一种海上检测仪器防生物附着升降装置的制作方法

本发明涉及一种海上检测仪器，具体来说，是一种海上检测仪器防生物附着升降装置，属于海上检测仪器技术领域。

背景技术：

海洋监测仪器设备的研发，各个阶段都有一些代表性技术问世，艰难地跟踪着国际技术的发展。但是，能够反映复杂海况的试验场和测试平台的缺乏，很多技术产品都没有实现定型。与其它海域相比，长江口及其附近海域咸淡水相交，泥沙含量大，营养盐丰富导致生物附着物生长能力强，复杂的海况导致很多现有设备达不到使用要求，必须进行严格的测试。由于我国海洋仪器设备企业规模小，靠自身实力无法进行测试试验场的建设，亟需通过政府进行公共测试平台建设。

针对ctd等常规复合式水质传感器，研发标准化通用性海洋仪器设备测试安装机构，提供能源、通讯等基础性条件；针对声学多普勒海流剖面测量仪(adcp)等不同测试要求的传感器，当使用水槽检测时，水槽要有足够的宽度和深度，阻塞比要小，测量层数要能足够判断仪器的使用性能，目前还没有合适的室内检测设备；海洋水质、水文、气象仪器设备具有工作环境恶劣、可靠性要求高、价值高等特点，需进行长周期海上现场测试是提升设备可靠性和适用性的基础性工作。

现有的海上检测仪器，升降运行的可靠性往往不足，水质检测等传感器的布置不合理，传感器容易被生物附着，影响检测精度，钢缆的受力较大，传感器伸入海面以下的深度不确定，影响检测效果及参数的设定，传感器升降时稳定性不足，摩擦阻力较大，传感器的检查、维修、更换均不方便。

因此，无论是进行海洋仪器试验还是长周期的海洋环境监测，均需一套能够较好满足长周期、稳定性高，合理的基础设施。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是：现有的海上检测仪器，升降运行的可靠性不足，水质检测等传感器的布置不合理，传感器容易被生物附着，影响检测精度，钢缆的受力较大，传感器伸入海面以下的深度不确定，影响检测效果及参数的设定，传感器升降时稳定性不足，摩擦阻力较大，传感器的检查、维修、更换均不方便。

本发明采取以下技术方案：

一种海上检测仪器防生物附着升降装置，包括用于海洋仪器放置的平衡法兰9，所述平衡法兰9底部固定设置螺旋桨13，平衡法兰9外部可拆卸的设有带滚珠的套管装置；还包括用于对所述套管装置进行竖直导向的升降导管装置，所述升降导管装置包括同轴且可旋转连接的上、下升降管、所述上升降管内固定设有升降装置，所述升降装置通过钢缆与浮力块16连接，所述浮力块16通过钢缆与所述平衡法兰9上部固定连接；所述滚珠与套管装置内部之间滚动摩擦；所述上升降管外部设有转动式卡箍5和卡箍旋转轴2，所述卡箍旋转轴2固定在海上观测台上，转动式卡箍5旋转可带动上升降管及其内部的套管装置连同平衡法兰9移出上升降管，便于平衡法兰9内物品的维护或更换。

进一步的，所述升降装置包括升降减速电机18、收线轮19、排线螺纹杆21、排线螺母22，所述升降减速电机18带动收线轮19和排线螺母22同步旋转。

进一步的，所述收线轮19与排线螺纹杆21的传动比相同。

进一步的，所述浮力块16上设有水位控制传感器25，所述水位控制传感器25接触海平面时反馈给控制系统，控制系统关闭升降减速电机18，使平衡法兰9及其内部的传感器伸入海面下方设定的距离。

更进一步的，所述水位控制传感器25下部固定设置用于与下方钢缆连接的钢绳托盘26。

进一步的，所述平衡法兰9底部开设通孔，用于接收螺旋桨13的涌动水流。

进一步的，升降导管装置的底面和底部侧面均设有海水交换开口14。

进一步的，所述套管装置自内向外依次设有内套pvc管10、轴承套pvc管11，作为所述滚珠的硬质硅胶珠12固定在所述轴承套pvc管11上。

本发明的有益效果在于：

1)升降运行稳定，可靠性高。

2)设置了用于海洋仪器放置的平衡法兰，传感器等海洋仪器放置平稳，布置合理，可靠性高；

3)设置螺旋桨，利用螺旋桨的涌动水流对海洋仪器进行冲刷，避免海洋仪器被生物附着，检测精度更高；

4)平衡法兰上方通过钢缆连接浮力块，浮力块不仅可以提供浮力，减轻钢缆的受力，而且可以在其上设置水位控制传感器，通过水位传感器反馈信号控制减速电机关停，从而使平衡法兰及其内部的传感器伸入海面下方设定的距离，使测试参数一致，准确。海上潮差是不断变化的，潮差能达到3-5米左右，如果仅通过钢缆牵拉，那么如果潮位发生变化，传感器甚至悬在空中，无法工作。因此浮力块与水位传感器的设计就很关键了，当水位传感器与海水接触，海洋仪器放置平衡组合装置停止下降。若潮位发生变化，如退潮，水位传感器与海水脱离，此时，电机将自动运作，使海洋仪器放置平衡组合装置继续下降，直到水位传感器与海水再次接触，电机停止工作。即始终保持传感器在指定的深度作业。

5)平衡法兰外部可拆卸的设有带滚珠的套管装置，一方面减轻摩擦阻力，减轻马达的负载，减轻钢缆的拉力，另一方面，套管装置可拆卸，便于对内部的仪器进行检修更换。

附图说明

图1是本发明海上检测仪器防生物附着升降装置固定在海上观测台上的示意图。

图2是本发明海上检测仪器防生物附着升降装置上部结构的透视图。

图3是本发明海上检测仪器防生物附着升降装置下部结构的透视图。

图4是升降装置的示意图。

图5是含升降装置的上升降管的示意图。

图6是升降装置、钢缆、浮力块、套管装置等结构连接在一起的主视图。

图7是升降装置、钢缆、浮力块、套管装置等结构连接在一起的立体图。

图8是图7中，套管装置部位的放大示意图。

图9是升降装置的立体示意图。

图10是用于海洋仪器放置的平衡法兰的示意图。

图11是平衡法兰及套管装置的位置关系示意图。

图12是升降导管装置底部的示意图。

图13是浮块的位置示意图。

图14是平衡法兰及其底部的螺旋桨的位置示意图。

图中，1.配合升降法兰，2.卡箍旋转轴，3.支架套管，4.含升降装置的上升降管，5.转动式卡箍，6.固定卡箍，7.钢缆与电线，8.密封铝合金电机座，9.平衡法兰，10.内套pvc管，11.轴承套pvc管，12.硬质硅胶珠，13.螺旋桨，14.海水交换开口，15.外套hdpe管，16.浮力块，17.水位控制传感器，18.升降减速电机，19.收线轮，21.排线螺纹杆，22.排线螺母，23.传动齿轮，25.水位控制传感器，26.钢绳托盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

参见图1-14，一种海上检测仪器防生物附着升降装置，包括用于海洋仪器放置的平衡法兰9，所述平衡法兰9底部固定设置螺旋桨13，平衡法兰9外部可拆卸的设有带滚珠的套管装置；还包括用于对所述套管装置进行竖直导向的升降导管装置，所述升降导管装置包括同轴且可旋转连接的上、下升降管、所述上升降管内固定设有升降装置，所述升降装置通过钢缆与浮力块16连接，所述浮力块16通过钢缆与所述平衡法兰9上部固定连接；所述滚珠与套管装置内部之间滚动摩擦；所述上升降管外部设有转动式卡箍5和卡箍旋转轴2，所述卡箍旋转轴2固定在海上观测台上，转动式卡箍5旋转可带动上升降管及其内部的套管装置连同平衡法兰9移出上升降管，便于平衡法兰9内物品的维护或更换。

参见图4和9，所述升降装置包括升降减速电机18、收线轮19、排线螺纹杆21、排线螺母22，所述升降减速电机18带动收线轮19和排线螺母22同步旋转。

参见图4和9，所述收线轮19与排线螺纹杆21的传动比相同。

参见图3，所述浮力块16上设有水位控制传感器25，所述水位控制传感器25接触海平面时反馈给控制系统，控制系统关闭升降减速电机18，使平衡法兰9及其内部的传感器伸入海面下方设定的距离。

参见图13，所述水位控制传感器25下部固定设置用于与下方钢缆连接的钢绳托盘26。

参见图14，所述平衡法兰9底部开设通孔，用于接收螺旋桨13的涌动水流。

参见图3和12，升降导管装置的底面和底部侧面均设有海水交换开口14。

参见图3和8，所述套管装置自内向外依次设有内套pvc管10、轴承套pvc管11，作为所述滚珠的硬质硅胶珠12固定在所述轴承套pvc管11上。

下面进行详细说明：

参见图2-14，含升降装置的上升降管4与外套hdpe管通过转动式卡箍5固定连接，海21洋仪器放置平衡组合装置通过316钢缆与升降装置连接，无线控制块浮力块水位控制装置与316钢缆托盘通过螺栓固定，316钢缆托盘与316钢缆做螺栓连接，可调节水位高度。防生物附着装置与内套pvc管做螺栓连接。含升降装置升降管包括一配合升降法兰、一升降减速电机、一排线装置和一连接组件。当电机收到信号通过齿轮咧合传动带动排线装置工作，使得海洋仪器放置平衡组合装置、无线控制块浮力块水位控制装置和防生物附着装置顺着hdpe外套管稳定上升(下降)，并且收线轮每转一圈，排线螺母相应移位，使钢缆线紧密排在收线轮上，不缠绕。无线控制块浮力块水位控制装置包括一水位控制信号器，一316钢缆托盘，一浮力块和无线控制模块。当水位控制信号器接触到水面，通过无线模块向电机发出停止运转信号，升降电机停止工作，浮力块浮在水面，下端牵拉着海洋仪器放置平衡组合装置。防生物附着装置包括一密封铝合金电机座8，一仪器放置平衡法兰9和一螺旋桨。当电机运作，通过传动轴带动螺旋桨旋转，形成涡流，去除附着物以及防止生物附着。本发明一方面能够实现海洋仪器进行稳定升降，另一方面大幅度减少了海洋仪器生物附着，能够有效保证监测仪器稳定运作。为我国海洋水文、水质和气象环境监测仪器设备研发测试试验场及相关产业升级建立支撑。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。