[發明專利]水下便攜插針式坐底剖面儀

有效

• 申請號: 201310597708.5
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103712605A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 楊燦軍;朱雨時;吳世軍;徐曉樂;李慶
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;B63B22/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

????本發明涉及一種用于水下移動監測平臺的便攜式剖面儀，尤其是水下便攜插針式坐底剖面儀。

背景技術

??便攜式剖面儀是為水下移動監測提供的平臺。在現有的剖面儀中，對于剖面運動控制方式，有螺旋槳驅動式，油囊式浮力調節方式。其中螺旋槳驅動方式驅動力大，運動控制精確，是主動式運動控制；油囊式浮力調節方式，其密封方式簡單，為被動式運動控制，利用改變排水體積，改變浮力的大小，從而實現剖面儀的垂直剖面運動控制。但這兩種方式均存在各自的缺點：螺旋槳式雖然控制精確，但是其噪聲大，會為水下的一些數據測量帶來噪聲誤差，同時因為其屬于主動運動方式，能量消耗大，不利于剖面儀的長期續航；對于油囊式浮力調節，其需要配備一個專門的油路系統，包括油缸，油閥等，結構不夠簡潔，不利于實現剖面儀的便攜式。另一方面，對于剖面儀的坐底功能，現有的剖面儀往往采用負浮力的方式，利用剖面儀自重，簡單的使剖面儀放在海床上。但這一方式存在的缺點是：由于剖面儀和海床之間沒有連接，當有海水測流的時候，剖面儀很可能會被傾翻，產生失效。

發明內容

???本發明的目的是針對現有剖面儀在剖面運動控制方式以及坐底方式的缺陷，提出一種結構簡潔、運行可靠的水下便攜插針式坐底剖面儀。

本發明的水下便攜插針式坐底剖面儀包括：二端分別有上端蓋和下端蓋的密封腔體，上端蓋的外側具有與腔體貫通的缸體并安裝有上導流罩，缸體的頂端有孔，下端蓋的外側安裝有下導流罩，腔體內裝置有貫通式步進電機，貫通式步進電機的中心軸上貫穿有絲杠，絲杠的上端與位于缸體內的活塞相連，活塞與缸體的配合面上設有密封圈，絲杠的下端通過聯軸器與坐底插針的上端連接，坐底插針的下端穿過下端蓋以及下導流罩，坐底插針與下端蓋的配合面上設有密封圈，下端蓋上有軸向孔，孔內裝置傳感器，傳感器與下端蓋的接觸面上設有密封圈，腔體內安裝控制單元和電池。

???????本發明中，所述的傳感器可根據實際應用情況選用溫度傳感器、壓力傳感器或鹽度傳感器。

???水下便攜插針式坐底剖面儀的工作原理：

當剖面儀需要上浮以及收回坐底插針時，貫通式步進電機帶動絲杠向上運動，活塞在絲杠的帶動下在缸體內向上運動，使得缸體內的海水通過缸體頂端的孔排出，整個剖面儀的排水體積因此增大，使得剖面儀受到的浮力增加，剖面儀上??；同時，絲杠向上的運動通過聯軸器帶動坐底插針向上運動，實現坐底插針收回，可讓剖面儀脫離海床。

當剖面儀需要下潛以及伸出坐底插針時，貫通式步進電機帶動絲杠向下運動，活塞在絲杠的帶動下在缸體內向下運動，從而讓海水通過缸體頂端的孔吸入到缸體內，使剖面儀的排水體積減小，剖面儀受到的浮力減小，剖面儀下潛；同時，絲杠向下的運動通過聯軸器帶動坐底插針向下運動，使坐底插針伸出，插入到海床里，實現坐底?？刂茊卧獮槠拭鎯x的運動以及傳感器采集提供控制指令；傳感器的作用是采集水下溫度、壓力或鹽度的數據；電池提供電能。

本發明通過貫通式步進電機調節剖面儀上浮或下行，大大簡化了中間傳動結構，在坐底過程中利用坐底插針插入到海床里，讓剖面儀與海床很好的連接固定，可以抵抗一定程度的海流，防止剖面儀被海流傾翻，同時當剖面儀需要脫離海床時，插針能夠收回，使得剖面儀能脫離海床，實現上浮。本發明結構緊湊，體積小，重量輕，運行可靠。

附圖說明

????圖1為水下便攜插針式坐底剖面儀結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本發明。

參照圖1，本發明的水下便攜插針式坐底剖面儀包括：二端分別有上端蓋2和下端蓋3的密封腔體1，上端蓋2的外側具有與腔體1貫通的缸體14并安裝有上導流罩4，缸體14的頂端有孔15，下端蓋3的外側安裝有下導流罩5，腔體1內裝置有貫通式步進電機8，貫通式步進電機8的中心軸上貫穿有絲杠7，絲杠7的上端與位于缸體14內的活塞6相連，活塞6與缸體14的配合面上設有密封圈18，絲杠7的下端通過聯軸器10與坐底插針9的上端連接，坐底插針9的下端穿過下端蓋3以及下導流罩5，坐底插針9與下端蓋3的配合面上設有密封圈17，下端蓋3上有軸向孔，孔內裝置傳感器12，傳感器12與下端蓋3的接觸面上設有密封圈16，腔體1內安裝控制單元11和電池13。