一种浮体稳定性实验持续供电保障装置

本发明属于浮体稳定实验设备技术领域，具体的说是一种浮体稳定性实验持续供电保障装置。

背景技术：

水文现象受许多自然因素制约和人类活动影响，一般的水文观测和分析难以清楚地揭示其物理过程和相互关系，需要在野外或实验室内用特定的程序、装置和设备进行系统的、有控制的观测和试验。

现有技术中也出现了一些关于浮体稳定实验设备的技术方案，如申请号为2018100879943的一项中国专利公开了一种用于水文浮体稳定性实验装置，包括第一v型实验板，摄像头，第一触片，第二触片和指示灯；所述三角锥形结构的外侧镶嵌有太阳能光伏发电组，所述第一v型实验板，第二v型实验板与第三v型实验板的前端均通过支撑杆固定有固定板，所述滑动浮体上的滑动杆穿过相对应的实验板连接在滑动板的底部，所述第一触片安装在滑动板的顶部一端，且第二触片安装在固定板的顶部一端。v型实验板前端上的滑动浮体接触到水面，使第一触片与固定板上的第二触片相接触，使指示灯、计时器与蓄电池形成一个闭合的回路，通过不同实验板相对应的指示灯指示摇摆程度，也可通过计时器记录摇摆的时间，从而测试浮体的稳定性。

但现有技术中通过太阳能电池板对检测设备进行供电，之后通过船体倾斜时浮球带动动触片与静触片接触进而检测船体的稳定性，由于水文观测实验需要通过长时间进行多次连续观测和记录数据，对浮体供电系统有较高的要求，需要供电系统长期稳定可靠运行，而浮体在复杂水域环境中难以通过电缆获得持续稳定的交流电供应，而蓄电池收体积、重量和容量的限制，只能储存少量电能，因此需要通过太阳能电池板进行持续的电能补充，方可保证实验仪器的供电可靠连续；但太阳能电池板长时间使用后，太阳能电池板表面容易积累灰尘，影响太阳能电池板的发电效率，同时由于太阳能电池板通常置于较高的支架顶部，浮体在水中漂浮时不断晃动，增加人工清洗的难度，同时对于人工清洗人员攀登支架时存在较大的安全威胁。

为此，本发明提供一种浮体稳定性实验持续供电保障装置。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中通过太阳能电池板对检测设备进行供电，之后通过船体倾斜时浮球带动动触片与静触片接触进而检测船体的稳定性，但太阳能电池板长时间使用后，太阳能电池板表面容易积累灰尘，影响太阳能电池板的发电效率，同时由于太阳能电池板通常置于较高的支架顶部，增加人工清洗的难度的问题，本发明提出的一种浮体稳定性实验持续供电保障装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种浮体稳定性实验持续供电保障装置，包括船体和驾驶室；所述船体两侧对称固连有一组实验板，实验板端部开设的滑槽中滑动连接有滑杆，滑杆顶部固连有动触片，滑杆底部固连有浮球；所述实验板端部与动触片对应位置通过支架固连有静触片，动触片滑动到静触片对应位置时与静触片电性连通；所述动触片与静触片均通过导线连接有检测设备；所述实验板底部铰接有连杆，连杆底部固连有筒形的开口朝下的浮筒，连杆中开设有一号孔，一号孔中部连通有滑筒；所述滑筒中滑动连接的活塞杆一端固连有滑销；所述实验板与滑销对应位置开设有梯形槽，滑销嵌入梯形槽中并与梯形槽滑动连接；所述活塞杆中部固连有限位盘，限位盘与滑筒之间的活塞杆上套设有弹簧；所述一号孔中位于滑筒两侧位置设有单向阀；所述驾驶室顶部通过支架固连有太阳能电池板，太阳能电池板顶部设有喷头，喷头通过管道与一号孔连通；所述一号孔通过管道与浮筒连通；工作时，现有技术中通过太阳能电池板对检测设备进行供电，之后通过船体倾斜时浮球带动动触片与静触片接触进而检测船体的稳定性，但太阳能电池板长时间使用后，太阳能电池板表面容易积累灰尘，影响太阳能电池板的发电效率，同时由于太阳能电池板通常置于较高的支架顶部，增加人工清洗的难度；此时本发明通过船体晃动时通过浮筒带动连杆摆动，进而通过活塞杆与梯形槽的配合，使得一号孔从浮筒中抽水后将水流充入喷头中，进而对太阳能电池板表面的灰尘进行清洗，保证太阳能电池板表面的清洁，进一步提高太阳能电池板的发电效率。

优选的，所述浮筒底部固连有滤网，滤网一侧的浮筒上设有与滤网平行布置的喷管，喷管贯穿浮筒后通过软管与两个单向阀之间的一号孔连通；通过滤网对水中杂质的过滤，减少杂质堵塞一号孔和管道，进一步提升喷头喷出水流对太阳能电池板的清洁效率；同时一号孔中的部分水流经软管后从喷管喷出，进而对滤网底部进行冲洗，减少滤网底部粘附较多的漂浮杂质和淤泥，进一步保证滤网的畅通。

优选的，所述浮筒通过转销与连杆铰接，浮筒靠近实验板自由端的一侧高度大于另一侧；所述浮筒远离实验板自由端的一侧通过拉簧与连杆中部固连；由于浮筒靠近实验板自由端的一侧高度大于另一侧，使得浮筒一侧所受浮力大于另一侧，当浮筒在连杆的带动下完全潜入水中后，浮筒一侧的浮力大于拉簧的拉力，进而使得浮筒翻转，配合行进中的船体周围水流的冲刷，进一步增加滤网上粘附的杂质的排出效率。

优选的，所述滤网与浮筒之间形成的空腔中装有一组小球，小球外周均布一组尖刺；通过翻转的浮筒在连杆带动下从水中浮起后，拉簧带动浮筒复位，进而使得小球在浮筒的翻转和复位过程中不断滚动，进而使得尖刺不断刺穿滤网，进一步增加滤网上杂质的排出效率，保证滤网的畅通。

优选的，所述尖刺由根部向端部直径逐渐减小；所述小球为弹性的空心球，尖刺内开设的沿小球半径方向布置的二号孔与小球内部的空心部连通；所述二号孔远离小球的一端连通有三号孔，三号孔与二号孔轴线相互垂直；通过直径由由根部向端部逐渐减小尖刺，增加尖刺刺入和拔出滤网的效率，减少滤网卡出尖刺，当空心的小球在浮筒翻转时，小球在重力的作用下向浮筒高度较低的一端滚动，之后小球受到滤网和浮筒的挤压，使得小球内产生的压缩空气经二号孔和三号孔喷出，此时部分尖刺贯穿滤网，进而使得三号孔喷出的压缩空气吹洗滤网，进一步增加滤网的畅通。

优选的，相邻所述尖刺之间的小球表面通过弹簧固连有磁板，磁板外周与小球之间密封连有气帘；所述小球外周与气帘对应位置开设有与小球中空部连通的通气孔；所述滤网远离小球的一侧均布一组铁块；当磁板运动铁块对应位置时，磁板吸引铁块，进而进一步增加尖刺刺穿滤网的深度，进一步增加尖刺对滤网的疏通效果，同时磁板在与铁块的吸附和分离过程中，配合弹簧不断挤压气帘，使得气帘中产生的压缩空气经通气孔充入小球内部，最后经三号孔喷出，进一步增加三号孔的喷气量，增加滤网的吹洗效果。

优选的，相邻所述气帘之间固连有弹性绳，弹性绳贯穿三号孔；所述弹性绳位于三号孔内对应位置固连有对称布置的c形的弹片，弹片呈双曲线形状布置；所述弹片之间对称设有一对滑球，滑球两侧通过弹簧与弹片固连；两个所述滑球之间的弹片上对称开设有一组八字形布置的喷孔；通过磁板在弹簧和铁块作用下不断往复运动时，带动弹性绳和弹片在三号孔中不断往复滑动，进一步增加弹片对三号孔的清洁效果，减少滤网上粘附的淤泥进入并堵塞二号孔和三号孔，同时三号孔喷出的气流吹动滑球，使得滑球向弹片中部滑动并使得滑球与弹片之间的空气和杂质经喷孔排出，进一步增加弹片的变形抖动，增加弹片清理三号孔内壁的效率。

优选的，所述太阳能电池板顶部转动连接有滑轮，滑轮上缠绕的拉绳一端固连有配重块，另一端与太阳能电池板对应位置固连有水箱，水箱与喷头底部位置相对应；所述水箱底部开设的排水孔顶部设有盖板，盖板一端通过转销与水箱铰接；所述太阳能电池板底部与排水孔对应位置固连有顶杆；所述水箱靠近太阳能电池板的一侧均布一组刷毛，刷毛处的水箱开设有渗水孔；所述水箱内壁与渗水孔对应位置固连有海绵；通过水箱蓄水后重量大于配重块，进而使得水箱带动刷毛下滑并清扫太阳能电池板，当水箱滑动到顶杆对应位置时，顶杆顶起盖板放出水箱中的水，进而使得水箱复位并进行下一次刷洗，同时通过海绵的过滤使得部分水经渗水孔流出，进而在刷毛清理太阳能电池板进行喷水冲洗，进一步保证太阳能电池板的发电效率。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种浮体稳定性实验持续供电保障装置，通过船体晃动时通过浮筒带动连杆摆动，进而通过活塞杆与梯形槽的配合，使得一号孔从浮筒中抽水后将水流充入喷头中，进而对太阳能电池板表面的灰尘进行清洗，保证太阳能电池板表面的清洁，进一步提高太阳能电池板的发电效率。

2.本发明所述的一种浮体稳定性实验持续供电保障装置，通过水箱蓄水后重量大于配重块，进而使得水箱带动刷毛下滑并清扫太阳能电池板，当水箱滑动到顶杆对应位置时，顶杆顶起盖板放出水箱中的水，进而使得水箱复位并进行下一次刷洗，同时通过海绵的过滤使得部分水经渗水孔流出，进而在刷毛清理太阳能电池板进行喷水冲洗，进一步保证太阳能电池板的发电效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明中驾驶室和太阳能电池板的结构图；

图3是本发明中实验板与浮筒的结构图；

图4是图3中a处局部放大图；

图5是图4中b处局部放大图；

图6是本发明中的水箱的剖视图；

图中：船体1、驾驶室11、实验板12、滑杆13、动触片14、浮球15、静触片17、连杆2、浮筒21、一号孔22、滑筒23、活塞杆24、滑销25、梯形槽26、单向阀27、太阳能电池板28、喷头29、滤网3、喷管31、拉簧32、小球33、尖刺34、二号孔35、三号孔36、磁板37、气帘38、通气孔39、铁块4、弹性绳41、弹片42、滑球43、喷孔44、滑轮5、拉绳51、配重块52、水箱53、排水孔54、盖板55、顶杆56、刷毛57、渗水孔58、海绵59。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种浮体稳定性实验持续供电保障装置，包括船体1和驾驶室11；所述船体1两侧对称固连有一组实验板12，实验板12端部开设的滑槽中滑动连接有滑杆13，滑杆13顶部固连有动触片14，滑杆13底部固连有浮球15；所述实验板12端部与动触片14对应位置通过支架固连有静触片17，动触片14滑动到静触片17对应位置时与静触片17电性连通；所述动触片14与静触片17均通过导线连接有检测设备；所述实验板12底部铰接有连杆2，连杆2底部固连有筒形的开口朝下的浮筒21，连杆2中开设有一号孔22，一号孔22中部连通有滑筒23；所述滑筒23中滑动连接的活塞杆24一端固连有滑销25；所述实验板12与滑销25对应位置开设有梯形槽26，滑销25嵌入梯形槽26中并与梯形槽26滑动连接；所述活塞杆24中部固连有限位盘，限位盘与滑筒23之间的活塞杆24上套设有弹簧；所述一号孔22中位于滑筒23两侧位置设有单向阀27；所述驾驶室11顶部通过支架固连有太阳能电池板28，太阳能电池板28顶部设有喷头29，喷头29通过管道与一号孔22连通；所述一号孔22通过管道与浮筒21连通；工作时，现有技术中通过太阳能电池板28对检测设备进行供电，之后通过船体1倾斜时浮球15带动动触片14与静触片17接触进而检测船体1的稳定性，但太阳能电池板28长时间使用后，太阳能电池板28表面容易积累灰尘，影响太阳能电池板28的发电效率，同时由于太阳能电池板28通常置于较高的支架顶部，增加人工清洗的难度；此时本发明通过船体1晃动时通过浮筒21带动连杆2摆动，进而通过活塞杆24与梯形槽26的配合，使得一号孔22从浮筒21中抽水后将水流充入喷头29中，进而对太阳能电池板28表面的灰尘进行清洗，保证太阳能电池板28表面的清洁，进一步提高太阳能电池板28的发电效率。

作为本发明的一种实施方式，所述浮筒21底部固连有滤网3，滤网3一侧的浮筒21上设有与滤网3平行布置的喷管31，喷管31贯穿浮筒21后通过软管与两个单向阀27之间的一号孔22连通；通过滤网3对水中杂质的过滤，减少杂质堵塞一号孔22和管道，进一步提升喷头29喷出水流对太阳能电池板28的清洁效率；同时一号孔22中的部分水流经软管后从喷管31喷出，进而对滤网3底部进行冲洗，减少滤网3底部粘附较多的漂浮杂质和淤泥，进一步保证滤网3的畅通。

作为本发明的一种实施方式，所述浮筒21通过转销与连杆2铰接，浮筒21靠近实验板12自由端的一侧高度大于另一侧；所述浮筒21远离实验板12自由端的一侧通过拉簧32与连杆2中部固连；由于浮筒21靠近实验板12自由端的一侧高度大于另一侧，使得浮筒21一侧所受浮力大于另一侧，当浮筒21在连杆2的带动下完全潜入水中后，浮筒21一侧的浮力大于拉簧32的拉力，进而使得浮筒21翻转，配合行进中的船体1周围水流的冲刷，进一步增加滤网3上粘附的杂质的排出效率。

作为本发明的一种实施方式，所述滤网3与浮筒21之间形成的空腔中装有一组小球33，小球33外周均布一组尖刺34；通过翻转的浮筒21在连杆2带动下从水中浮起后，拉簧32带动浮筒21复位，进而使得小球33在浮筒21的翻转和复位过程中不断滚动，进而使得尖刺34不断刺穿滤网3，进一步增加滤网3上杂质的排出效率，保证滤网3的畅通。

作为本发明的一种实施方式，所述尖刺34由根部向端部直径逐渐减小；所述小球33为弹性的空心球，尖刺34内开设的沿小球33半径方向布置的二号孔35与小球33内部的空心部连通；所述二号孔35远离小球33的一端连通有三号孔36，三号孔36与二号孔35轴线相互垂直；通过直径由由根部向端部逐渐减小尖刺34，增加尖刺34刺入和拔出滤网3的效率，减少滤网3卡出尖刺34，当空心的小球33在浮筒21翻转时，小球33在重力的作用下向浮筒21高度较低的一端滚动，之后小球33受到滤网3和浮筒21的挤压，使得小球33内产生的压缩空气经二号孔35和三号孔36喷出，此时部分尖刺34贯穿滤网3，进而使得三号孔36喷出的压缩空气吹洗滤网3，进一步增加滤网3的畅通。

作为本发明的一种实施方式，相邻所述尖刺34之间的小球33表面通过弹簧固连有磁板37，磁板37外周与小球33之间密封连有气帘38；所述小球33外周与气帘38对应位置开设有与小球33中空部连通的通气孔39；所述滤网3远离小球33的一侧均布一组铁块4；当磁板37运动铁块4对应位置时，磁板37吸引铁块4，进而进一步增加尖刺34刺穿滤网3的深度，进一步增加尖刺34对滤网3的疏通效果，同时磁板37在与铁块4的吸附和分离过程中，配合弹簧不断挤压气帘38，使得气帘38中产生的压缩空气经通气孔39充入小球33内部，最后经三号孔36喷出，进一步增加三号孔36的喷气量，增加滤网3的吹洗效果。

作为本发明的一种实施方式，相邻所述气帘38之间固连有弹性绳41，弹性绳41贯穿三号孔36；所述弹性绳41位于三号孔36内对应位置固连有对称布置的c形的弹片42，弹片42呈双曲线形状布置；所述弹片42之间对称设有一对滑球43，滑球43两侧通过弹簧与弹片42固连；两个所述滑球43之间的弹片42上对称开设有一组八字形布置的喷孔44；通过磁板37在弹簧和铁块4作用下不断往复运动时，带动弹性绳41和弹片42在三号孔36中不断往复滑动，进一步增加弹片42对三号孔36的清洁效果，减少滤网3上粘附的淤泥进入并堵塞二号孔35和三号孔36，同时三号孔36喷出的气流吹动滑球43，使得滑球43向弹片42中部滑动并使得滑球43与弹片42之间的空气和杂质经喷孔44排出，进一步增加弹片42的变形抖动，增加弹片42清理三号孔36内壁的效率。

作为本发明的一种实施方式，所述太阳能电池板28顶部转动连接有滑轮5，滑轮5上缠绕的拉绳51一端固连有配重块52，另一端与太阳能电池板28对应位置固连有水箱53，水箱53与喷头29底部位置相对应；所述水箱53底部开设的排水孔54顶部设有盖板55，盖板55一端通过转销与水箱53铰接；所述太阳能电池板28底部与排水孔54对应位置固连有顶杆56；所述水箱53靠近太阳能电池板28的一侧均布一组刷毛57，刷毛57处的水箱53开设有渗水孔58；所述水箱53内壁与渗水孔58对应位置固连有海绵59；通过水箱53蓄水后重量大于配重块52，进而使得水箱53带动刷毛57下滑并清扫太阳能电池板28，当水箱53滑动到顶杆56对应位置时，顶杆56顶起盖板55放出水箱53中的水，进而使得水箱53复位并进行下一次刷洗，同时通过海绵59的过滤使得部分水经渗水孔58流出，进而在刷毛57清理太阳能电池板28进行喷水冲洗，进一步保证太阳能电池板28的发电效率。

工作时，本发明通过船体1晃动时通过浮筒21带动连杆2摆动，进而通过活塞杆24与梯形槽26的配合，使得一号孔22从浮筒21中抽水后将水流充入喷头29中，进而对太阳能电池板28表面的灰尘进行清洗，保证太阳能电池板28表面的清洁，进一步提高太阳能电池板28的发电效率；通过滤网3对水中杂质的过滤，减少杂质堵塞一号孔22和管道，进一步提升喷头29喷出水流对太阳能电池板28的清洁效率；同时一号孔22中的部分水流经软管后从喷管31喷出，进而对滤网3底部进行冲洗，减少滤网3底部粘附较多的漂浮杂质和淤泥，进一步保证滤网3的畅通；由于浮筒21靠近实验板12自由端的一侧高度大于另一侧，使得浮筒21一侧所受浮力大于另一侧，当浮筒21在连杆2的带动下完全潜入水中后，浮筒21一侧的浮力大于拉簧32的拉力，进而使得浮筒21翻转，配合行进中的船体1周围水流的冲刷，进一步增加滤网3上粘附的杂质的排出效率；通过翻转的浮筒21在连杆2带动下从水中浮起后，拉簧32带动浮筒21复位，进而使得小球33在浮筒21的翻转和复位过程中不断滚动，进而使得尖刺34不断刺穿滤网3，进一步增加滤网3上杂质的排出效率，保证滤网3的畅通；通过直径由由根部向端部逐渐减小尖刺34，增加尖刺34刺入和拔出滤网3的效率，减少滤网3卡出尖刺34，当空心的小球33在浮筒21翻转时，小球33在重力的作用下向浮筒21高度较低的一端滚动，之后小球33受到滤网3和浮筒21的挤压，使得小球33内产生的压缩空气经二号孔35和三号孔36喷出，此时部分尖刺34贯穿滤网3，进而使得三号孔36喷出的压缩空气吹洗滤网3，进一步增加滤网3的畅通；当磁板37运动铁块4对应位置时，磁板37吸引铁块4，进而进一步增加尖刺34刺穿滤网3的深度，进一步增加尖刺34对滤网3的疏通效果，同时磁板37在与铁块4的吸附和分离过程中，配合弹簧不断挤压气帘38，使得气帘38中产生的压缩空气经通气孔39充入小球33内部，最后经三号孔36喷出，进一步增加三号孔36的喷气量，增加滤网3的吹洗效果；通过磁板37在弹簧和铁块4作用下不断往复运动时，带动弹性绳41和弹片42在三号孔36中不断往复滑动，进一步增加弹片42对三号孔36的清洁效果，减少滤网3上粘附的淤泥进入并堵塞二号孔35和三号孔36，同时三号孔36喷出的气流吹动滑球43，使得滑球43向弹片42中部滑动并使得滑球43与弹片42之间的空气和杂质经喷孔44排出，进一步增加弹片42的变形抖动，增加弹片42清理三号孔36内壁的效率；通过水箱53蓄水后重量大于配重块52，进而使得水箱53带动刷毛57下滑并清扫太阳能电池板28，当水箱53滑动到顶杆56对应位置时，顶杆56顶起盖板55放出水箱53中的水，进而使得水箱53复位并进行下一次刷洗，同时通过海绵59的过滤使得部分水经渗水孔58流出，进而在刷毛57清理太阳能电池板28进行喷水冲洗，进一步保证太阳能电池板28的发电效率。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。