一种用于海洋资料浮标的风传感器的安装定向装置的制作方法

本发明涉及一种传感器安装定位装置，具体涉及一种海洋资料浮标用风传感器的安装定向装置，属于海洋监测设备技术领域。

背景技术：

随着国家海洋开发战略的不断深入，对特定海域的海洋和气象信息数据提出了更多需求。海洋资料浮标是现阶段我国近海海洋环境监测较为成熟的方式之一，其通过搭载各类观测仪器设备，能够对附近海域的水文气象要素进行长期连续观测。在浮标测量的众多气象要素中，风是一个非常重要的观测参数，风速和风向的准确测量对沿岸台风预警、海洋石油/天然气作业平台的设计和安全作业以及船只的正常航行等都有重要的参考和指导意义。

海洋资料浮标通过锚系锚泊在特定海域，其在外部波浪、风和海流的作用下，会发生六个自由度的运动，特别是浮标的首摇运动对风向的测量具有重要的影响。为消除浮标运动对风向测量的干扰，浮标上安装了高精度电子罗盘方位传感器，通过与方位传感器的配合，可实现风向的实时校正，确保风向的测量精度。海洋资料浮标上的风传感器和方位传感器均安装在浮标顶部平台，其安装支架是环形排列的，且高度不一致。海洋资料浮标用方位传感器封装在长方体小盒内，通过螺栓固定在水平安装板上；风传感器多采用风速、风向一体的螺旋桨式、飞机尾翼型结构，通过卡箍紧固在安装杆上。要实现风向的实时修正，需要保证风传感器与方位传感器满足特定的安装定位要求：风传感器接线小盒外法线方向与浮标方位传感器出线方向要保持一致。在传统的风传感器安装作业中，没有现成的定向调节仪器设备，其接线盒的空间定向作业仅通过肉眼近似调整，考虑到两种传感器安装位置的空间三维性，肉眼定位无法保证风传感器接线小盒外法线方向与浮标方位传感器出线方向的完全一致，导致风向要素的测量存在误差、精度不高。因此，在风传感器的安装作业时，确保其与方位传感器达到特殊的安装定向要求，对于海洋风向要素测量的精度显得至关重要。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提出一种用于海洋资料浮标的风传感器的安装定向装置，以提高海洋风向要素的测量精度。

本发明采用以下述技术方案予以实现：

一种海洋资料浮标用风传感器的安装定向装置，包括方位传感器、安装方位传感器的方位传感器安装支架、方位传感器出线缆、风传感器、风传感器接线盒、固定风传感器安装方向的固定卡箍、风传感器安装杆、第一滑轨、设置于第一滑轨上的螺孔、与第一滑轨相配合的第一滑动槽、与第一滑动槽固定连接的第二滑轨、可在第二滑轨上滑动的第二滑动槽，安装在第二滑动槽侧面的定向垂板，定向垂板与风传感器在第二滑轨的同侧，方位传感器通过螺丝和第一滑轨上的螺孔安装于第一滑轨上，第一滑轨与第二滑轨由翼缘板和腹板组成，第一滑动槽与第二滑动槽边缘均安装有止动螺栓，第一滑轨、第二滑轨和定向垂板是可拆分独立部件。第一滑轨和第二滑轨均为由翼缘板和腹板组成的T型结构，翼缘板下有腹板，防止翼缘板在重力作用下弯曲，以保持翼缘板与方位安装板始终在同一个水平面内。第二滑轨一端设置有第一滑动槽，第一滑动槽和第二滑动槽均为半封闭的箱型截面结构，与第一滑轨和第二滑轨的翼缘板滑动配合，通过拧紧止动螺栓实现以并确保滑轨翼缘板和第一滑动槽内侧的接触面相互紧贴，保证两滑动结构之间的相互垂直，并能实现止动定位。定向垂板为竖向板结构，板的一面设置有第二滑动槽。第一滑轨一端翼缘板上开有2个螺孔，实现与方位传感器安装板的配合安装，第一滑轨的轴线方向即为方位传感器的出线方向；第二滑轨通过端部固定的第一滑动槽套入第一滑轨中实现往复滑动，第二滑轨与第一滑轨中心线始终保持垂直，且翼缘板上表面处于同一水平面内；定向垂板通过板身一侧的第二滑动槽套入第二滑轨中实现往复滑动，定向垂板的板平面与第二滑轨翼缘板平面保持垂直。定向垂板板面法线方向与第一滑轨轴线方向是平行一致的。通过调节第二滑轨在第一滑轨上的位置以及定向垂板在第二滑轨上的位置，最后调节风传感器的接线盒正面与定向垂板相贴合，保证风传感器接线盒正面法线方向与方位传感器出线方向一致，实现风传感器的安装定向。

与现有技术相比，本发明装置为独立可拆分部件，便于运输携带；第一滑动槽与第二滑动槽可分别沿第一滑轨及第二滑轨往复滑动，适应任意位置的风传感器安装杆，操作简单方便，定向精度高，有效消除肉眼进行的风传感器定向操作的误差，实现风向要素的精确测量。

附图说明

图1：方位传感器和风传感器的安装支架及其在浮标上的安装示意图；

图2：风传感器安装定向装置结构示意图；

图3：风传感器安装定向装置滑动槽示意图；

图4：风传感器安装定向装置在浮标上的应用示意图。

其中：1.方位传感器安装支架；2.方位传感器；3.方位传感器出线缆；4.螺丝；5.风传感器安装杆；6.风传感器；7.风传感器接线盒；8.固定卡箍；9.第一滑轨；10.螺孔；11.第二滑轨；12.第一滑动槽；13.止动螺栓；14.定向垂板；15.第二滑动槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种用于海洋资料浮标风传感器的安装定向装置进行详细描述。本实施例中所述的海洋资料浮标主要指的是10m直径的大型海洋资料浮标。

如图1-4所示，一种用于海洋资料浮标的风传感器的安装定向装置，包括方位传感器2、安装方位传感器2的方位传感器安装支架1、方位传感器出线缆3、风传感器6、风传感器接线盒7、固定风传感器6安装方向的固定卡箍8、风传感器安装杆5、第一滑轨9、设置于第一滑轨9上的螺孔10、与第一滑轨9相配合的第一滑动槽12、与第一滑动槽12固定连接的第二滑轨11、可在第二滑轨11上滑动的第二滑动槽15，安装在第二滑动槽15侧面的定向垂板14，定向垂板14与风传感器6在第二滑轨11的同侧，方位传感器2通过螺丝4和第一滑轨9上的螺孔10安装于第一滑轨9上，第一滑轨9与第二滑轨11由翼缘板和腹板组成，第一滑轨9垂直于第二滑轨11，第一滑轨9及第二滑轨11截面均为“T”形，第一滑动槽12与第二滑动槽15边缘均安装有止动螺栓13，第一滑轨9、第二滑轨11以及定向垂板14均为独立结构，能够实现灵活的组装和拆卸。方位传感器2的安装支架顶部为安装板，通过2个螺丝4实现方位传感器2的安装固定，方位传感器2的出线方向与两个螺丝4安装孔的连线平行。风传感器安装支架为杆5，安装时将风传感器6套入圆管5中，调整传感器的接线盒7正面法线方向与方位传感器出线缆3平行后，通过拧紧固定卡箍8，实现风传感器6在海洋资料浮标上部平台安装时的定向，确保风向测量的准确性。

风传感器的安装定向的实施步骤如下：

1.将风传感器6套入到其安装杆5上，手动调整风传感器接线盒7正面法线方向与方位传感器出线3方向基本一致；

2.将第一滑轨9通过螺栓4与方位传感器安装板固定连接，第一滑轨9另一端指向浮标安装平台的中心，此时第一滑轨9的轴线与方位传感器出线方向平行；

3.将第二滑轨11一端的第一滑动槽12套入第一滑轨9中，第二滑轨11另一端朝向风传感器，将第二滑轨11沿第一滑轨9滑动至风传感器附近；

4.将第二滑动槽15套入第二滑轨11，垂板正面朝向风传感器，调节定向垂板14在第二滑轨11上的位置，使垂板正对风传感器安装杆5，此时拧紧止动螺栓13实现垂板14的定位；

5.进一步调整第二滑轨11在第一滑轨9上的位置，同时微调风传感器接线盒7，使得风传感器接线盒正面与定向垂板平面完全贴合，此时，拧紧风传感器的安装卡箍，即实现了风传感器的定向安装。

以上所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。