一種淺水湖泊垂直剖面觀測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及一種淺水湖泊剖面觀測(cè)領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)裝置,尤其是關(guān)于一種湖泊垂直剖面湖泊參數(shù)監(jiān)測(cè)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)隨著湖沼學(xué)學(xué)科的迅猛發(fā)展,越來(lái)越多的研宄表明淺水湖泊,尤其是大型淺水湖泊與深水湖泊在湖泊理化性質(zhì)、變化規(guī)律等方面有著本質(zhì)的不同。歐美學(xué)者發(fā)展的傳統(tǒng)經(jīng)典湖沼學(xué)理論運(yùn)用在淺水湖泊中顯得捉襟見(jiàn)肘。深水湖泊由于受外界擾動(dòng)較小,湖泊各種理化參數(shù)如光、溫、營(yíng)養(yǎng)鹽等變化相對(duì)穩(wěn)定,而淺水湖泊則容易受到外界例如風(fēng)浪過(guò)程的影響,造成底泥懸浮、從而改變水柱中光的分布,進(jìn)一步引起溫度的變化等等,而這一系列過(guò)程往往在極短的時(shí)間內(nèi)完成。需要對(duì)這些過(guò)程有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),就亟須高頻次的全方位的觀測(cè)。
[0003]淺水湖泊水體參數(shù)的時(shí)空變化與深水湖泊相比,顯得非???,而且水柱中變化不均勻,這就需要對(duì)定點(diǎn)垂直剖面上或者多點(diǎn)水平面上各個(gè)要素進(jìn)行高頻次的、不間斷、長(zhǎng)時(shí)間(甚至數(shù)年)的現(xiàn)場(chǎng)原位觀測(cè)。近些年來(lái),在海洋和深水湖泊中不斷研制了一些新型的觀測(cè)平臺(tái),例如系纜式剖面觀測(cè)儀。它是一種由測(cè)量平臺(tái)攜帶傳感器沿系纜循環(huán)升降的儀器,可對(duì)水環(huán)境要素進(jìn)行長(zhǎng)期、定點(diǎn)、多層面、多參數(shù)的同步觀測(cè),其測(cè)量平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)主要有電機(jī)驅(qū)動(dòng)、浮力驅(qū)動(dòng)、波浪驅(qū)動(dòng)等幾種形式。目前國(guó)外的系纜式剖面測(cè)量?jī)x器有:美國(guó)的McLance銷(xiāo)定式剖面儀(電機(jī)驅(qū)動(dòng))、Wirewalker剖面測(cè)量平臺(tái)(波浪驅(qū)動(dòng)式)、加拿大的Seahorse剖面測(cè)量平臺(tái)(波浪驅(qū)動(dòng)式),法國(guó)的Yoyo剖面測(cè)量平臺(tái)(浮力驅(qū)動(dòng)式),德國(guó)的EP/CC-Yoyo剖面測(cè)量平臺(tái)(浮力驅(qū)動(dòng)式)等;中國(guó)的系纜式剖面測(cè)量?jī)x有:國(guó)家海洋技術(shù)中心的滾輪旋轉(zhuǎn)系纜式垂直剖面測(cè)量平臺(tái)(電機(jī)驅(qū)動(dòng)式),中科院海洋研宄所的點(diǎn)式垂直剖面測(cè)量系統(tǒng)(波浪驅(qū)動(dòng)式),中船重工710所的深海定點(diǎn)垂直剖面測(cè)量平臺(tái)(浮力驅(qū)動(dòng)式)。
[0004]但是,由于淺水湖泊特有的性質(zhì):水淺,而且易受風(fēng)浪擾動(dòng)等特點(diǎn),系纜式在淺水湖運(yùn)用并不廣泛。以往大多數(shù)的湖泊垂直剖面的觀測(cè)基于在野外搭建觀測(cè)平臺(tái)、在水柱中分層懸掛多套監(jiān)測(cè)設(shè)備。然而即便通過(guò)3-5層分層布設(shè)探頭,也無(wú)法捕捉到真正意義上的垂直剖面參數(shù)的變化。而且搭建平臺(tái)這種測(cè)量方式極大程度依賴于湖上觀測(cè)平臺(tái)和監(jiān)測(cè)設(shè)備,而且平臺(tái)的建設(shè)耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。不僅如此,不同設(shè)備之間也存在測(cè)定精度和穩(wěn)定性不一致的情況,很難反應(yīng)不同水層之間的微小變化。此外,上述平臺(tái)的建設(shè)往往是一次性的,不利于重復(fù)使用。這些特點(diǎn)都限制了上述監(jiān)測(cè)技術(shù)在的淺水湖泊的運(yùn)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]1.要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種淺水湖泊垂直剖面觀測(cè)裝置,提供了一種低成本、便捷使用的解決方案。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0009]本專利的一種淺水湖泊垂直剖面觀測(cè)裝置,包括固定底板1、防滑錐2、中空套管
3、承重桿4、連接桿5、安裝橫梁6、控制模塊7、驅(qū)動(dòng)模塊8、定滑輪9、鋼絲繩10、傳感器模塊
11、風(fēng)向風(fēng)速儀12。固定底板I通過(guò)防滑錐2穿過(guò)通孔固定在湖底,固定底板I上固設(shè)有垂直布置的中空套管3,承重桿4穿設(shè)在中空套管3內(nèi),連接桿5通過(guò)鎖扣16固定在承重桿4上,安裝橫梁6水平固定在連接桿5上,控制模塊7固定在連接桿5上,驅(qū)動(dòng)模塊8固定在安裝橫梁6上,定滑輪9設(shè)置在安裝橫梁6的端部,鋼絲繩10 —端連接驅(qū)動(dòng)模塊8,另一端通過(guò)定滑輪9吊裝傳感器模塊11,所述的驅(qū)動(dòng)模塊8能夠通過(guò)鋼絲繩10驅(qū)動(dòng)傳感器模塊11沿垂直方向升降運(yùn)動(dòng),所述的風(fēng)向風(fēng)速儀12設(shè)置在安裝橫梁6上,控制模塊7通過(guò)信號(hào)線分別與驅(qū)動(dòng)模塊8、傳感器模塊11、風(fēng)向風(fēng)速儀12連通。
[0010]上述的淺水湖泊垂直剖面觀測(cè)裝置,還包括配重器15,所述的配重器15安裝在鋼絲繩10上近傳感器模塊11位置。
[0011]上述的淺水湖泊垂直剖面觀測(cè)裝置,所述的承重桿4底部設(shè)置有尖銳端。
[0012]上述的淺水湖泊垂直剖面觀測(cè)裝置,所述的驅(qū)動(dòng)模塊8包括伺服電機(jī)、繞線器和防雨罩,鋼絲繩10設(shè)置在繞線器上,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)繞線器轉(zhuǎn)動(dòng),防雨罩罩設(shè)在伺服電機(jī)、繞線器上。
[0013]上述的淺水湖泊垂直剖面觀測(cè)裝置,所述的防滑錐2上設(shè)置有圓環(huán)13。
[0014]3.有益效果
[0015]相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]1、本裝置由于采用鋼板等固定安置,能在一定波浪條件下穩(wěn)固使用,同時(shí)又保持了良好的移動(dòng)性,可以根據(jù)需求安裝、移動(dòng)。由于整套系統(tǒng)的傳感器等均為市售常見(jiàn)配件,更換和維修相當(dāng)方便。
[0017]2、本裝置由于采用伺服電機(jī)來(lái)牽引傳感器模塊的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),能精準(zhǔn)、高效的對(duì)水柱不同水層進(jìn)行持續(xù)觀測(cè)。而且伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)可調(diào),可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定參數(shù),為整個(gè)裝置的移植提供支持。
[0018]3、本裝置由于底部固定部分與驅(qū)動(dòng)模塊和傳感器模塊等可以分開(kāi)安裝,因此可以根據(jù)需要將驅(qū)動(dòng)模塊和傳感器模塊安裝到其他平臺(tái)上,例如在船只上,因此理論上也適用于深水湖泊和海洋等其他水體的垂直剖面觀測(cè)。
[0019]4、本裝置由于自帶控制模塊,可根據(jù)需要設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊等,因此系統(tǒng)工作時(shí)不需要定期人工進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù),可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程獲取。
[0020]5、本裝置由于傳感器模塊采用獨(dú)立安裝,因此理論上可替換為市面所售任何水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器,也可以根據(jù)監(jiān)測(cè)需求自行安裝各類傳感器。只需對(duì)數(shù)據(jù)處理模型進(jìn)行簡(jiǎn)單的再加工便能正常使用。基于以上優(yōu)點(diǎn),本專利可以廣泛應(yīng)用與淺水湖泊垂直剖面要素的監(jiān)測(cè)中,進(jìn)行簡(jiǎn)單的拆裝,也能運(yùn)用于其他水體中。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為淺水湖泊垂直剖面觀測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體的