[發明專利]一種桁架式島礁海洋氣象環境數據采集裝置的構建方法

在審

• 申請號: 202110201969.5
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN113009593A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 左雷;察豪;田斌;劉峰;湯華濤;張春雷;周達華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 李君;曹葆青

本發明公開了一種桁架式島礁海洋氣象環境數據采集裝置的構建方法，屬于海洋氣象數據采集領域，具體包括以下步驟：采用順次進行碳纖維角鋼內膠接、纖維布包裹和打磨的方法，完成支撐桿和主梁的構建；將主梁的底部端面涂覆環氧膩子放置在上底板的淺槽后，順次采用環氧膩子將淺槽的縫隙填充、纖維布連接主梁和上底座；上底座的淺槽與下底座采用螺栓連接后，采用纖維布填充空隙，灌注乙烯基酯樹脂；采用膨脹螺栓將底板固定于固定單元上后，根據島礁海洋氣象環境數據采集裝置的不同工況，采用不同的方式將下底座與底板相連；將數據采集器件安裝于桁架系統，完成構建過程。本發明可以解決現有海洋水文探測設備安裝、更換和維護不便捷的問題。

技術領域

本發明屬于海洋氣象數據采集領域，更具體地，涉及一種桁架式島礁海洋氣象環境數據采集裝置的構建方法。

背景技術

為了測量海面大氣剖面，氣象環境數據集成采集裝置架設一方面要求傳感器距離海水表面的高度差在3m到15m之間，這一條件實際上要求只能在海灘上選擇架設地點；另一方面要求傳感器距離岸海交界必須足夠小，甚至伸至海水表面以上位置，確保紅外傳感器能照射到和海水表面，氣象等傳感器測量的氣象參考不受陸地環境影響。傳統將支撐桿結構作為氣象環境數據集成采集裝置的固定裝置，但是，由于海灘岸交界數米內的位置一般為堤壩、巖石、亂石灘和沙地等地質條件，因此，支撐桿固定比較困難，且距離海水較遠，尤其是退潮條件下，紅外傳感器無法測量海表溫度。

另外，海洋水文探測設備需要支架為其提供支撐平臺，為適應海洋地區環境要求，抗風載和抗腐蝕是首要關心的問題。海洋地區經常性臺風會對支架平臺產生較大影響，考慮支架的工作環境，便于維修和更換頂部接口也需考慮。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種桁架式島礁海洋氣象環境數據采集裝置的構建方法，旨在解決現有海洋水文探測設備安裝、更換和維護不便捷的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種桁架式島礁海洋氣象環境數據采集裝置的構建方法，包括以下步驟：

采用順次進行碳纖維角鋼內膠接、纖維布包裹和打磨的方法，完成支撐桿和主梁的構建；

將主梁的底部端面涂覆環氧膩子放置在上底板的淺槽后，順次采用環氧膩子將淺槽的縫隙填充、纖維布連接主梁和上底座，完成上底座與主梁的連接；

上底座的淺槽與下底座采用螺栓連接后，采用纖維布填充空隙，灌注乙烯基酯樹脂；

采用膨脹螺栓將底板固定于固定單元上后，根據島礁海洋氣象環境數據采集裝置的不同工況，采用不同的方式將下底座與底板相連，完成桁架系統的構建過程；

將數據采集器件安裝于桁架系統，完成構建過程；

其中，島礁海洋氣象環境數據采集裝置包括桁架系統、數據采集器件和固定單元；桁架系統包括桁架支架、頂部接頭和固定底座；桁架支架的材質為碳纖維材料；桁架支架包括主梁和支撐桿；主梁上設置有若干節點；固定底座包括順次相連的底板、下底座和上底座，底板固定在固定單元上；下底座與底板活動連接。

優選地，上底座包括上玻璃鋼板和下玻璃鋼板，下玻璃鋼板上設置有淺槽；構建上底座的方法為：將上底板的上、下玻璃鋼板利用環氧樹脂膠接后，采用螺栓固定。

優選地，固定下底座的底板一側上設置有可旋轉的轉軸；下底座為三角形圓管底座，其中一根圓管與底板上的轉軸套設，剩余圓管與底板活動連接；底板上設置有可旋轉的轉軸，正對轉軸設置有固定銷；在轉軸兩端點與固定銷的連線之間均設置有插銷栓；轉軸兩端設置有掛耳。

優選地，底板包括鉸鏈、正面、兩側面和背面；底板的兩側面與底板的正面焊接相連，底板的背面用背帶和耳板相連；