一种投弃式海水测量装置的制作方法

本实用新型属于海水测量装置技术领域，具体地说，是涉及一种用于检测海水参数的投弃式测量装置。

背景技术：

温度和盐度是海水最重要的参数，用于测量不同深度的海水温度和盐度的投弃式海水测量装置是利用投弃式探头在海水中自由下落的过程中测量海水温度和盐度的剖面数据。这种投弃式海水测量装置一般由测量探头和发射装置组成，每套发射装置可依次发射若干枚测量探头。测量探头内集成有温度盐度压力传感器、数据采集电路以及供电电池，发射装置通过导线连接测量探头，并将测量探头采集的海水参数数据传输到电脑。投弃式海水测量装置相对于需要缆绳拖拽的温盐深测量设备具有体积小、灵活、方便等优点，并且在船舶行驶过程中也能灵活使用，更适用于对大面积海域的观测和调查。

投弃式海水测量装置中测量探头的使用是一次性的，因此与固定式温盐深测量设备可循环拆卸、频繁更换电池不同，投弃式测量探头组装后不能拆卸，只能使用舱内的一组电池供电。在测量探头组装密封后，容易出现探头内的电路板提前消耗电池电量，导致测量探头尚未投放入水中便因其电量耗尽而报废。此外，测量探头需要人为在甲板上操作发射装置进行投放，并且测量探头入水后采集的数据也需要经过发射装置上传至电脑，供科研人员观测。因此，轻便可靠、操作简单的发射装置也是投弃式海水测量装置必须解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、轻便可靠的投弃式海水测量装置，在保证测量探头准确投放的同时，简化科研人员的投放操作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种投弃式海水测量装置，包括测量探头和发射装置，所述测量探头包括投弃探头和固定线轴，在所述固定线轴上设置有用于传输采集数据的金属触片；在所述发射装置中设置有用于固定所述固定线轴的固定板、与所述固定板间隔布设且其上开设有拉杆导槽的支撑板、主轴、拉杆和接线盒；其中，在所述主轴上安装有手柄，并由所述手柄驱动其转动，在所述主轴上位于手柄的两侧分别安装有一个滚动轴承，在每一个滚动轴承的外侧分别安装有一个连接所述主轴的偏心轮，所述滚动轴承与所述支撑板相接触；所述拉杆的一端安装在所述固定板上，另一端穿过所述支撑板的拉杆导槽连接所述偏心轮的偏心轴；所述接线盒位于所述固定板与支撑板之间，在其面向固定板的侧面上安装有用于与所述测量探头上的金属触片相接触的插针，在其面向支撑板的侧面上安装有顶紧弹簧，并通过所述顶紧弹簧连接所述的支撑板。

进一步的，所述测量探头还包括探头发射筒，所述投弃探头和固定线轴的至少一部分安装在所述探头发射筒中，所述投弃探头通过插销插装固定在所述探头发射筒中，通过拔出插销，即可对投弃探头实现准确投放。

为了便于科研人员手持测量装置执行探头的投放操作，本实用新型在所述发射装置中还设置有手持承载部，包括形成一体且相互垂直的手持部和承载部，所述支撑板安装在所述承载部上；在所述承载部上还安装有一罩壳，罩扣所述的支撑板、主轴、滚动轴承、偏心轮和顶紧弹簧。

优选的，所述手持部优选设计成中空体，所述接线盒上设置有用于传输采集数据的数据传输线，所述数据传输线优选从所述手持部的中空腔体中穿出。

进一步的，在所述承载部上还安装有一探头安装槽，用于承载所述探头发射筒，在所述探头安装槽上开设有插销导孔，以防止探头发射筒安装方向错误；所述插销一端的拉环从所述插销导孔穿出探头安装槽，以便于拉出插销，在所述插销的另一端安装有卡簧，以防止插销意外脱落。

为了方便探头发射筒的安装和拆卸，优选设计所述探头发射筒为中空圆柱体，所述固定线轴的顶部形成载台，所述载台位于所述探头发射筒的外部，且直径大于所述探头发射筒的直径；所述固定板为半个环形，其内直径大于所述述探头发射筒的直径且小于所述载台的外直径，在固定所述测量探头时，所述固定板环绕所述探头发射筒并抵接所述载台的底面。

进一步的，在所述载台上开设有安装槽，所述探头发射筒卡装在所述安装槽内；所述金属触片布设在所述载台的顶面。

本实用新型在所述投弃探头中设置有电池组和电路板，所述电池组的负极连接电路板的电源负输入端，电池组的正极与电路板的电源正输入端分别与两个电极一一对应连接，所述的两个电极电气隔离，且从所述投弃探头中外露。所述两个电极仅在测量探头入水后，通过海水导通，进而使电池组与电路板形成回路，由此可以避免测量探头在尚未投放入水前便因其电量耗尽而报废的问题出现。

进一步，在所述投弃探头中形成有密封舱，所述电池组和电路板安装在所述密封舱中，在所述密封舱的下方设置有温度盐度传感器，在所述密封舱的上方设置有压力传感器，所述温度盐度传感器和压力传感器通过导线连接所述电路板。

再进一步的，在所述投弃探头中设置有探头线轴，位于所述压力传感器的上方，连接电路板的数据线一部分缠绕在所述探头线轴上，另一部分穿出所述投弃探头缠绕在所述固定线轴上。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的投弃式海水测量装置采用主轴配合一组偏心轮和滚动轴承的组合设计方式形成发射装置，在保证对测量探头实现可靠投放的同时，可以实现采集数据的实时有效传输，且结构简单，轻便可靠，便于科研人员在甲板上操作使用。此外，本实用新型通过在测量探头上布设电气隔离的两个电极，通过两个电极将探头中的电池组与电路板隔离开，由此可以确保探头在入水前，探头中的电路板与电池组断路，不会无谓消耗电池组的电量，而只在入水瞬间利用海水使电池组和电路板连通，通过电池组为电路板供电使探头开始工作，继而解决了探头在入水前因电池组电量的过度消耗而报废的问题。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的投弃式海水测量装置的一种实施例的总体结构示意图；

图2是图1中测量探头的一种实施例的结构剖视示意图；

图3是图1中发射装置的一种实施例的结构剖视示意图；

图4是测量探头与发射装置压紧后的一种实施例的局部剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

如图1所示，本实施例的投弃式海水测量装置包括测量探头100和发射装置200两部分。其中，测量探头100主要包括探头发射筒110、投弃探头120和固定线轴160。所述投弃探头120安装在所述探头发射筒110中，用于投放到待测海域以检测海水参数的剖面数据；所述固定线轴160至少部分地安装在所述探头发射筒110中，且通过数据线140（例如，漆包线等绝缘导线）与所述投弃探头120相连接。所述数据线140缠绕在所述固定线轴160的轴体上，并与布设在固定线轴160顶面的金属触片150电连接。发射装置200用于安装并发射所述测量探头100，其上设置有插针261。所述插针261用于与测量探头100上的金属触片150接触导通，以实现测量探头100与发射装置200之间的电连接。通过投弃探头120采集的海水参数数据经由接触导通的金属触片150和插针261传输至与所述插针261电连通的数据传输线262，进而通过数据传输线262上传至电脑，以提供给科研人员观测待测海域的海水参数的剖面数据。

如图2所示，在本实施例的测量探头100中，其投弃探头120主要包括外壳129和设置在外壳129内的探头线轴121、电池组124、电路板125、盐度温度传感器126、压力传感器127以及电极128等部分。其中，电池组124和电路板125安装于外壳129内形成的密封舱122中，通过O型密封圈123实现与外界的完全隔离和密封。所述O型密封圈123可以根据需要设置一组或多组，图2中示出了三组O型密封圈123，以防止投弃探头120入水后，海水侵入密封舱122造成电路板125短路。为了避免投弃探头120在入水使用前，其内部电池组124的电量已被电路板125上的负载消耗殆尽，本实施例优选设计电池组124与电路板125在投弃探头120入水使用前断路，以避免电池组124电量的无谓消耗。为了使电池组124在投弃探头120入水瞬间为电路板125供电，使投弃探头120开始工作，本实施例优选将电池组124的负极与电路板125的电源负输入端连通，而将电池组124的正极与电路板125的电源正输入端分别通过绝缘导线各自连接至一个电极128。优选将两个电极128布设在投弃探头120尾部的塑料外壳129上，使两个电极128在投弃探头120入水前相互隔离，从而使电池组124与电路板125断路，确保电池组124中的电量不被消耗。

盐度温度传感器126用于检测海水的温度和盐度，可以集成在一个传感器中，也可以分开单独设置。在本实施例中，所述盐度温度传感器126优选布设在密封舱122的下方，通过外壳129的底部开口130与外界连通。

压力传感器127用于检测海水的压力，根据检测到的海水压力计算投弃探头120的入水深度。在本实施例中，所述压力传感器127优选布设在密封舱122的上方，通过外壳129的顶部开口131与外界连通。

所述盐度温度传感器126和压力传感器127的电源线和信号线连接电路板125，在电路板125与电池组124连通后，控制所述盐度温度传感器126和压力传感器127上电运行，采集海水参数。所述电路板125对盐度温度传感器126和压力传感器127采集到的海水参数进行处理，并生成采集数据通过数据线140传输至金属触片150。

为了使投弃探头120的入水深度能够满足海水检测的实际需求，对于所述数据线140应留有足够的长度。在本实施例中，可以在投弃探头120的外壳129内设置探头线轴121，优选布设在压力传感器127的上方。将数据线140的一部分缠绕在所述探头线轴121上，另一部分穿出外壳129缠绕在固定线轴160上，并与布设在固定线轴160上的金属触片150连通。在本实施例中，所述金属触片150优选布设在固定线轴160的顶面，如图1所示，具体可以布设三个金属触片150，以用于传输温度数据、盐度数据、压力数据或者进一步传输其他类型的数据或作为检测用触片。例如，本实施例可以利用其中两个金属触片传输温度、盐度、压力三种数据，另一个金属触片用于检测测量探头100是否安装到位。当然，所述金属触片150的布设数量也可以根据实际测量需求合理选择，本实施例对此不进行具体限制。

本实施例在所述投弃探头120的尾部还开设有销孔，以用于通过插销111实现投弃探头120在探头发射筒110中的插装固定。

本实施例优选将探头发射筒110设计成中空的圆柱体形状，其上开设有用于穿过所述插销111的销孔。所述探头发射筒110优选采用透明材质制成，以便于探头发射筒110的销孔与投弃探头120的销孔对准以及插销111的插装。

在所述固定线轴160的顶部形成有一载台161，如图2所示，优选设计载台161的截面形状为圆形，且直径大于所述探头发射筒110的筒体直径，即，在载台161与探头发射筒110的筒体的连接位置形成图2所示的阶梯面162。在所述载台161的底面开设安装槽（图中未示出），用于固定所述的探头发射筒110。在将固定线轴160安装到所述探头发射筒110中时，将固定线轴160的轴体部分从探头发射筒110的顶部开口伸入到探头发射筒110中，载台161位于探头发射筒110的外部。将探头发射筒110的顶部卡入到载台161的安装槽中，以实现探头发射筒110与固定线轴160的卡装固定。将金属触片150布设在载台161的顶面，以与发射装置200中的插针261正对。

在本实施例的发射装置200中设置有固定板220、拉杆230、支撑板240、主轴250、手柄251、滚动轴承252、偏心轮253、接线盒260、顶紧弹簧270等部分，如图3所示。其中，固定板220用于固定所述固定线轴160，优选设计成半个环形的形状，且设计固定板220的内直径大于探头发射筒110的筒体直径且小于载台161的直径，将所述固定板220环绕探头发射筒110的筒体且安装在载台161的下方，抵接载台161与探头发射筒110的筒体所形成的阶梯面162，由此实现测量探头100在发射装置200中的安装固定。

在所述固定板220上安装有拉杆230，所述拉杆230优选安装有两根，分设在邻近固定板220两端的位置处，如图3所示。可以利用锁紧螺母231将所述拉杆230的一端固定在固定板220上，拉杆230的另一端穿过支撑板240连接偏心轮253。支撑板240与固定板220间隔开一段距离，支撑板240上开设有拉杆导槽，所述拉杆230的另一端穿过所述拉杆导槽连接偏心轮253的偏心轴254。所述偏心轮253可以包括两个，一个偏心轮253连接一个拉杆230，两个偏心轮253分设在主轴250的两端，跟随主轴250同步转动。在所述主轴250的中间部位安装有手柄251，通过拉动手柄251来驱动主轴250转动。在所述主轴250上还安装有两个滚动轴承252，分设在手柄251与两个偏心轮253之间，优选设计两个滚动轴承252的直径大于两个偏心轮253的直径，并与所述支撑板240相接触。当拉动手柄251时，手柄251驱动主轴250转动，进而带动偏心轮253随之旋转，拉动拉杆230前后移动（所述“前”、“后”参照图3所指示的方向），以使固定板220接近支撑板240或者远离支撑板240。在手柄251驱动主轴250转动的过程中，滚动轴承252抵靠支撑板240转动，以减小滚动轴承252与支撑板240之间的摩擦力，进而减小需要施加到手柄251上的外力，使发射装置200在实际操作中更加轻便省力。

在固定板220与支撑板240之间设置接线盒260，将插针261设置在接线盒260朝向固定板220的侧面上，在接线盒260朝向支撑板240的侧面上安装有顶紧弹簧270，所述顶紧弹簧270的另一端连接支撑板240，通过顶紧弹簧270使接线盒260定位在固定板220与支撑板240之间。

在接线盒260上设置的插针261的数目与测量探头100上设置的金属触片150的数目相同，一个插针261用于与一个金属触片150接触导通，以传递采集数据。在本实施例中，所述金属触片150和插针261均设置有三个，分别用于传输海水的盐度、温度、压力数据以及作为检测所述测量探头100是否在发射装置200中安装到位的检测触点。插针261的材料可以选用经过热处理的45号钢，金属触片150优选采用材质较软的紫铜，以保证插针261有足够的强度插入到材质较软的金属触片150中，实现二者之间可靠地电气连接。

在所述接线盒260中设置有数据传输线262，连接所述的插针261，以用于将测量探头100采集的数据传送至电脑。

为了便于操作所述发射装置200，本实施例在所述发射装置200中还设置有手持承载部280，包括手持部281和承载部282，如图3所示。其中，所述手持部281和承载部282可以一体成型，并形成近似垂直的位置关系。将所述支撑板240固定在承载部282上，固定板220和接线盒260可以均由所述承载部282支撑，在承载部282上可以安装一个罩壳283，以罩扣所述的主轴250、滚动轴承252、偏心轮253、支撑板240、顶紧弹簧270和接线盒260，起到保护和美观的作用。

在所述承载部282上还可以进一步安装用于支撑所述探头发射筒110的探头安装槽290，如图3所示。在探头安装槽290上可以进一步开设插销导孔291，以防止探头发射筒110安装方向错误。

所述手持部281优选设计成中空体，将连接接线盒260的数据传输线262从手持部281的中空腔体中穿过并引出，以便于与外部的电脑连接。

工业实用性

在使用本实施例的投弃式海水测量装置时，首先将手柄251拉至向上的位置，如图1所示的位置，此时，固定板220向前移动至极限位置。将测量探头100的投弃探头120插入到探头发射筒110中，并利用插销111插入到探头发射筒110与投弃探头120上的销孔中，以将投弃探头120固定在所述探头发射筒110中。在插销111的端部114加装卡簧112，以避免插销111意外滑落，导致投弃探头120不能准确投放。

将测量探头100的固定线轴160的轴体部分插入到探头发射筒110中，载台161位于探头发射筒110的外部，将探头发射筒110卡装到载台161的安装槽中，完成探头发射筒110与固定线轴160的安装固定。

将探头发射筒110装入探头安装槽290，安装时注意将插销111的拉环113部分插入到插销导孔291中，并伸出探头安装槽290，以便于科研人员拉出插销111。将固定线轴160的载台161安装到固定板220的后方，安装完成后的测量装置如图1所示。

将测量探头100安装到发射装置200后，将手柄251向下拉动180°，此时主轴252带动偏心轮253旋转180°，使拉杆230带动固定板220由前向后移动，将测量探头100固定在所述发射装置200中，并使插针261与金属触片150紧密接触，实现测量探头100与发射装置200的电气连接。顶紧弹簧270在发射装置200中的作用是在保证插针261有足够强度插入金属触片150的同时，使插针261有一定的向后收缩的余地，以避免刚性损坏插针261和金属触片150。测量探头100在发射装置200中压紧后的状态如图4所示。

将探头发射筒110向下倾斜45°，对准待检测的海域。拔掉插销111，使投弃探头120下落入水。在投弃探头120入水瞬间，海水将两个电极128导通，电路板125上电，投弃探头120开始工作。在投弃探头120下落的过程中，盐度温度传感器126和压力传感器127实时检测不同深度海水的盐度和温度，通过数据线140、金属触片150、插针261和数据传输线262上传至电脑进行显示，以供科研人员观测。

当投弃探头120下落到达预定深度时，切断数据线140，丢弃投弃探头120，完成一次海水参数采集任务。

将手柄251向上转动180°，使固定板220前移，松开固定线轴160。然后，将探头发射筒110连通固定线轴160从固定板220上取下，更换测量探头100，进行下一次测量任务。

本实施例的投弃式海水测量装置工作可靠，操作简单，便于科研人员在甲板上执行测量任务。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。