一种程控剖面浮标浮力调节装置的制作方法

本实用新型属于海洋剖面浮标测量技术领域，尤其涉及一种程控剖面浮标浮力调节装置。

背景技术：

海洋环境参数的剖面测量对于海洋学研究、海上科学调查、渔情评估和海上军事活动具有重要意义。进行海洋环境参数剖面测量一般有快速投弃式、船载下放式和固定传感器链式三种方式。投弃式和船载下放式所获取的数据垂向分布密集，可用于小尺度海洋分析，但使用时必须使用船只在待测海域反复作业，所需人员多、时间长，经费成本较高，而且无法获取长期连续的剖面资料。传感器链式方式由船只在待测海域布放传感器链，使用一个长链连接一系列的海洋传感器进行定点剖面连续观测。传感器链式方式只能布放有限个传感器，测量点垂向分布稀疏，剖面数据量小。

传统的海洋观测，通常高度依赖移动的水上平台(如调查船和浮标)和固定的水下平台(如潜标)；而利用卫星或飞机进行观测，却只能获取海洋表面信息，而无法穿透水体获取水下信息。自沉浮剖面浮标是20世纪末发展起来的一项新颖技术，它使全球海洋水下长期、连续观测成为可能，已经成为获取全球实时海洋环境剖面信息的重要手段。

近年来，科学家开始研究使用浮标进行剖面观测，一种自持式剖面观测浮标已逐渐受到重视。这种浮标使用高压柱塞泵吸、排液体，引起自身排水量变化，产生上浮和下沉的动力。下降和上升运动的浮标携带的传感器进行剖面观测。但是现有的剖面浮标还存在着浮力调节不方便以及信息传输不及时的问题。

由鉴于此，发明一种程控剖面浮标浮力调节装置是非常必要的。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种程控剖面浮标浮力调节装置，以解决现有的剖面浮标浮力调节不方便以及信息传输不及时的问题。一种程控剖面浮标浮力调节装置，包括剖面浮标主体，通信天线，浮力控制电路板，蓄电池，气泵，导气管，油压泵，液压油，截流调节阀，液压囊，压力传感器和导油管，所述的通信天线设置在剖面浮标主体的上部中间位置；所述的浮力控制电路板螺钉连接在剖面浮标主体的内部上侧中间位置；所述的蓄电池设置在剖面浮标主体的内部下侧位置；所述的气泵螺钉连接在剖面浮标主体的内部左侧上部位置；所述的油压泵螺钉连接在剖面浮标主体内部下侧的腔室内；所述的液压油填充在剖面浮标主体的油腔内；所述的截流调节阀设置在导油管和液压囊的相交处；所述的液压囊胶接在剖面浮标主体的下端；所述的压力传感器设置在剖面浮标主体的下部。

优选的，所述的导气管一端套接在气泵上，另一端与液压囊相连接。

优选的，所述的通信天线，蓄电池，压力传感器，气泵和油压泵分别电性连接浮力控制电路板。

优选的，所述的液压囊分为上下两部分；所述的液压囊的下部分与导气管相连接，所述的液压囊的上部分与导油管相连接。

优选的，所述的浮力控制电路板为可编程的电路板；所述的浮力控制电路板内设置有浮力调节控制模块。

优选的，所述的浮力调节控制模块包括气压调节驱动模块和液压驱动模块。

优选的，所述的气压调节驱动模块控制气泵；所述的液压驱动模块控制油压泵。

优选的，所述的导气管与液压囊之间设置有电磁阀门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：由于剖面浮标装置本身重量不变，通过改变自身体积大小来实现调节所受浮力的大小，从而控制自身及主设备的升沉；通过远程终端控制浮力控制电路板内的驱动模块，控制气泵和油压泵的工作，从而调节液压囊体积的大小，进而改变剖面浮标的浮力，满足不同下潜深度测量的需要。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的浮力控制模块的框架示意图。

图3是本实用新型的电气接线示意图。

图中：

1、剖面浮标主体；2、通信天线；3、浮力控制电路板；4、蓄电池；5、气泵；6、导气管；7、油压泵；8、液压油；9、截流调节阀；10、液压囊；11、压力传感器；12、导油管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：

实施例：

如附图1所示，本实用新型提供一种程控剖面浮标浮力调节装置，包括剖面浮标主体1，通信天线2，浮力控制电路板3，蓄电池4，气泵5，导气管6，油压泵7，液压油8，截流调节阀9，液压囊10，压力传感器11和导油管12，所述的通信天线2设置在剖面浮标主体1的上部中间位置；所述的浮力控制电路板3螺钉连接在剖面浮标主体1的内部上侧中间位置；所述的蓄电池4设置在剖面浮标主体1的内部下侧位置；所述的气泵5螺钉连接在剖面浮标主体1的内部左侧上部位置；所述的油压泵7螺钉连接在剖面浮标主体1内部下侧的腔室内；所述的液压油8填充在剖面浮标主体1的油腔内；所述的截流调节阀9设置在导油管12和液压囊10的相交处；所述的液压囊10胶接在剖面浮标主体1的下端；所述的压力传感器11设置在剖面浮标主体1的下部。

上述实施方案中，具体的，所述的导气管6一端套接在气泵5上，另一端与液压囊10相连接。

上述实施方案中，具体的，所述的通信天线2，蓄电池4，压力传感器11，气泵5和油压泵7分别电性连接浮力控制电路板3。

上述实施方案中，具体的，所述的液压囊10分为上下两部分；所述的液压囊10的下部分与导气管6相连接，所述的液压囊10的上部分与导油管12相连接。

上述实施方案中，具体的，所述的浮力控制电路板3为可编程的电路板；所述的浮力控制电路板3内设置有浮力调节控制模块。

如附图2所示，上述实施方案中，具体的，所述的浮力调节控制模块包括气压调节驱动模块和液压驱动模块；所述的气压调节驱动模块控制气泵5；所述的液压驱动模块控制油压泵7。

上述实施方案中，具体的，所述的导气管6与液压囊10之间设置有电磁阀门。

工作原理

本实用新型在使用时，由于剖面浮标装置本身重量不变，通过改变自身体积大小来实现调节所受浮力的大小，从而控制自身及主设备的升沉；通过远程终端控制浮力控制电路板3内的驱动模块，控制气泵5和油压泵7的工作，从而调节液压囊10体积的大小，进而改变剖面浮标的浮力，满足不同下潜深度测量的需要；在需要下沉阶段，浮力控制电路板3会根据所需的下降速度自动计算出浮力装置气囊膨胀程度，发送对应命令编码到浮力调节装置，气压调节驱动模块和液压驱动模块中控制芯片根据接受到的编码，控制气泵5和油压泵7工作，调节设备体积收缩到指定程度，调节完毕后，通过信号位监测浮力状态，输出对应压力数据反馈给控制中心，确认调节状态；上升过程则相反。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种程控剖面浮标浮力调节装置，其特征在于，该程控剖面浮标浮力调节装置，包括剖面浮标主体(1)，通信天线(2)，浮力控制电路板(3)，蓄电池(4)，气泵(5)，导气管(6)，油压泵(7)，液压油(8)，截流调节阀(9)，液压囊(10)，压力传感器(11)和导油管(12)，所述的通信天线(2)设置在剖面浮标主体(1)的上部中间位置；所述的浮力控制电路板(3)螺钉连接在剖面浮标主体(1)的内部上侧中间位置；所述的蓄电池(4)设置在剖面浮标主体(1)的内部下侧位置；所述的气泵(5)螺钉连接在剖面浮标主体(1)的内部左侧上部位置；所述的油压泵(7)螺钉连接在剖面浮标主体(1)内部下侧的腔室内；所述的液压油(8)填充在剖面浮标主体(1)的油腔内；所述的截流调节阀(9)设置在导油管(12)和液压囊(10)的相交处；所述的液压囊(10)胶接在剖面浮标主体(1)的下端；所述的压力传感器(11)设置在剖面浮标主体(1)的下部。

2.如权利要求1所述的程控剖面浮标浮力调节装置，其特征在于，所述的导气管(6)一端套接在气泵(5)上，另一端与液压囊(10)相连接。

3.如权利要求1所述的程控剖面浮标浮力调节装置，其特征在于，所述的通信天线(2)，蓄电池(4)，压力传感器(11)，气泵(5)和油压泵(7)分别电性连接浮力控制电路板(3)。

4.如权利要求1所述的程控剖面浮标浮力调节装置，其特征在于，所述的液压囊(10)分为上下两部分；所述的液压囊(10)的下部分与导气管(6)相连接，所述的液压囊(10)的上部分与导油管(12)相连接。

5.如权利要求1所述的程控剖面浮标浮力调节装置，其特征在于，所述的浮力控制电路板(3)为可编程的电路板；所述的浮力控制电路板(3)内设置有浮力调节控制模块。

6.如权利要求5所述的程控剖面浮标浮力调节装置，其特征在于，所述的浮力调节控制模块包括气压调节驱动模块和液压驱动模块。

7.如权利要求6所述的程控剖面浮标浮力调节装置，其特征在于，所述的气压调节驱动模块控制气泵(5)；所述的液压驱动模块控制油压泵(7)。

8.如权利要求1所述的程控剖面浮标浮力调节装置，其特征在于，所述的导气管(6)与液压囊(10)之间设置有电磁阀门。

技术总结
本实用新型提供一种程控剖面浮标浮力调节装置，包括剖面浮标主体，通信天线，浮力控制电路板，蓄电池，气泵，导气管，油压泵，液压油，截流调节阀，液压囊，压力传感器和导油管，所述的通信天线设置在剖面浮标主体的上部中间位置；所述的浮力控制电路板螺钉连接在剖面浮标主体的内部上侧中间位置；所述的蓄电池设置在剖面浮标主体的内部下侧位置。本实用新型由于剖面浮标装置本身重量不变，通过改变自身体积大小来实现调节所受浮力的大小，从而控制自身及主设备的升沉；通过远程终端控制浮力控制电路板内的驱动模块，控制气泵和油压泵的工作，从而调节液压囊体积的大小，进而改变剖面浮标的浮力，满足不同下潜深度测量的需要。

技术研发人员：吕冰冰;肖志伟;江峦;陈路;何成;侯帅
受保护的技术使用者：湖南国天电子科技有限公司
技术研发日：2020.04.07
技术公布日：2020.11.06