一種新型無纜式深水采水裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種新型無纜式深水采水裝置，包括浮體、采水器、拋載聲學(xué)釋放器和重塊，采水器的上端連接浮體，采水器的下端通過拋載聲學(xué)釋放器連接重塊；所述采水器包括支架，在支架上設(shè)置有采水瓶和釋放機(jī)構(gòu)，采水瓶的兩端端蓋外側(cè)通過掛繩連接，采水瓶的兩端端蓋內(nèi)側(cè)通過第一彈力皮筋連接，釋放機(jī)構(gòu)包括脫鉤聲學(xué)釋放器、壓板和掛鉤，脫鉤聲學(xué)釋放器的脫鉤通過第二彈力皮筋與壓板連接，在壓板的下方設(shè)置有拉簧，所述掛繩的中間部位與掛鉤的鉤頭連接，掛鉤鉸接在掛鉤座上，所述壓板與掛鉤的尾部連接。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)船只的無纜布放，在水中下放上升速度快，具有安全可靠，工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)全海深、多層次、大體積、安全快速的采水。
【專利說明】
一種新型無纜式深水采水裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無纜式深水采水裝置，屬于海洋探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]人類用科學(xué)方法進(jìn)行海洋科學(xué)考察已有100余年的歷史，而大規(guī)模、系統(tǒng)地對(duì)世界海洋進(jìn)行考察則僅有30年左右。現(xiàn)代海洋探測(cè)著重是海洋資源的應(yīng)用和開發(fā)，采水是海洋調(diào)查中重要的一部分，是獲得海洋化學(xué)、海洋生物等學(xué)科中重要參數(shù)的主要辦法。自20世紀(jì)80年代以來，有纜的CTD采水得到廣泛應(yīng)用。隨著海洋調(diào)查的發(fā)展及對(duì)海洋認(rèn)識(shí)的逐漸深入，有纜的CTD采水在目前應(yīng)用中的局限性逐漸突顯出來，主要表現(xiàn)為以下三個(gè)方面:
[0003]1、難以滿足全水深、多層次、大體積水樣采集要求；
[0004]2、下放過程中鋼纜易打結(jié)，已造成國內(nèi)外若干起儀器丟失的情況發(fā)生；
[0005]3、儀器下放速度一般為0.5m/s?0.8m/s，下放一次所需時(shí)間較長。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]基于上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種新型無纜式深水采水裝置。
[0007]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)解決方案是:
[0008]—種新型無纜式深水采水裝置，包括浮體、采水器、拋載聲學(xué)釋放器和重塊，采水器的上端連接浮體，采水器的下端通過拋載聲學(xué)釋放器連接重塊;所述采水器包括支架，在支架上設(shè)置有采水瓶和釋放機(jī)構(gòu)，采水瓶的兩端端蓋外側(cè)通過掛繩連接，采水瓶的兩端端蓋內(nèi)側(cè)通過第一彈力皮筋連接，釋放機(jī)構(gòu)包括脫鉤聲學(xué)釋放器、壓板和掛鉤，脫鉤聲學(xué)釋放器的脫鉤通過第二彈力皮筋與壓板連接，在壓板的下方設(shè)置有拉簧，壓板在第二彈力皮筋和拉簧的雙重拉力作用下處于平衡位置，所述掛繩的中間部位與掛鉤的鉤頭連接，掛繩張緊，采水瓶的兩端端蓋在掛繩的張緊力作用下處于打開狀態(tài)，掛鉤鉸接在掛鉤座上，所述壓板位于掛鉤的尾部上方或與掛鉤的尾部連接，當(dāng)脫鉤聲學(xué)釋放器接收到信號(hào)打開脫鉤后，壓板下移，掛鉤的鉤頭在杠桿作用下向上抬起，釋放掛繩，兩端端蓋在第一彈力皮筋的回復(fù)力作用下關(guān)閉。
[0009]優(yōu)選的，所述采水瓶設(shè)置多個(gè)，且沿支架周圈均勻分布，每一采水瓶配備一掛繩和一用于拉緊掛繩的掛鉤，所述掛鉤沿壓板周圈均勻分布。
[0010]優(yōu)選的，所述浮體上設(shè)置有用于提供位置信息的信標(biāo)機(jī)。
[0011]優(yōu)選的，所述采水器設(shè)置多個(gè)，相互之間串接在一起，構(gòu)成多層次采水鏈。
[0012]優(yōu)選的，所述浮體和采水器之間、及采水器與拋載聲學(xué)釋放器之間均通過纜繩和轉(zhuǎn)環(huán)連接。
[0013]優(yōu)選的，所述浮體為玻璃浮球組。
[0014]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是:
[0015](I)本實(shí)用新型裝置不需要船載鋼纜進(jìn)行下放，下放速度不受絞盤影響，無需在線測(cè)量實(shí)時(shí)水深，無需單獨(dú)控制每個(gè)采水瓶采水。
[0016](2)本實(shí)用新型裝置在水中下放上升速度快，下放速度2-3m/s，上升速度l_2m/S;裝置中的采水器進(jìn)行了巧妙裝配，使一臺(tái)采水器可控制多個(gè)采水瓶同時(shí)采集水樣，而且采水器可多套同時(shí)使用構(gòu)成多層次采水鏈，可實(shí)現(xiàn)5-10層，每層200-400L采水，具有安全可靠，占用船時(shí)少，工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)全海深、多層次、大體積、安全快速的采水。
[0017](3)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的采水器通過脫鉤聲學(xué)釋放器等一系列機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)采水瓶同步采水功能，使采水器擺脫了電力電纜的束縛，進(jìn)而使采水裝置可實(shí)現(xiàn)船只的無纜布放，易操作，安全高效;采水器中脫鉤聲學(xué)釋放器的聲控釋放功能可控、可靠。
[0018](4)本實(shí)用新型裝置中各單元間采用機(jī)械轉(zhuǎn)環(huán)連接，降低成本并增加可靠性;采水裝置可在高海況下工作，占用船時(shí)少，安全高效。
[0019](5)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工作過程穩(wěn)定，應(yīng)用范圍廣，具有較高的科學(xué)和商業(yè)價(jià)值。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0021 ]圖1為本實(shí)用新型裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型裝置中采水器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖2的A-A向剖視圖，主要示出采水器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0024]圖4為圖3的局部放大圖，主要示出采水器中掛鉤等的結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，一種新型無纜式深水采水裝置，包括第一子浮體1、信標(biāo)機(jī)2、采水器3、第二子浮體4、拋載聲學(xué)釋放器5、錨鏈6和重力錨7。采水器3的上端連接第一子浮體I，信標(biāo)機(jī)2設(shè)置在第一子浮體I上，采水器3的下端連接第二子浮體4，第二子浮體4連接拋載聲學(xué)釋放器5，拋載聲學(xué)釋放器5的脫鉤與錨鏈6的上端連接，錨鏈6的下端連接重力錨7。第一子浮體I和采水器3之間、采水器3和第二子浮體4之間，以及第二子浮體4與拋載聲學(xué)釋放器5之間均通過凱芙拉纜繩8和機(jī)械轉(zhuǎn)環(huán)連接。
[0026]如圖2-4所示，所述采水器3包括支架301，在支架301上設(shè)置有采水瓶302和釋放機(jī)構(gòu)。采水瓶302的兩端端蓋303外側(cè)通過掛繩304連接，采水瓶的兩端端蓋303內(nèi)側(cè)通過第一彈力皮筋305連接。釋放機(jī)構(gòu)包括脫鉤聲學(xué)釋放器306、壓板307和掛鉤308，脫鉤聲學(xué)釋放器306的脫鉤通過第二彈力皮筋309與壓板307連接，在壓板307的下方設(shè)置有拉簧3010，壓板307在第二彈力皮筋309和拉簧3010的雙重拉力作用下處于平衡位置。所述掛繩304的中間部位與掛鉤308的鉤頭連接，掛繩張緊，采水瓶的兩端端蓋在掛繩的張緊力作用下處于打開狀態(tài)，掛鉤308鉸接在掛鉤座3011上，所述壓板307與掛鉤308的尾部連接。當(dāng)脫鉤聲學(xué)釋放器306接收到信號(hào)打開脫鉤后，壓板307下移，掛鉤308的鉤頭在杠桿作用下向上抬起，釋放掛繩304，兩端端蓋303在第一彈力皮筋305的回復(fù)力作用下關(guān)閉。
[0027]上述采水瓶302設(shè)置多個(gè)，如具體可設(shè)置為24個(gè)或26個(gè)等，采水瓶302沿支架301周圈均勻分布，每一采水瓶302配備一掛繩和一用于拉緊掛繩的掛鉤，所述掛鉤沿壓板307周圈均勾分布。
[0028]上述裝置中各部分功能簡述如下:信標(biāo)機(jī)2用于提供采水裝置上浮到水面后的GPS信息，便于回收;第一子浮體I和第二子浮體4用于提供浮力，便于采水器上浮;采水器3用于實(shí)現(xiàn)可控采水;拋載聲學(xué)釋放器5用于回收時(shí)拋載重力錨7;重力錨7與錨鏈6用于將采水裝置錨定在水下。
[0029]本實(shí)用新型裝置的工作過程大致如下:
[0030]當(dāng)整個(gè)采水裝置由船只投放到水下過程中，采水器3上的多個(gè)采水瓶302為打開狀態(tài)，采水裝置在重力錨7的作用下迅速下降到海底，下降過程中采水瓶的兩端端蓋303打開，不會(huì)增加下降阻力。采水裝置在下降過程中船上通過聲學(xué)釋放器甲板單元可以實(shí)時(shí)測(cè)定設(shè)備的位置及姿態(tài)是否正常。當(dāng)設(shè)備觸底以后聲學(xué)回波測(cè)距不變，通過聲學(xué)釋放器甲板單元給脫鉤聲學(xué)釋放器306發(fā)送釋放指令，使脫鉤聲學(xué)釋放器306打開脫鉤，壓板307在拉簧3010的拉力作用下下移，在壓板307下移過程中，掛鉤308的鉤頭在杠桿作用下向上抬起，釋放掛繩304，兩端端蓋303則在第一彈力皮筋305的回復(fù)力作用下關(guān)閉，使采水瓶302鎖住水層的水體，達(dá)到采集深水水樣的目的。采水結(jié)束后，聲學(xué)釋放器甲板單元給拋載聲學(xué)釋放器5發(fā)送釋放指令，使拋載聲學(xué)釋放器5的脫鉤打開，釋放重力錨7，進(jìn)而使采水器3在第一子浮體I和第二子浮體4的浮力作用下浮出水面，再由母船通過信標(biāo)機(jī)2找到采水裝置進(jìn)行回收。
[0031]作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述采水器3可設(shè)置多個(gè)，相互之間串接在一起，構(gòu)成多層次采水鏈。如具體可設(shè)置5-10個(gè)，以實(shí)現(xiàn)5-10層，每層200-400L采水。
[0032]上述方式中未述及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
[0033]需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同替代方式，或明顯變型方式，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型無纜式深水采水裝置，其特征在于:包括浮體、采水器、拋載聲學(xué)釋放器和重塊，采水器的上端連接浮體，采水器的下端通過拋載聲學(xué)釋放器連接重塊;所述采水器包括支架，在支架上設(shè)置有采水瓶和釋放機(jī)構(gòu)，采水瓶的兩端端蓋外側(cè)通過掛繩連接，采水瓶的兩端端蓋內(nèi)側(cè)通過第一彈力皮筋連接，釋放機(jī)構(gòu)包括脫鉤聲學(xué)釋放器、壓板和掛鉤，脫鉤聲學(xué)釋放器的脫鉤通過第二彈力皮筋與壓板連接，在壓板的下方設(shè)置有拉簧，壓板在第二彈力皮筋和拉簧的雙重拉力作用下處于平衡位置，所述掛繩的中間部位與掛鉤的鉤頭連接，掛繩張緊，采水瓶的兩端端蓋在掛繩的張緊力作用下處于打開狀態(tài)，掛鉤鉸接在掛鉤座上，所述壓板位于掛鉤的尾部上方或與掛鉤的尾部連接，當(dāng)脫鉤聲學(xué)釋放器接收到信號(hào)打開脫鉤后，壓板下移，掛鉤的鉤頭在杠桿作用下向上抬起，釋放掛繩，兩端端蓋在第一彈力皮筋的回復(fù)力作用下關(guān)閉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型無纜式深水采水裝置，其特征在于:所述采水瓶設(shè)置多個(gè)，且沿支架周圈均勻分布，每一采水瓶配備一掛繩和一用于拉緊掛繩的掛鉤，所述掛鉤沿壓板周圈均勻分布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型無纜式深水采水裝置，其特征在于:所述浮體上設(shè)置有用于提供位置信息的信標(biāo)機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型無纜式深水采水裝置，其特征在于:所述采水器設(shè)置多個(gè)，相互之間串接在一起，構(gòu)成多層次采水鏈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型無纜式深水采水裝置，其特征在于:所述浮體和采水器之間、及采水器與拋載聲學(xué)釋放器之間均通過纜繩和轉(zhuǎn)環(huán)連接。
【文檔編號(hào)】G01N1/16GK205562218SQ201620373468
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】周春, 秦承志, 管延鋒, 徐銘, 田紀(jì)偉
【申請(qǐng)人】中國海洋大學(xué)