[發(fā)明專(zhuān)利]一種監(jiān)測(cè)海洋水質(zhì)的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910331879.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109856358B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳幸旻;胡泓;楊澤川
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/18
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/18;G05D3/12;G01S19/14
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 趙中璋

本發(fā)明提供一種監(jiān)測(cè)海洋水質(zhì)的裝置，包括浮箱和探頭，浮箱的周邊設(shè)有噴氣口以便通過(guò)噴氣的方式控制浮箱的地理位置；探頭設(shè)有用于監(jiān)測(cè)水質(zhì)的傳感器和用于控制所述探頭在水中深度的氣球。本發(fā)明還提供一種利用所述裝置監(jiān)測(cè)海洋水質(zhì)的方法。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固且可靠性高，能夠方便地移動(dòng)到或維持在設(shè)定的位置和水深以檢測(cè)水質(zhì)，并且可以方便地清潔傳感器以延長(zhǎng)傳感器的工作壽命，因此特別適合作在海洋中部署和長(zhǎng)期工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種監(jiān)測(cè)海洋水質(zhì)的裝置和方法。

背景技術(shù)

監(jiān)測(cè)技術(shù)是海洋科研活動(dòng)的基礎(chǔ)。海洋水質(zhì)參數(shù)，例如溫度、鹽度、葉綠素、濁度、溶解氧、pH值等，是監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的采集水樣后檢測(cè)的方式，由于水樣在采集、輸送和存放過(guò)程中有可能發(fā)生改變而難以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反映現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)情況，因此目前正逐漸被現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)量方式替代。然而，現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)量的裝置在目標(biāo)海域會(huì)遭受海風(fēng)海浪影響而漂移，且易因環(huán)境因素而破壞，使用壽命較短，只能滿足短期任務(wù)需求。此外，用于水質(zhì)檢測(cè)的傳感器在水中長(zhǎng)期停留時(shí)可能被生物體和沉積物附著而失效。

因此，仍然需要改進(jìn)的監(jiān)測(cè)海洋水質(zhì)的裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種監(jiān)測(cè)海洋水質(zhì)的裝置和方法。具體而言，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種監(jiān)測(cè)海洋水質(zhì)的裝置，包括浮箱和探頭，所述浮箱的周邊設(shè)有噴氣口以便通過(guò)噴氣的方式控制浮箱的地理位置，所述浮箱內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)氣罐，噴氣口的進(jìn)氣端與儲(chǔ)氣罐連通，噴氣口的出氣端伸出浮箱；所述探頭設(shè)有用于監(jiān)測(cè)水質(zhì)的傳感器和用于控制所述探頭在水中深度的氣球，所述氣球具有排氣管且與所述儲(chǔ)氣罐連通。

進(jìn)一步地，所述噴氣口以固定或可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接于所述浮箱；優(yōu)選地，所述噴氣口有兩個(gè)或更多個(gè)并且至少有兩個(gè)噴氣口的噴氣方向不在一條直線上；優(yōu)選地，所述噴氣口有4個(gè)且任何相鄰的2個(gè)噴氣口的噴氣方向相互垂直；優(yōu)選地，所述噴氣口的出氣端設(shè)于浮箱的側(cè)壁上且在使用時(shí)位于水平面以下；優(yōu)選地，所述噴氣口以固定方式連接于浮箱的側(cè)壁上且所述噴氣口的噴氣方向與重力方向的夾角為60-120度，優(yōu)選80-100度，更優(yōu)選90度。

進(jìn)一步地，所述浮箱中還設(shè)有空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣口伸出浮箱并在使用中位于水平面上方，并且空氣壓縮機(jī)的出口與儲(chǔ)氣罐連通。

進(jìn)一步地，所述浮箱中還設(shè)有定位裝置用于確定所述浮箱的地理位置；優(yōu)選地，所述定位裝置是GPS定位裝置和/或北斗定位裝置。

進(jìn)一步地，所述探頭包括從上到下依次連接的水密艙、浮力調(diào)節(jié)艙、檢測(cè)艙和配重艙；所述浮力調(diào)節(jié)艙的側(cè)壁上設(shè)有與水體相通的第一通孔，所述氣球設(shè)于浮力調(diào)節(jié)艙內(nèi)；所述檢測(cè)艙的側(cè)壁上設(shè)有與水體相通的第二通孔，所述傳感器設(shè)于所述檢測(cè)艙內(nèi)；優(yōu)選地，所述氣球通過(guò)第二電磁閥與所述儲(chǔ)氣罐連通；優(yōu)選地，所述排氣管上設(shè)有第三電磁閥；優(yōu)選地，所述氣球有多個(gè)且固定于浮力調(diào)節(jié)艙內(nèi)的頂壁上；優(yōu)選地，所述探頭上還設(shè)有水平儀和水深儀。

進(jìn)一步地，所述檢測(cè)艙的底部設(shè)有清潔噴嘴，清潔噴嘴的進(jìn)氣口與儲(chǔ)氣罐連通，清潔噴嘴的出氣口位于傳感器的下方且朝向傳感器；優(yōu)選地，清潔噴嘴通過(guò)第四電磁閥與儲(chǔ)氣罐連通；優(yōu)選地，所述傳感器有多個(gè)且固定于傳感器支撐部上；優(yōu)選地，所述多個(gè)傳感器以交錯(cuò)的方式布置在傳感器支撐部上以便來(lái)自清潔噴嘴的氣體通過(guò)每個(gè)傳感器。

進(jìn)一步地，所述浮箱的上表面還設(shè)有太陽(yáng)能電池板和/或風(fēng)力發(fā)電裝置；優(yōu)選地，所述浮箱中還設(shè)有蓄電池。

在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種監(jiān)測(cè)海洋水質(zhì)的方法，包括以下步驟：

步驟S100，提供一種根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的監(jiān)測(cè)海洋水質(zhì)的裝置；

步驟S200，通過(guò)從所述噴氣口噴出來(lái)自所述儲(chǔ)氣罐的壓縮氣體將所述裝置移動(dòng)到設(shè)定的監(jiān)測(cè)位置；