[發(fā)明專利]一種帶有減振及保護(hù)結(jié)構(gòu)的海洋觀測(cè)儀器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910195590.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109987205B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋大雷;乜云利;楊華;李崇;周麗芹;王向東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): B63C11/52
• 分類號(hào): B63C11/52;B63B43/18
• 代理公司: 37252 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司
• 代理人: 邵朋程

本發(fā)明公開(kāi)一種海洋湍流觀測(cè)儀，包括湍流觀測(cè)傳感器、數(shù)字化采集艙、軟連接機(jī)械減振裝置、保護(hù)機(jī)構(gòu)和主控制艙；所述保護(hù)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)流筒罩，導(dǎo)流筒罩的內(nèi)側(cè)與傳動(dòng)圓盤固定連接，推桿電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠帶動(dòng)傳動(dòng)圓盤及導(dǎo)流筒罩前后移動(dòng)；所述湍流觀測(cè)傳感器位于導(dǎo)流筒罩的前端中心處，導(dǎo)流筒罩的尾端套在主控制艙的外側(cè)，在推桿電機(jī)的帶動(dòng)下，導(dǎo)流筒罩能夠相對(duì)于湍流觀測(cè)傳感器前后伸縮；數(shù)字化采集艙通過(guò)軟連接機(jī)械減振裝置與安裝支架進(jìn)行連接。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流筒罩的伸展或收縮控制，可在布放回收過(guò)程中保護(hù)湍流觀測(cè)傳感器免受惡劣海況或者晃動(dòng)磕碰原因的破壞；本發(fā)明還能夠有效的將水下觀測(cè)平臺(tái)傳遞過(guò)來(lái)的振動(dòng)消除，確保湍流觀測(cè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋觀測(cè)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種水下觀測(cè)平臺(tái)，更為具體地說(shuō)是涉及一種連接在水下觀測(cè)平臺(tái)上的帶有減振及保護(hù)結(jié)構(gòu)的海洋觀測(cè)儀器。

背景技術(shù)

目前，水下觀測(cè)平臺(tái)主要包括基于錨定式水下觀測(cè)平臺(tái)、剖面水下觀測(cè)平臺(tái)和水下移動(dòng)觀測(cè)平臺(tái)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)均采用剛性連接。在工作過(guò)程中，受外部海洋環(huán)境、自身機(jī)械結(jié)構(gòu)影響時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同程度的振動(dòng)。這些振動(dòng)不僅會(huì)影響水下觀測(cè)平臺(tái)自身的工作性能，而且當(dāng)水下觀測(cè)平臺(tái)的機(jī)械振動(dòng)傳遞至攜帶的觀測(cè)傳感器時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。例如，基于水下移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行湍流觀測(cè)時(shí)，水下移動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)作用在湍流觀測(cè)傳感器時(shí)，將會(huì)降低其測(cè)量精度，影響湍動(dòng)能耗散率的觀測(cè)范圍。

現(xiàn)有的減振方法，在機(jī)械方面，多以填充橡膠材質(zhì)進(jìn)行振動(dòng)的隔離，橡膠材質(zhì)多制作成不同形狀的結(jié)構(gòu)，放置在振動(dòng)源與被保護(hù)裝置之間。在數(shù)據(jù)處理方面，尤其是針對(duì)水下觀測(cè)平臺(tái)攜帶的傳感器觀測(cè)數(shù)據(jù)的噪聲去除，多通過(guò)數(shù)據(jù)分析算法，例如交叉譜的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償校正算法、卡爾曼濾波算法等進(jìn)行振動(dòng)噪聲的去除。

現(xiàn)有的填充橡膠材質(zhì)進(jìn)行振動(dòng)隔離的方法，其橡膠材質(zhì)在被壓縮和長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用后彈力恢復(fù)性差，減振效率低。數(shù)據(jù)處理算法能消除特定頻域內(nèi)的振動(dòng)信號(hào)，不能全部消除且效果差，而且振動(dòng)消除算法處在研究過(guò)程的最后環(huán)節(jié)，容易導(dǎo)致整體觀測(cè)任務(wù)的失敗。

另外，現(xiàn)有湍流觀測(cè)儀上的湍流觀測(cè)傳感器無(wú)論是否處于工作狀態(tài)，均裸露在外，容易受到惡劣海況或者晃動(dòng)磕碰等的影響，影響湍流觀測(cè)傳感器的測(cè)量精度，甚至造成損壞。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種帶有減振及保護(hù)結(jié)構(gòu)的海洋觀測(cè)儀器。

本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是：

一種帶有減振及保護(hù)結(jié)構(gòu)的海洋觀測(cè)儀器，包括湍流觀測(cè)傳感器、數(shù)字化采集艙、軟連接機(jī)械減振裝置、保護(hù)機(jī)構(gòu)和主控制艙；

所述保護(hù)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)流筒罩，導(dǎo)流筒罩的內(nèi)側(cè)與傳動(dòng)圓盤固定連接，傳動(dòng)圓盤安裝在安裝支架上，所述安裝支架包括一底部圓盤和若干根不銹鋼桿，所有不銹鋼桿的一端部均焊接在底部圓盤上，且沿底部圓盤的周圈間隔分布，底部圓盤通過(guò)螺紋連接方式固定在主控制艙的前端蓋；

在底部圓盤上還安裝有推桿電機(jī)，推桿電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與滾珠絲杠的一端傳動(dòng)連接，在傳動(dòng)圓盤上設(shè)置有與滾珠絲杠相配合的螺紋孔，滾珠絲杠的另一端從螺紋孔中穿出，推桿電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠帶動(dòng)傳動(dòng)圓盤及導(dǎo)流筒罩前后移動(dòng)；在傳動(dòng)圓盤上的對(duì)應(yīng)位置處還開(kāi)設(shè)有與不銹鋼桿相配合的導(dǎo)向孔，所述不銹鋼桿的另一端從導(dǎo)向孔中穿出；

所述湍流觀測(cè)傳感器安裝在數(shù)字化采集艙的前端蓋，數(shù)字化采集艙通過(guò)軟連接機(jī)械減振裝置與安裝支架進(jìn)行連接；

所述軟連接機(jī)械減振裝置包括前固定環(huán)、后固定環(huán)、吊環(huán)以及拉伸彈簧，前固定環(huán)套設(shè)在數(shù)字化采集艙的前端，后固定環(huán)套設(shè)在數(shù)字化采集艙的后端，吊環(huán)位于前固定環(huán)和后固定環(huán)之間，且吊環(huán)的直徑大于前固定環(huán)、后固定環(huán)的直徑，數(shù)字化采集艙位于吊環(huán)的中心，所述拉伸彈簧連接在前固定環(huán)和吊環(huán)之間，以及后固定環(huán)和吊環(huán)之間；

所述吊環(huán)的周圈間隔設(shè)置有穿孔，不銹鋼桿的末端從穿孔中穿出，在不銹鋼桿的末端設(shè)置有螺紋，并配置有緊固螺母，不銹鋼桿穿過(guò)吊環(huán)后通過(guò)緊固螺母固定；