[發(fā)明專利]一種基于蝸輪絲桿升降的多波束探測(cè)裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310385606.7
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN103472453A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳自銀;趙荻能;李守軍;尚繼宏;周潔瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號(hào): G01S15/88
• 分類號(hào): G01S15/88;G01S7/521
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋調(diào)查與海底探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于蝸輪絲桿升降的多波束探測(cè)裝置與方法。?

背景技術(shù)

多波束測(cè)深系統(tǒng)是當(dāng)前最先進(jìn)的海底水深測(cè)量設(shè)備，該設(shè)備是多種傳感器的高度集成，對(duì)儀器安裝的要求很高。多波束探頭需要沒入水中進(jìn)行聲波的發(fā)射和接收，多波束探頭安裝的精度、穩(wěn)定性和安全性是制約中淺水多波束探測(cè)的重要因素。多波束探頭安裝分為三種方式：船底固定安裝、船舷便攜安裝和豎井安裝。船底安裝成本高且難以拆卸和維護(hù)。船舷便攜安裝將降低調(diào)查效率且安全性降低。豎井安裝結(jié)合了船底和船舷安裝的優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)有的豎井安裝技術(shù)并不成熟，存在諸多缺陷。?

現(xiàn)有的多波束探測(cè)裝置基于手動(dòng)葫蘆提升儀器，存在明顯的缺點(diǎn)與不足：（1）手動(dòng)葫蘆提升儀器，無支桿固定裝置，導(dǎo)致儀器在縱向易發(fā)生位移，從而影響調(diào)查數(shù)據(jù)的質(zhì)量；（2）難以對(duì)儀器支桿在垂向進(jìn)行精確定位操作；（3）井壁無固定導(dǎo)軌，導(dǎo)致科學(xué)儀器易在水平方向搖晃，進(jìn)而影響調(diào)查數(shù)據(jù)質(zhì)量；（4）缺乏動(dòng)態(tài)吃水和表層聲速測(cè)量，影響多波束探測(cè)精度；（5）適用性差、便捷性不強(qiáng)，儀器的收放、安裝與拆卸需要多人聯(lián)合作業(yè)，在動(dòng)蕩的海洋環(huán)境中增加了調(diào)查的難度與風(fēng)險(xiǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種基于蝸輪絲桿升降的多波束探測(cè)裝置與方法。本發(fā)明的目的在于提供一種換能器安裝和拆卸操作簡(jiǎn)便、安全性好、姿態(tài)穩(wěn)定等特點(diǎn)的多波束調(diào)查工作平臺(tái)。?

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：?

一種基于蝸輪絲桿升降的多波束探測(cè)裝置，它包括：豎井、支架、螺紋升降桿、升降車、儀器支架、輔助儀器倉和蝸輪絲桿升降機(jī)。

作為優(yōu)選，豎井包括升降車擋板、豎井壁、升降車軌道和豎井口擋板；升降車軌道在豎井四側(cè)，保證了升降車平穩(wěn)升降，同時(shí)避免在水平方向位移；升降車擋板安裝在豎井底部；豎井口擋板安裝在豎井口，對(duì)升降車和儀器起到保護(hù)作用。?

作為優(yōu)選，支架包括角鋼腳架、頂板和支架擋板；支架通過角鋼腳架固定在豎井口上方；頂板中心設(shè)有頂板升降桿孔；支架前后為支架側(cè)面門，用于安裝與拆卸儀器；左右為支架側(cè)面擋板，用于支撐相關(guān)的裝置。?

作為優(yōu)選，螺紋升降桿包括保險(xiǎn)扣、絲桿和上法蘭盤；螺紋升降桿穿過頂板升降桿孔；絲桿有螺紋，用于提升螺紋升降桿；底部焊接有上法蘭盤，頂部設(shè)有保險(xiǎn)扣；絲桿連接蝸輪絲桿升降機(jī)。?

作為優(yōu)選，升降車包括升降車框架、深溝球軸承小輪、升降車升降桿孔和加固鋼板；升降車使用十字交錯(cuò)的加固鋼板進(jìn)行加固，使升降車在不失強(qiáng)度的同時(shí)，海水能自由出入豎井，不對(duì)升降車造成沖擊；升降車4周邊設(shè)有4個(gè)深溝球軸承小輪，便于升降車在小車軌道內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)；升降車固定在離螺紋升降桿底部5-30cm處；升降車起到平穩(wěn)升降儀器以及避免儀器發(fā)生水平位移作用。?

作為優(yōu)選，儀器支架包括下法蘭盤、儀器支架豎桿和多波束換能器支架；儀器支架豎桿上端焊接有下法蘭盤，與上法蘭盤通過螺孔固定；儀器支架豎桿可安裝多種型號(hào)的多波束換能器支架，并用加強(qiáng)鋼條加固。?

作為優(yōu)選，輔助儀器倉為正方體結(jié)構(gòu)，包括輔助儀器艙底板、鋼箍、輔助儀器艙側(cè)面擋板、輔助儀器艙腳架和輔助儀器艙頂板；輔助儀器倉底板處有四個(gè)儀器孔；輔助儀器倉頂板和輔助儀器倉底板使用輔助儀器倉腳架焊接在一起；鋼箍用于將輔助儀器倉固定在儀器支架豎桿，方便拆卸。?

作為優(yōu)選，蝸輪絲桿升降機(jī)包括蝸輪箱、底座、蝸桿軸承托舉和轉(zhuǎn)輪及手柄；蝸輪箱包括軸承一、軸承二、蝸桿和絲桿，延長(zhǎng)的蝸桿使用蝸桿軸承托舉托舉；蝸輪箱連接在底座上，底座使用底座固定螺母固定在支架頂板上。?

作為優(yōu)選，所有部件都采用耐海水腐蝕并具有防生物附著涂層的材料制造。?

一種基于蝸輪絲桿升降的多波束探測(cè)裝置的使用方法，其主要步驟：將所要掛裝的壓力傳感器和表層聲速計(jì)固定安裝在輔助儀器倉中的兩個(gè)儀器孔；多波束換能器安裝在儀器支架豎桿下端；連接上法蘭盤和下法蘭盤；搖動(dòng)手柄，放下升降車；直到升降車被升降車擋板頂住時(shí)，蓋上豎井口擋板及側(cè)面門，完成儀器的便攜式安裝。?

本發(fā)明的有益效果：

1）穩(wěn)定性。豎井壁四側(cè)安裝有升降車軌道，使升降車小輪完全嵌入到軌道中，使升降車與豎井無縫結(jié)合，最大限度降低了儀器在水平方向的位移。儀器支桿采用螺紋鋼條以及齒輪結(jié)構(gòu)，避免了儀器在垂向的位移。

2）可操作性。采用蝸輪絲桿裝置提升儀器，減少了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，支架安裝后，單人即可完成多型儀器的收放、安裝與拆卸工作。?

3）便捷性。底部設(shè)有輔助儀器倉，方便放置壓力傳感器、聲速剖面儀等輔助測(cè)量設(shè)備。?