一种利用潮流能对海草进行控制所需营养物质的补充装置的制作方法

本发明属于海洋工程领域，具体是海草类植物自适应营养物补充装置。

背景技术：

海草是生活于热带和温带海域浅水中的单子叶高等植物，是唯一淹没在浅海水下的被子植物，广泛分布于温带和热带的近岸海域。在我国境内，海草有20多种。海草主要分布在河口、海湾潮间带湿地和潮下带浅水中。生长于潮间带湿地的海草，在潮流的作用下，周期性淹没于海水，不仅通过根系从沉积物吸收养分，还能通过叶片直接摄取海水中的营养物质。此外，海草在海洋生态系统中的作用非常重要，海草其不仅可以吸收营养盐、改善水质，可为许多动物提供栖息地、繁育场所和食物来源，还能固定底质、抵抗风浪、保护海岸，而且海草床还具有巨大的碳储备能力。因此，海草床是生物圈中最具生产力的水生生态系统之一。

但近些年来，由于人类活动和环境恶化，全球海草床在世界范围内以每年7％的速度退化。因此，海草床修复是国内外海洋生态修复的热点，而其中，海草移植是修复海草床的主要方法。海草植株移植大多采用就近的原则，一般选取离采取地较近的地方或是原地进行移植。但是转移后的海草需要大量的营养物质进行自身修补和根系繁殖，就近区域内的营养物长期由于移植后海草的掠夺导致海草床大面积死亡，反而加剧了海草床的退化，现有技术中亟待出现一种对移植后海草进行营养盐添加的装置。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是实现自适应式营养盐的添加。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：海草类植物自适应营养物补充装置包括底座和转化浮力的漂浮球，所述底座和漂浮球之间设有受潮流能自转的储盐罐，所述储盐罐的出口处设有翻转板，所述翻转板与漂浮球连接。

采用上述方案后实现了以下有益效果：1、相对于人工添加营养盐的现有技术，本技术方案无需人工进行潜水进行添加，节省了人力成本。

2、相对于放置储盐包的现有技术，本技术方案利用浮力依次带动翻转板和漂浮球，实现间断式添加营养盐，当漂浮球受到潮流带来的水动力作用时，漂浮球将开合板翻转打开，储盐罐中的营养盐外溢，丰富了海草床的营养物质。

3、相对于采用电器控制间断开合的现有技术，本技术方案通过简单的机械结构实现开合，避免了电器元件在海水区域寿命短的缺陷，提高了使用寿命。

进一步，所述储盐罐包括设置翻转板的外罐和带有开口的内罐，外罐与内罐之间采用间隙配合，外罐表面分别连接有固定装置，且外罐的长度小于内罐长度，外罐长度大于内罐长度的三分之一。

相对于不带外罐的现有技术，本技术方案中采用外罐防水的技术，避免海水直接浸入内罐，影响营养盐质量。

进一步，所述固定装置包括横截面为“卫”字形的支架，支架包括连接底座的竖向长轴、连接外罐的竖向短轴和位于竖向长轴与竖向短轴之间的横轴，竖向长轴与底座的连接处设有水流带动的自转装置。通过支架便于储盐罐自转，避免储盐罐接触泥沙地面下陷，改善了储盐罐的工作环境。

进一步，自转装置与竖向长轴之间卡合有滚珠轴承，所述自转装置沿重力势能高处至低处依次分为主动拨盘和扇叶，主动拨盘以竖向长轴为轴心自转，且主动拨盘自转的行程中接触有与主动拨盘形状适配的槽轮。利用扇叶获取潮流能，此时扇叶将潮流能转化为动能，避免了自设能源，节省了成本。

利用自转装置吸收潮流能，从而带动槽轮转向，此时自转装置实现了转向和锁定两种功能，避免了当翻转板开合时内罐没有对齐出口，提高了供盐的准确性。

进一步，所述槽轮位于储盐罐底部，槽轮与内罐之间固定连接，槽轮的中轴线处连接有圆柱销，所述圆柱销贯穿内罐与槽轮。通过槽轮带动储盐罐转动，保证在每一次潮流来临时翻转板开合紧影响储盐罐一侧。

进一步，所述内罐沿圆柱销分为4个相互独立的容纳室，任意一个容纳室的直径与翻转板的开合尺寸相等。当翻转板进行开合时海水仅仅浸入单一的容纳罐，避免所有营养盐受到海水侵蚀。

进一步，所述腔室内滑动连接有托盘，托盘与腔室底部形成空腔，托盘与腔室底部连接有拉簧，托盘下行的行程中设有出盐孔，所述出盐孔内卡合有单向出水阀。当海水浸入腔室时，托盘受到海水的重力影响而下行，因为海水中混杂了营养盐，所以流入腔室中的海水密度增大，压强增大，此时腔室内的海水涌出出水阀对海草床进行营养物补充。

进一步，所述外罐采用耐水橡胶制作，且外罐与翻转板之间铰接有扭簧。方便翻转板进行复位。

附图说明

图1为本发明实施例的主视结构图；

图2为图1中自转装置与槽轮的俯视结构图；

图3为图1中内罐的部分剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：漂浮球1、支架2、底座3、竖向长轴4、竖向短轴5、横轴6、储盐罐7、内罐701、外罐702、翻转板8、槽轮9、自转装置10、扇叶101、主动拨盘102、滚珠轴承11、单向出水阀12、托盘13、拉簧14。

实施例基本如附图1所示：海草类植物自适应营养物补充装置包括漂浮在海面的漂浮球1，还包括横截面为“卫”字形的支架2，支架2包括横向的底座3、连接底座3的竖向长轴4、竖向短轴5和位于竖向长轴4与竖向短轴5之间的横轴6，底座3与竖向短轴5之间连接有储盐罐7。

请参考图3，储盐罐7包括采用耐水橡胶制作的外罐702和带有开口的内罐701，外罐702与内罐701之间采用间隙配合，外罐702中轴线的左侧开有出口，出口处通过扭簧铰接有翻转板8，外罐702的中轴线处固定连接竖向短轴5。外罐702长度为内罐701长度的三分之二。

请参考图2，内罐701底部接触有槽轮9，槽轮9和内罐701通过螺栓销连接于底座3，其中内罐701沿圆柱销分为4个相互独立的容纳室，每个容纳室单独对应一个槽轮9的齿面，任意一个容纳室的直径与翻转板8的开合尺寸相等，腔室内滑动连接有托盘13，托盘13与腔室底部形成空腔，托盘13与腔室底部连接有拉簧14，托盘13下行的行程中开有出盐孔，出盐孔位于内罐701的底部四分之一处，出盐孔内卡合有型号为dn75的单向出水阀12。

槽轮9的转动行程中触碰有自转装置10，自转装置10与竖向长轴4之间卡合有滚珠轴承11，自转装置10从上到下依次分为直径为12寸的扇叶101和主动拨盘102，主动拨盘102以竖向长轴4为轴心自转。

具体实施过程如下：操作人员将本装置中的每个容纳室添加营养盐，随后将装置放入海草床区域，随后通过细线将漂浮球1和翻转板8连接。

当潮流带来的水动力作用时，海底暗涌带动扇叶101转动，此时与扇叶101一体制造的主动拨盘102在扇叶101带动下自转，自转中的主动拨盘102依次带动槽轮9和内罐701间隙转动，当内罐701在槽轮9的带动下转动一个齿面时，容纳腔室正对外罐702的出口，此时在水动力的带动下，漂浮球1受到的浮力增加，此时漂浮球1通过细线将翻转板8打开，此时容纳室中涌入海水。

当海水涌入容纳室时，因为容纳室中的海水混合了营养盐，所以容纳室中的海水密度大于外界海水，此时容纳室中的水压大于外界水压，导致容纳室中的海水溢出，随后一部分海水直接带动容纳室的营养盐与海草区域进行物质交换，这次交换经过外罐702的出口处。

退潮后，因为发生交换的容纳室涌入了海水，此时容纳室中的海水逐渐挤压托盘13下行，因为托盘13与腔室底部形成空腔，所以当托盘13下行时气体从单向出水阀12溢出，气体吹动海草区域中的营养成分，避免了小区域内营养盐的堆积。因为营养盐的密度大于海水密度，所以营养盐会在托盘13表面沉淀，此时位于腔室中的海水密度持续上升，腔室中的海水不停通过单向出水阀12外溢直至腔室中海水与营养盐溶液达到饱和且腔室中的水压与外界水压相等。

等待下次翻转板8开合时，腔室进行相同运动模式和盐溶液交换。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。