一种海参快速捕捞器及其设计方法
【专利摘要】本发明是一种海参快速捕捞器，具备结构简单、操作快捷、抓取效率高的特点。当从进水口注入一定压力的海水后，海水经射流腔6流入聚流腔2，并同时在水动力作用下对吸流腔4内的海水产生抽吸作用，形成抽吸流动。当将捕捞器对准海参，这种抽吸作用能够将海参吸入，并落入容纳腔5中。一种简单的操作方法为利用一根钢管连接进水口与船上的水泵，并将捕捞器固定在钢管上。辅助以水下摄像机，通过控制钢管来对准海参，并通过阀门来控制注水，从而实现海参的快速捕捞。
【专利说明】一种海参快速捕捞器及其设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋捕捞设备【技术领域】，具体的讲是一种利用水动力抽吸原理实现海参自动捕捞的工具，捕捞速度快，且不会对海参造成损伤。
【背景技术】
[0002]在此处键入【背景技术】描述段落海参是一种营养价值较高的海洋食品。目前，大多数的海参养殖为浅水池养殖，有的甚至是室内养殖。这种方法养殖的海参相对于野外养殖及野生的海参而言，营养价值较低，利润也更少。
[0003]野外养殖海参及捕捉野生海参具有较高的营养价值，目前其捕捞工作主要靠人工潜水完成，这种长时间的潜水作业大大增加了潜水员的工作危险性，同时带来了成本的增加。也有采用机械手臂的捕捞方法，但存在很多缺点，如容易抓破海参，捕捞效率较低，工具容易生锈及难以捕捉石缝中的海参等。
[0004]随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求也越来越高，野外养殖海参及野生海参的需求必然越来越大，因而发展新型、高效率的海参捕捞工具具有十分明显的市场前景。
【发明内容】
[0005]本发明为一种海参捕捞器，其结构简图如图1所示，其特征为:共包括三部分，分别为网箱1、外壳体3与内壳体7，三者通过自攻螺钉8固定在一起；该工具共形成了四个腔体，分别为网箱与外壳体之间包围而成的海参容纳腔5，外壳体与内壳体之间包围而成的聚流腔2与射流腔6，内壳体独立包围而成的吸流腔4。以下将首先介绍每个部件的结构特点，而后介绍该捕捞器的工作过程，最后对其主要设计参数的设计范围进行了限定。
[0006]网箱的特征为:箱体采用钢架外覆盖尼龙网的形式，钢架的外观如图2所示，采用钢带11、13焊接在环形钢筋12、14上构成，钢带中部为直线段15，钢带下端卷起，作为安装边16，用以定位。为了平衡网箱的重量，可在网箱上绑适量的浮球。网箱的主要设计尺寸有2个，分别为外壳体顶端到网箱顶部的距离，定义为H3，见图1，箱体的最大直径，定义为D7。
[0007]外壳体的外观如图3所示，其特征为:采用薄壁结构、轻质材料，可以采用塑料制造，也可以采用玻璃纤维复合材料制造，其几何结构主要包括两个锥段，分别定义为上锥段21与下锥段23，以及进水口 22与安装边24，其主要设计尺寸有4个，分别为上锥段出口内径，定义为D5，上锥段与下锥段交界处内径，定义为D3，进水口内径，定义为D6，上锥段高度，定义为H4。
[0008]内壳体的外观如图4所示，其特征为:采用薄壁结构、轻质材料，可以采用塑料制造，也可以采用玻璃纤维复合材料制造，其几何结构主要包括导流叶片31、直流段32、吸流段34、摄像头仓33与安装边35，其主要设计尺寸有6个，分别为直流段的内径，定义为D1，导流叶片的外径，定义为D2，导流叶片的高度，定义为H2，吸流段的喇叭口直径，定义为D4，吸流段的高度，定义为H1，直流段32与上锥段21的搭接量，定义为L，见图1，定义有搭接为正，无搭接为负。
[0009]该海参捕捞器的工作过程如图5所示，具体的为:发现海参56后，使喇叭口对准海参，然后从进水口注水，当水流注入射流腔后经导流叶片射入聚流腔，根据水动力原理，会在吸流腔内形成同向的流动，如箭头所示，从而吸入海参，吸入的海参在水动力作用下顺着外壳体的出口流出，并掉落到容纳腔中。
[0010]在海参的捕捞过程中涉及对准海参和注水两个动作，采用的方法如图5所示:采用一段钢管53，下端固定在网箱52上，下端出口 55通过一段软管54连接在进水口上，钢管上端悬挂在船舷上，并保证能够有小幅度的摇动，方便对准海参56，上端出口通过软管41、43、49、51依次接阀门50、水箱44、水泵42，水泵直接抽取海水并提供所需的压力，水箱用于压力缓冲，通过阀门50可以控制注水动作，同时为了能够确定海参的位置，在内壳体的摄像头仓内安装摄像头，其所需电缆48捆绑在钢管上，并接通船上的显示器47，用于观察海参位置。
[0011]该海参捕捞工具的主要设计参数范围规定如下:直流段内径D1，其取值范围为3~15CM，导流叶片的外径D2，其取值范围为1.f 2倍的D1，上锥段与下锥段交界处内径D3，其取值范围为D2加上0.5^2CM,吸流段的喇叭口直径D4，其取值范围为1.5飞倍的Dl，上锥段出口内径D5，其取值范围为0.8~1.2倍的D1，进水口内径D6，其取值范围为10-3(ΜΜ，箱体的最大直径D7，其取值范围为1~2倍的D4，吸流段的高度Hl，其取值范围为
0.5*D1~0.5*D4，导流叶片的高度H2，其取值范围为0.5~2倍的Dl，外壳体顶端到网箱顶部的距离H3，其取值范围为1.5~10倍的D1，上锥段的高度H4，其取值范围为1.5飞倍的D1，直流段与上锥段的搭接量L，其取值范围为-0.5^+0.5倍的Dl。
[0012]本发明中的海参捕捞工具利用了水动力的抽吸原理，其中没有运动部件，结构简单，制造成本低。整个操作过程仅仅需要对准海参与打开阀门注水两个动作，操作简单，工作效率高。由于是采用水动力吸入的方法捕捉海参，因此不会对海参造成损伤，并且当海参处于石缝中时依然能够高效率的捕捉海参。本发明由于具备以上优点，因而具有广阔的市场前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是海参快速捕捞器的结构剖面简图。
[0014]图2是捕捞器网箱钢架的俯视图与正视图。
[0015]图3是捕捞器外壳体的部分剖面图。
[0016]图4是捕捞器内壳体的俯视图与正视图。
[0017]图5是捕捞器的一种使用方法的示意图。
【具体实施方式】
[0018]分别制造海参快速捕捞器的三个部件，分别为网箱、外壳体与内壳体，三者通过自攻螺钉固定在一起，其结构如图广图5所示。网箱的钢架采用3丽厚X4CM宽的钢带焊接在直径6MM的钢筋圆环上构成，钢带数量8个，沿圆周等距分布，采用尼龙网覆盖在钢架外形成网箱,网上预留扎口，方便倒出海参。外壳体与内壳体采用塑料成型,主体厚度为3MM，安装边宽都为4CM，内壳体安装边上有8个凸台，分别用于固定网箱的8条钢带，凸台为半圆形，半径25MM。依次确定部件的其他设计尺寸，分别为:
内壳体:直流段的内径Dl=IOCM,导流叶片的外径D2 = 1.5*D1 = 15CM，导流叶片的高度H2 = 0.5*D1 = 5CM，吸流段的喇叭口直径D4 = 4*D1 = 40CM，吸流段的高度Hl =1.5*D1 = 15CM，吸流段采用圆弧曲线，其他位置采用直线。
[0019]外壳体:上锥段出口内径D5 = Dl = 10CM，上锥段与下锥段交界处内径D3 = D2 +ICM = 16CM，进水口内径D6 = 10MM，上锥段高度H4 = 2*D1 = 20CM，直流段与上锥段的搭接量 L = 0.2*D1 = 2CM。
[0020]网箱:设网箱顶部到外壳体顶部的距离为H3 = 3*D1 = 30CM，得网箱的总高为Hl+ H2 - L + H4 + H3 = 68CM，设计网箱的直径为D7 = 1.25*D4 = 50CM。网箱中部为直线段，上端与下端的弧线形式不限。
[0021]该海参快速捕捞器的安装形式为:采用一段钢管，下端固定在网箱上，固定方式不限，下端出口通过一段软管连接在外壳体的进水口上，钢管上端悬挂在船舷上，并保证能够有小幅度的摇动，方便对准海参，上端出口通过软管依次接阀门、水箱、水泵，水泵直接抽取海水并提供所需的压力，水箱起缓冲作用，用于维持一定的压力。通过阀门控制注水动作，同时为了能够确定海参的位置，在内壳体的摄像头仓内安装摄像头，其所需电缆捆绑在钢管上，并接通船上的显示器，用于观察海参位置。
[0022]该海参捕捞器的操作方法为:发现海参后，使喇叭口对准海参，然后从进水口注水，从而在水流注入射流腔后经导流叶片射入聚流腔，根据水动力原理，会在吸流腔内形成同向的流动，如箭头所示，从而吸入海参，吸入的海参在水动力作用下顺着外壳体的出口流出，并掉落到容纳腔中，捕捞一定量海参后，将海参与捕捞器一同提到船上，放出海参，重复捕捞工作。
【权利要求】
1.本发明为一种海参快速捕捞器，其结构特征为:总体分为3部分，分别为网箱、外壳体与内壳体，三者通过自攻螺钉固定在一起；该捕捞器共形成了四个腔体，分别为网箱与外壳体之间包围而成的海参容纳腔，外壳体与内壳体之间包围而成的聚流腔与射流腔，内壳体独立包围而成的吸流腔；网箱的主要设计尺寸有2个，分别为外壳体顶端到网箱顶部的距离，定义为H3，箱体的最大直径，定义为D7 ;外壳体的几何结构主要包括两个锥段、进水口与安装边，两个锥段分别定义为上锥段与下锥段，其主要设计尺寸有4个，分别为上锥段出口内径，定义为D5，上锥段与下锥段交界处内径，定义为D3，进水口内径，定义为D6，上锥段高度，定义为H4 ;内壳体的几何结构主要包括导流叶片、直流段、吸流段、摄像头仓与安装边，其主要设计尺寸有6个，分别为直流段的内径，定义为D1，导流叶片的外径，定义为D2，导流叶片的高度，定义为H2，吸流段的喇叭口直径，定义为D4，吸流段的高度，定义为Hl，直流段与上锥段的搭接量，定义为L，其中，有搭接量为正，无搭接量为负。
2.如权利要求1所述，该海参快速捕捞器的主要设计尺寸的限定范围为:直流段内径D1，其取值范围为:T15CM;导流叶片的外径D2，其取值范围为1.广2倍的Dl ;上锥段与下锥段交界处内径D3，其取值范围为D2加上0.5^2CM ;吸流段的喇叭口直径D4，其取值范围为.1.5~5倍的Dl ;上锥段出口内径D5，其取值范围为0.8~1.2倍的Dl ;进水口内径D6，其取值范围为10-3(ΜΜ;箱体的最大直径D7，其取值范围为1~2倍的D4 ;吸流段的高度Η1，其取值范围为0.5*D1~θ.5*D4 ;导流叶片的高度H2，其取值范围为0.5~2倍的Dl ;外壳体顶端到网箱顶部的距离H3，其取值范围为1.5~10倍的Dl ;上锥段的高度H4，其取值范围为1.5~5倍的Dl ;直流段与上锥段的搭接量L ，其取值范围为-0.5^+0.5倍的Dl。
【文档编号】A01K80/00GK103734102SQ201310707416
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】周军伟 申请人:哈尔滨工业大学（威海）