液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及極地海洋探測技術(shù)裝備領(lǐng)域，具體地說，涉及一種液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海冰是地球氣候系統(tǒng)中的關(guān)鍵要素之一，其不僅對氣候的變化敏感，同時(shí)也是促使氣候變化的重要因素之一。特別是海冰由于其高反照率，對海氣之間動(dòng)力、熱量及物質(zhì)交換、海洋表面的輻射平衡均有重要的影響，此外，海冰內(nèi)光輻射傳輸過程影響了冰內(nèi)或冰下層浮游植物生長環(huán)境。在南北極海冰面以及寒區(qū)江河湖海冰面的科研考察工作中，一項(xiàng)重要的工作即為對冰層內(nèi)結(jié)構(gòu)狀況以及透過冰層后各種物理參數(shù)的變化情況進(jìn)行觀察和數(shù)據(jù)采集。
[0003]為此，需在冰面下特別是無人為損壞的原位封閉冰面下布放海冰光照輻射測量儀等多種儀器。目前采用的方法大多采用冰上鑿洞，繩索吊掛儀器，儀器殼體外綁扎浮體，放入冰洞內(nèi)水中，用長桿撥入冰下。此法對儀器布放的位置無法準(zhǔn)確控制，不能測量完整冰下底面的狀態(tài)；儀器的穩(wěn)定性差，儀器布放、回收難度大，尤其是當(dāng)冰層厚度大于0.5米以上，更需要加大鑿洞直徑，使用更長的鉤桿。既加大了勞動(dòng)強(qiáng)度，又加大了工作難度，也難得到高質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)。
[0004]此外，對海冰光照輻射測量往往需要測量冰層內(nèi)不同厚度的位置進(jìn)行儀器的布放，目前的測量布放裝置基本只能滿足冰層以下的儀器布放需求，而無法深入冰層內(nèi)部，給南北極科考工作中海冰光照輻射測量工作帶來很大的阻礙。
[0005]如公開號為CN201225897Y的發(fā)明專利公開了一種冰下儀器可變角度的承載布放裝置，包括冰面固定架、穿過冰面固定架中心的液壓傳動(dòng)連桿、懸掛連桿、水平面轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和垂直面轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪蝸桿箱。通過手搖柄搖動(dòng)，帶動(dòng)水下的連桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，形成“L”形結(jié)構(gòu)，將儀器送到冰層以下位置，該裝置為純手工式操作結(jié)構(gòu)，仍存在不少不足:
1、無法滿足體積、重量較大的儀器的搭載要求，轉(zhuǎn)動(dòng)連接處采用簡單機(jī)械式連接，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較小，無法滿足大儀器的搭載要求；
2、僅能滿足對冰下環(huán)境的測量要求，無法對冰層內(nèi)部的各種參數(shù)進(jìn)行測量，不能滿足南北極科考工作中對海冰的測量要求；
因此，目前需要一種自動(dòng)化程度高、能夠滿足大規(guī)格儀器搭載要求的、測量范圍更廣的可滿足冰層內(nèi)部測量的冰下儀器布放裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提出液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置，其具體的技術(shù)方案如下:
液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置，包括冰面上的載重臺、液壓控制系統(tǒng)與升降控制臺，以及穿過載重臺的第一連桿、第二連桿、第三連桿；所述升降控制臺設(shè)置于載重臺內(nèi)第一連桿與冰面接觸部，用于直接控制第一連桿的升降；所述第一連桿、第二連桿和第三連桿為中空的柱形硬質(zhì)連桿；其中，第一連桿和第二連桿之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸及第一液壓桿；第二連桿和第三連桿之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸及第二液壓桿；所述第一液壓桿和第二液壓桿分別與液壓控制系統(tǒng)連接；第三連桿末端設(shè)置加熱板。
[0007]進(jìn)一步地，所述升降控制臺包括升降控制機(jī)構(gòu)與底座，底座在垂直第一連桿方向設(shè)置滑槽，所述升降控制機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述滑槽內(nèi)，與底座滑動(dòng)連接，底座還設(shè)置有滑動(dòng)搖桿，用于控制升降控制機(jī)構(gòu)向靠近或遠(yuǎn)離第一連桿的方向滑動(dòng)；升降控制機(jī)構(gòu)包括升降搖桿與齒輪，所述齒輪對應(yīng)的第一連桿側(cè)壁設(shè)置齒條，升降搖桿通過齒輪、齒條的嚙合帶動(dòng)第一連桿的升降運(yùn)動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步地，所述加熱板由兩塊可翻轉(zhuǎn)式加熱板組成。
[0009]進(jìn)一步地，所述加熱板下方設(shè)置電控升降裝置，所述電控升降裝置通過拉桿與加熱板連接，通過升降拉動(dòng)加熱板翻轉(zhuǎn)。
[0010]進(jìn)一步地，所述加熱板為鋁合金材料，內(nèi)部包含電熱絲。
[0011]進(jìn)一步地，所述第三連桿內(nèi)搭載測量儀器。
[0012]進(jìn)一步地，所述測量儀器搭載于一升降板之上，所述升降板與第三液壓桿連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一連桿上方與一標(biāo)尺桿固定連接。
[0014]進(jìn)一步地，第一連桿、第二連桿、第三連桿垂直布放后，在液壓控制系統(tǒng)的控制下，通過第一液壓桿、第二液壓桿的伸縮，第二連桿/第三連桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在“L”型或“U”型角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0015]本發(fā)明所提供的液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn):
第一、冰下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓驅(qū)動(dòng)代替手工轉(zhuǎn)動(dòng)，增大了轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，滿足了大重量儀器的搭載要求；連桿設(shè)置兩級旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)處設(shè)置液壓桿與旋轉(zhuǎn)軸，可在“L”型或“U”型角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，滿足不同位置的測量需求；
第二、第三連桿末端設(shè)置加熱融冰裝置，可從冰層底部進(jìn)行融冰，配合“U”型結(jié)構(gòu)，可以滿足冰層內(nèi)不同厚度的測量要求，更有利于從不同厚度冰層內(nèi)獲取準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，尤其為海冰光照輻射測量提供了有力的支持；
第三、第一連桿側(cè)壁設(shè)置刻度標(biāo)尺，易于隨時(shí)計(jì)算測深度，使測量過程更科學(xué)合理；第四、采用齒輪齒條嚙合的升降控制臺控制連桿的升降，便于測量過程中進(jìn)行深度的調(diào)整，通過齒條的選擇可實(shí)現(xiàn)升降微調(diào)，為測量提供便利。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置側(cè)視透視圖；
圖2為圖1中載重臺及升降控制臺的側(cè)視圖；
圖3為本發(fā)明液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置液壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置控制箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標(biāo)號:
1、第一連桿；2:第二連桿；3:第三連桿；4:第一液壓桿；5第二液壓桿；6、加熱板；7:標(biāo)尺桿；8:載重臺；9:升降控制臺；901:固定架；902:滑動(dòng)搖桿；903:升降搖桿；904:齒輪;10:測量儀器；11:齒條；12:液壓控制系統(tǒng)；13:控制箱；1301:控制接口 ;1302:電源接口 ；1303:控制按鈕；1304:顯示儀表；1305:開關(guān)旋鈕；1306:箱鎖；14:電控升降裝置；15:第三液壓桿；16:升降板。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]參照圖1、圖3，液壓驅(qū)動(dòng)的冰下儀器布放、融冰裝置，包括冰面上的載重臺8、液壓控制系統(tǒng)12與升降控制臺9，以及穿過載重臺的第一連桿1、第二連桿2、第三連桿3 ;所述升降控制臺9設(shè)置于載重臺8內(nèi)第一連桿I與冰面接觸部，接觸部位設(shè)置固定架901，用于支撐及控制第一連桿的升降；載重臺8為方形棱臺式結(jié)構(gòu)，底部設(shè)置有網(wǎng)狀支架，用于搭載升降控制臺；所述第一連桿1、第二連桿2和第三連桿3為中空的柱形硬質(zhì)連桿；其中，第一連桿和第二連桿之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸及第一液壓桿4 ;第二連桿和第三連桿之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸及第二液壓桿5 ;所述第一液壓桿和第二液壓桿分別與液壓控制系統(tǒng)12連接；第一連桿1、第二連