[發明專利]探底折返式深海潛標系統

無效

• 申請號: 201210156619.2
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102642600A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 孫秀軍;張選明;賈立雙;李墨;李家軍;關宏韜
• 申請（專利權）人: 國家海洋技術中心
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00;G01C13/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 崔立增

技術領域

本發明涉及海洋測量裝置，特別是涉及深海潛標剖面測量裝置。

背景技術

目前，深潛剖面浮標作為不斷發展中的海洋剖面測量裝置，已成為海洋環境監測的重要技術手段之一。深潛剖面浮標的潛標體設置測量傳感器、數據記錄裝置和通訊裝置，潛標體內配置浮力泵，浮力泵調節潛標體水下排水量以調整體其水下浮力。潛標體靠自身的重量從海面下潛，下潛到一定深度后，在浮力泵調整的浮力作用下上升。潛標體下潛和上升的過程中，測量和記錄海水水柱的溫度、鹽度和深度的海洋環境的垂直剖面信息。潛標體上浮至海面后，通訊裝置向岸上發送測量數據，然后整個深潛剖面浮標被回收。

現有深潛剖面浮標采用浮力泵調整潛標體水下浮力以實現其剖面運動，但是，剖面運動范圍有限，一般往返于海水表面和2000米深度處，不能實現深海和海底的測量。而且，浮力泵及其浮力調整體機構較復雜，任何浮力調整的微小差異都會使深潛剖面浮標的水下測量受到影響。

發明內容

針對現有技術的深潛剖面浮標采用浮力泵調整水下浮力實現其剖面運動所存在的問題，本發明推出探底折返式深海潛標系統，其目的在于，在潛標體球形耐壓艙上設置觸發動作機構，使垂直下潛到海底的潛標體在觸底的瞬間啟動觸發動作機構，完成海底采樣和釋放拋載重物并上浮，以完成深潛剖面浮標獲取從海面至海底的海水水柱的垂直剖面信息。

本發明所涉及的探底折返式深海潛標系統包括球形耐壓艙和觸發動作機構，觸發動作機構固定設置在作為潛標體的球形耐壓艙底部，球形耐壓艙由上下兩個半球形端蓋通過螺栓連接而成，觸發動作機構包括注射器式采樣機構、拋載機構和探底觸發機構。

球形耐壓艙的半球形上端蓋頂部安裝有溫鹽深測量傳感器、GPS與無線通訊集成天線。球形耐壓艙的半球形上端蓋頂部中心位置設置吊鉤，用于吊放球形耐壓艙。球形耐壓艙的半球形上端蓋周向均布三個熒光孔，熒光孔內部安裝紅色和黃色熒光燈。半球形下端蓋周向間隔均布三個照明孔和三個攝像孔，照明孔內部安裝照明燈，攝像孔內部安裝攝像頭。

球形耐壓艙內部固定安裝有電器托盤，電器托盤的上部固定安裝視頻信號處理單元、GPS和無線通訊處理單元、電源管理及系統控制電路、數據存取硬盤，電器托盤下部固定安裝電池包，以保證潛標系統的重心在浮心下方，電器托盤開有走線孔，方便上部電器與下部電池包之間的電器接線。電源管理及系統控制電路通過相應接口分別與熒光燈、照明燈、溫鹽深測量傳感器、視頻信號處理單元、GPS和無線通訊處理單元、數據存取硬盤、電池包，視頻信號處理單元與三個攝像頭相連，GPS和無線通訊單元與GPS和無線通訊天線相連。

觸發動作機構的注射器式采樣機構、拋載機構和探底觸發機構固定設置在球形耐壓艙半球形下端蓋底部。

注射器式采樣機構通過法蘭與半球形下端蓋固定連接，包括活塞缸、活塞、拉簧、采樣軟繩和橡膠球。活塞缸上端部固定在半球形下端蓋上，活塞、拉簧設置在活塞缸內部，拉簧一端由銷釘固定在活塞缸上端，拉簧另一端與活塞固定連接。活塞的凸起端頭固定連接采樣軟繩，采樣軟繩上固定設置橡膠球，從橡膠球到活塞端頭的采樣軟繩長度小于拉簧的收縮行程，橡膠球的直徑大于活塞缸頂端端口的內徑。

探底觸發機構包括探底鉤竿和觸發支架。觸發支架為“∏”型構件，上部與半球形下端蓋固定連接，下部伸出長短不同的兩豎直件，短豎直件的端部有軟繩過孔，長豎直件上有兩個豎直滑動導向孔。探底鉤竿為帶有彎鉤的豎直桿，豎直桿插在觸發支架長豎直件的兩個豎直滑動導向孔中，彎鉤的鉤尖上套有拋載機構的拋載軟繩和注射器式采樣機構的采樣軟繩。

拋載機構包括拋載重物、拋載支架和拋載軟繩。拋載重物設置在拋載支架下部，拋載支架下部的伸長桿插進拋載重物的中心孔內，拋載支架上端設置有階梯凸臺，阻止拋載重物向上移動。拋載軟繩一端與拋載重物頂端固定連接，另一端穿過探底觸發機構觸發支架短豎直件軟繩過孔后，打成環扣套在探底鉤竿彎鉤的鉤尖上。

探底折返式深海潛標系統在拋載重物的重力作用下垂直下潛到海底。在潛標系統著底的瞬間，探底觸發機構動作。球形耐壓艙下部探底觸發機構的探底鉤竿豎直桿受到海底的反向推力并相對觸發支架向上移動，探底鉤竿彎鉤鉤尖上以環扣形式連接的拋載軟繩和采樣軟繩因為受到軟繩過孔阻止不能隨探底鉤竿相對于觸發支架向上豎直運動而從彎鉤鉤尖上脫落。