杆式海洋环境同步垂直调查装置

本发明属于海洋调查装置领域，具体是杆式海洋环境同步垂直调查装置。

背景技术：

1、海洋调查是指对某一特定海区的水文、气象、物理、化学、生物、底质分布情况和变化规律进行的调查。调查观测方式有大面积调查、断面调查，有连续观测和辅助观测。采用方法有航空观测、卫星观测、船舶观测、水下观测、定置浮标自动观测、飘浮站自动观测等。在对海洋的环境进行调查时，通常是将调查网以及调查设备下潜到海水下方指定高度，调查网对所处位置浮游生物进行捕捞，调查设备对所处位置海水参数进行获取。由于经常是对海水下方几百米进行调查，并且采用设备依次下潜的方式，该方式需要消耗大量时间。

2、为解决上述问题，中国专利cn103148841a，公开了杆式海洋环境同步垂直调查装置，采用浮游动物垂直拖网、浮游植物垂直拖网和海洋物理测试设备，其特征是配备一根长2米，直径50mm的圆形钢管作为横杆，在横杆两端和中央分别设有安装环，并在横杆两端分别系结叉纲用来保持装置的平衡，叉纲上端系结一根曳纲用来控制调查作业深度，浮游动物垂直拖网和浮游植物垂直拖网分别悬系于横杆两端的安装环上，海洋物理测试设备安装于横杆中央的安装环上，这样组成的杆式海洋环境同步垂直调查装置。

3、上述技术方案，将需要下潜的浮游动物垂直拖网、浮游植物垂直拖网和海洋物理测试设备组合在一个装置上同时进行下潜，这样提高了效率，但是在下潜过程中由于水对设备和拖网的阻力，会减缓下潜的速度，依旧要消耗较长时间。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供杆式海洋环境同步垂直调查装置，该装置可以节约调查装置下潜的时间，提高海洋环境调查的效率。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、杆式海洋环境同步垂直调查装置，包括拖网、固定轴和测试设备，固定轴为空心结构，固定轴下端开口可拆卸连接有盖体，测试设备可拆卸连接于盖体下端；固定轴上侧内壁固定连接有安装板，盖体与安装板之间形成负重腔，安装板上端设置有驱动装置，驱动装置输出轴同轴固定连接有第一锥齿轮；固定轴上侧外壁固定连接有若干支撑杆，支撑杆下端设置有收缩口，收缩口内转动连接有收缩螺杆，收缩螺杆贯穿固定轴延伸至固定轴内，延伸至固定轴内一端同轴固定连接有第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合；收缩口上端设置有限位槽，收缩螺杆上螺纹连接有收缩块，收缩块上端设置有限位块，限位块与限位槽滑动配合，收缩块下端设置有固定环，拖网一端与固定轴外侧壁固定连接，托网另一端与固定环固定连接；固定轴上端可拆卸连接有修正装置。

4、采用上述方案后实现了以下有益效果：

5、在将调查装置下潜之前，启动驱动装置，驱动装置输出轴通过第一锥形齿轮和第二锥形齿轮带动收缩螺杆转动，由于收缩块受到限位块和限位槽的限位，所以收缩块沿收缩螺杆做横向运动，当收缩块向固定轴方向靠近时，固定环带动拖网逐渐收拢，拖网收拢后调查装置下潜过程中受到的阻力更小，从而提升下潜的速度；在负重腔内加入重物，便于辅助调查装置下潜，提升调查装置的下潜速度，测试设备可拆卸连接于盖体下端，测试设备随拖网一同下潜，节约时间；固定轴上端的修正转动，可以减少洋流对调查装置下潜的影响，避免调查装置受洋流影响脱离预定区域。当调查装置下潜到指定深度后，再启动驱动装置，驱动装置反向转动，当收缩块向固定轴方向远离时，固定环带动拖网逐渐张开，张开的拖网对调查的物体进行取样。下潜过程中通过将拖网收拢，有效的减少了调查装置下潜过程中的阻力等干扰参数，提高了调查装置下潜的速度，提高了效率；到达指定深度再将拖网张开进行取样并在完成取样后将拖网收拢，避免在上升过程中取到其他深度的样本，提高了取样的准确性；上升的过程中拖网处于收拢状态，减小了上升过程中拖网带来的阻力，提高了调查装置上升的速度。

6、进一步，修正装置，包括外壳，外壳上下两端分别设置有第一连接口和第二连接口，第二连接口与固定轴上端可拆卸连接；第一连接口底部与第二连接口底部之间形成设备腔，设备腔内设置有蓄电池，设备腔内侧壁固定连接有修正板，修正板上设置有弧形槽，弧形槽内放置有导电球，以弧形槽为对称中心在修正板两侧设置有第一导电片，修正板上方的设备腔侧壁设置有第二导电片，第一导电片与第二导电片不接触，外壳两侧设置有修正涡轮扇，第二导电片与修正涡轮扇电连接，第一导电片与蓄电池电连接。

7、有益效果：在调查装置下潜的过程中，受洋流影响，调查装置向一侧倾斜时，位于弧形槽内的导电球会由于倾斜角度过大而滚向倾斜的一侧，当导电球与第一导电片和第二导电片同时接触时，第一导电片和第二导电片连通，即修正涡轮扇与蓄电池连通，修正涡轮扇转，向倾斜方向施加推力，调查装置受到相反的作用力，会从倾斜状态修正会垂直状态。在调查装置受洋流影响时呈倾斜状态下潜，下潜的速度会减慢，通过修正装置及时修正调查装置位置，减小调查装置倾斜下降带来阻力降低下降速度的几率；同时使调查装置可以在采样时保持垂直，使调查装置可以有效的采集到样本。

8、进一步，负重腔上侧侧面开设有进水口，进水口内设置有按压轴，按压轴通过进水口延伸至负重腔内，按压轴延伸至负重腔内一端固定连接有密封块，密封块与负重腔之间设置有拉簧，拉簧套设在按压轴上，拉簧一端与密封块固定连接，拉簧另一端与进水口内侧壁固定连接。

9、有益效果：通过按压按压轴，使负重腔与外界连通，进水口置于海水下方，海水会进入到负重腔内，直到负重腔内填满海水。松开按压轴后，密封块受到拉簧的拉力密封块将负重腔密封；在下潜过程中受到的压强逐渐增大，负重腔内的海水不会被排出。海水可以在使用完调查装置后，打开盖体排出。直接利用海水将调查装置下潜，操作更加便捷。

10、进一步，盖体侧面设置有外螺纹，第一连接口内设置有用于与盖体可拆卸连接的内螺纹。

11、有益效果：可以通过第一连接口与另一个固定轴下端的盖体螺纹可拆卸连接，实现多个固定轴组合，即可以达到多个拖网同时下潜的目的，可以同时对多种样本进行采集,以及不同深度的样本进行采集。

12、进一步，固定轴为能承受高压强的材料制成。

13、有益效果：由于海水越深压强就越大，该调查装置需要下潜至几百米水深处，又由于固定轴为空心结构，所以需要能够承受高压强的材料才能够保证下潜后固定轴不受损坏。

14、进一步，固定轴外侧壁设置有安装环。

15、有益效果：下潜的过程中需要连接线缆以及绳索，安装环便于将线缆或者绳索固定。

16、进一步，支撑杆底部为倒梯形结构。

17、有益效果：倒梯形结构的支撑杆可以减少在下潜过程中受到的阻力，提升下潜的速率。

18、进一步，修正涡轮扇的扇叶为螺旋桨形状。

19、有益效果：螺旋桨形状的扇叶可以提供更快的流速，并且提供的推力更大，即更快对将调查装置的位置修正。

技术特征：

1.杆式海洋环境同步垂直调查装置，其特征在于：包括拖网、固定轴和测试设备，固定轴为空心结构，固定轴下端开口可拆卸连接有盖体，测试设备可拆卸连接于盖体下端；固定轴上侧内壁固定连接有安装板，盖体与安装板之间形成负重腔，安装板上端设置有驱动装置，驱动装置输出轴同轴固定连接有第一锥齿轮；固定轴上侧外壁固定连接有若干支撑杆，支撑杆下端设置有收缩口，收缩口内转动连接有收缩螺杆，收缩螺杆贯穿固定轴延伸至固定轴内，延伸至固定轴内一端同轴固定连接有第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合；收缩口上端设置有限位槽，收缩螺杆上螺纹连接有收缩块，收缩块上端设置有限位块，限位块与限位槽滑动配合，收缩块下端设置有固定环，拖网一端与固定轴外侧壁固定连接，托网另一端与固定环固定连接；固定轴上端可拆卸连接有修正装置。

2.根据权利要求1所述的杆式海洋环境同步垂直调查装置，其特征在于：修正装置，包括外壳，外壳上下两端分别设置有第一连接口和第二连接口，第二连接口与固定轴上端可拆卸连接；第一连接口底部与第二连接口底部之间形成设备腔，设备腔内设置有蓄电池，设备腔内侧壁固定连接有修正板，修正板上设置有弧形槽，弧形槽内放置有导电球，以弧形槽为对称中心在修正板两侧设置有第一导电片，修正板上方的设备腔侧壁设置有第二导电片，外壳两侧设置有修正涡轮扇，第二导电片与修正涡轮扇电连接，第一导电片与蓄电池电连接。

3.根据权利要求2所述的杆式海洋环境同步垂直调查装置，其特征在于：负重腔上侧侧面开设有进水口，进水口内设置有按压轴，按压轴通过进水口延伸至负重腔内，按压轴延伸至负重腔内一端固定连接有密封块，密封块与负重腔之间设置有拉簧，拉簧套设在按压轴上，拉簧一端与密封块固定连接，拉簧另一端与进水口内侧壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的杆式海洋环境同步垂直调查装置，其特征在于：盖体侧面设置有外螺纹，第一连接口内设置有用于与盖体可拆卸连接的内螺纹。

5.根据权利要求4所述的杆式海洋环境同步垂直调查装置，其特征在于：固定轴为能承受高压强的材料制成。

6.根据权利要求5所述的杆式海洋环境同步垂直调查装置，其特征在于：固定轴外侧壁设置有安装环。

7.根据权利要求6所述的杆式海洋环境同步垂直调查装置，其特征在于：支撑杆底部为倒梯形结构。

8.根据权利要求7所述的杆式海洋环境同步垂直调查装置，其特征在于：修正涡轮扇的扇叶为螺旋桨形状。

技术总结
本发明公开了海洋调查装置领域的杆式海洋环境同步垂直调查装置，包括拖网、固定轴和测试设备，固定轴下端设置有盖体，测试设备设置于盖体下端；固定轴上侧内壁固定连接有安装板，盖体与安装板之间形成负重腔，安装板上端设置有驱动装置，驱动装置输出轴同轴固定连接有第一锥齿轮；固定轴上侧外壁固定连接有若干支撑杆，支撑杆下端设置有收缩口，收缩口内设置有收缩块，收缩块下端设置有固定环，拖网两端分别与固定轴和固定环连接；固定轴上端设置有修正装置。本发明通过设置拖网收纳装置、修正装置以及采用减小阻力的结构等技术方案有效的提高了调查装置下潜时的速率；并采用多节可组合的方式，可灵活的采用多个拖网同时对样本进行采集。

技术研发人员：邢孔敏,兰建新,谢海群,王荣霞,骆丽珍,李筱鑫,陈积杰
受保护的技术使用者：海南省海洋与渔业科学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14