对整个温度场进行检测。
[0004]本申请有别于传统的水温检测方式，无需采用人力和机械驱动，主要利用水体自身流动驱动检测设备，对水温的检测不仅仅局限在单点，还能对整个温度场进行检测。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种采用水动力驱动的，能够应用于各种天然水域中的温度场自由检测仪器设备，攻克了传统检测设备，能耗较高，布设困难，单点检测的难题。
[0006]为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：
[0007]一种水动力驱动的天然水域温度场检测设备，包括设备主体，设备主体为飞碟状，设备主体内部搭载有卫星通讯天线模块、定位通讯模块、中控芯片、磁感开关、水温传感器和电池组，且内部填充有发泡剂。
[0008]优选方案为，所述设备主体的上部为半球顶盖，下部为椭圆底座，二者连接处设置有密封胶圈。
[0009]优选方案为，所述电池组设置于设备主体的底部，磁感开关设置于设备主体的中下部，水温传感器和中控芯片设置于设备主体的中部，卫星通讯天线模块、定位通讯模块设置于设备主体的顶部。
[0010]优选方案为，所述水温传感器为热电偶水温传感器。
[0011]优选方案为，设备主体底部还设置有弹性伸缩装置，弹性伸缩装置远离设备主体
的一端设置有水温检测设备。
[0012]上述天然水域温度场检测设备，可应用水利工程、河流湖泊的整个水域温度场水温检测。
[0013]本专利技术的优点是：
[0014]1.本专利技术提供了一种新型的水温检测设备，有别于传统的水温检测设备需要人力或机械驱动测量，本专利技术采用漂浮的方式巧妙的依靠水流动所产生的动力，大大减少了测量所需人力或者能耗。
[0015]2.本专利技术提供了一种新型的水温检测方式，有别于传统水文检测方式，无需定点或定断面测量测量，仅需要从上游施放，设置一定的测量时间间隔(5分钟、10分钟等)，便能沿流线测量流线上水温。测量方式大大简化。
[0016]3.本专利技术提供了一种多维度水域温度检测方式，通过多个设备的协调作业技术以及设备底部搭载技术，将水温检测由单点检测拓展到水域温度场测量，提高了测量的精度和维度。
附图说明
[0017]图1为本申请的结构示意图。
[0018]图2为本申请结构组成中的内部结构分类图。
[0019]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构。附图标记含义为：1为半球顶盖、2为密封胶圈、3为椭圆底座、4为弹性伸缩装置、5为水温检测设备、6为卫星通讯天线模块、7为定位通讯模块、8为中控芯片、9为磁感开关、10为水温传感器、11为电池组。
具体实施方式
[0020]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
[0021]本申请提供一种自动化，可应用于各天然水域温度场体检测的新型设备。如图1所示，设备近似飞碟形状，上部为半球顶盖1，下部,为椭圆底座2。该设备的外壳主要采用ABS树脂材料在高速流动的水流中能保证内部精密仪器及电路在发生碰撞时不受损坏，具有良好的抗冲击能力，同样也具有耐热、耐低温的优良性能，在
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20℃到70℃中均可放心使用。
[0022]设备主体的内部填充有泡沫发泡剂，可以保证内部检测仪器位置固定，不会在波浪的起伏、碰撞等影响下变位和损坏。
[0023]如图2所示，设备内部搭载了卫星通讯天线模块6、定位通讯模块7、中控芯片8、磁感开关9、水温传感器10、以及电池组11。所述卫星通讯天线模块6、定位通讯模块7设置在半球顶盖1的内部顶端，远离水面，以便于更好的收发信号和监测设备所处位置。
[0024]所述中控芯片8和水温传感器10设置于设备主体的中心位置，可更有效的对水体表面温度进行检测。水温传感器10为电偶水温传感器，热电偶水温传感器利用热电偶原理将温度转换为电压信号，实现对水温的检测。其原理是利用两种不同金属之间的热电效应，将温度转换为电压信号。当热电偶的两个端口温度不同时，会产生一个电势差。将热电偶与接收器连接后，可以通过放大、滤波、线性化等处理，将电压信号转换为温度值。
[0025]所述电池组11采用D
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cell电池组设，置于设备主体的最底部，可增加底部重量，有利于防止设备因水流汹涌而翻转。
[0026]上述装置，通过利用浮力和水流所施加的推动力作为设备行进动力，致使设备在移动式巡航时无需再内置动力装置，从而实现超长时间、超远距离、非定点作业。
[0027]在其他实施例中，一种水动力驱动的天然水域温度场检测设备，还包括设置在椭圆底部9下端的弹性伸缩装置10，弹性伸缩装置10远离椭圆底部9的一端设置有水温检测设备11。具体的，所述弹性伸缩装置10为伸缩杆，伸缩杆的末端可搭载简易的球状水温测量仪，其可根据不同的水体环境，调节伸缩杆的长度，测量不同深度下的水体水温。
[0028]工作过程：本申请的设备随水体进行流动时，水温传感器也在一同作业，设备内置的水温传感器沿着流向检测水体表面的温度，通过伸缩杆控制的球形水温传感器检测水体内部的水温，并且可以利用卫星通讯天线模块、定位通讯模块，中控系统控制多个设备同时协调作业，可将单点温度检测扩展到整个水域温度场的检测。
[0029]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水动力驱动的天然水域温度场检测设备，包括设备主体，其特征在于，设备主体为飞碟状，设备主体内部搭载有卫星通讯天线模块(6)、定位通讯模块(7)、中控芯片(8)、磁感开关(9)、水温传感器(10)和电池组(11)，且内部填充有发泡剂。2.根据权利要求1所述的天然水域温度场检测设备，其特征在于：所述设备主体的上部为半球顶盖(1)，下部为椭圆底座(3)，二者连接处设置有密封胶圈(2)。3.如权利要求2所述的天然水域温度场检测设备，其特征在于：所述电池组(11)设置于设备主体的底部，磁感开关(9)设置于设备主体的中下部，水温传...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨二娟，康瑜，张昊，白涛，华鑫，任泽昊，李磊，万家全，冯强龙，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：