变水层浮游生物采集装置及方法与流程

本发明涉及海洋生态研究技术领域，尤其是涉及一种能够方便、准确地采集不同水层的浮游生物的变水层浮游生物采集装置及方法。

背景技术：

浮游生物是生态系统的主要组成部分，对浮游生物的有效采集能够更加促进生态学的研究。目前浮游生物主要由水平和垂直的浮游生物网来采集，垂直生物网由于偶然性因素不能保证采集到海洋里所有的浮游生物种类，水平采集网仅限于表层浮游生物的采集，对次表层以及深层浮游生物的采集不够，并且某些浮游生物种类长期活动在中层和近底层水域。

技术实现要素：

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的浮游生物不能同时采集各个水层中的浮游生物的不足，提供了一种能够方便、准确地采集不同水层的浮游生物的变水层浮游生物采集装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种变水层浮游生物采集装置，包括竖向设置的立柱，设于立柱外侧的横截面呈圆环形的网筒，设于网筒上的浮游生物进口，设于浮游生物进口上的翻盖，设于立柱下端的重锤；调查船通过连接支架与立柱两端固定连接；网筒包括内筒，设于内筒外侧的外筒，上盖板和下盖板，外筒包括若干条竖向支撑杆和设于各条竖向支撑杆上的浮游生物束缚网，所述浮游生物进口位于浮游生物束缚网上；内筒上部伸出上盖板之外，上盖板上设有若干个呈辐射状分布的辐射杆，每条辐射杆的外端均设有碗状的容器，各个容器的开口呈顺时针方向或逆时针方向排列，内筒通过内螺纹与设于立柱外周面上的外螺纹配合连接，每条辐射杆均与网筒连接，浮游生物束缚网的网目尺寸小于要采集的浮游生物的尺寸。

本发明的调查船与立柱固定连接，从而保证立柱一直保持竖直状态，各个容器在水流冲击下会顺时针或逆时针相对于立柱转动，从而使网箱相对于立柱上下移动，在网筒转动的过程中，顺利将浮游生物采集到网筒中，保证可以采集到各个水层的浮游生物，为海洋生态研究提供可靠的技术支持。

作为优选，上盖板上方设有环形板，内筒上部的外周面上设有环形凹槽，环形板的内周面通过3个连接条与环形凹槽滑动连接；环形板下表面上设有环形齿条，每个辐射杆上均设有与环形齿条配合的若干个轮齿，环形板外周面上设有周面齿条，上盖板上设有电机，电机的转轴与齿轮连接，齿轮与周面齿条啮合；外筒上还设有浮游生物辅助进口，浮游生物辅助进口上设有辅助翻盖；翻盖和辅助翻盖的打开方向相反，每条辐射杆的内端均通过套管与内筒转动连接，每条辐射杆均通过套环与外筒上端转动连接；立柱上部和立柱下部分别设有第一到位开关和第二到位开关，第一到位开关、第二到位开关和电机均与控制器电连接。

作为优选，翻盖呈与外筒形状匹配的弧形，翻盖的一侧与浮游生物进口转动连接，翻盖的另一侧上设有第一弧形板，第一弧形板和翻盖构成波浪形板；辅助翻盖呈与外筒形状匹配的弧形，辅助翻盖的一侧与浮游生物辅助进口转动连接，辅助翻盖的另一侧上设有第二弧形板，第二弧形板和辅助翻盖构成波浪形板。

第一弧形板和第二弧形板的设置，可以增加翻盖及辅助翻盖闭合时的压力，可以增大翻盖及辅助翻盖张开的幅度。

作为优选，立柱上部和下部分别设有挡板，第一到位开关和第二到位开关分别位于2个挡板上，立柱上部的挡板上方设有浮子，浮子呈圆形板状。浮子的设置，确保立柱上端始终位于水面上。

一种变水层浮游生物采集装置的方法，还包括如下步骤：

初始状态时，各个容器的开口呈顺时针方向排列，网筒位于立柱上部；

(5-1)在调查船行进的过程中，水流的冲击力带动各个容器转动，从而使内筒相对于立柱旋转并向下移动，在网筒旋转上升的过程中辅助翻盖被打开，浮游生物进入浮游生物进口中，同时，辅助翻盖在水流的作用下，被压紧并与浮游生物辅助进口闭合连接；

(5-2)当第二到位开关检测到网筒的到位信号时，控制器控制电机工作，使环形板转动，环形齿条带动各个辐射杆旋转，使各个容器的开口呈逆时针方向排列后，控制器控制电机停止工作；

(5-3)在调查船行进的过程中，水流的冲击力带动各个容器转动，从而使内筒相对于立柱旋转并向上移动，在网筒旋转上升的过程中，浮游生物进入浮游生物辅助进口中；同时，翻盖在水流的作用下，被压紧并与浮游生物进口闭合连接；

(5-4)当第一到位开关检测到网筒的到位信号时，控制器控制电机工作，使环形板转动，环形齿条带动各个辐射杆旋转，使各个容器的开口呈顺时针方向排列后，控制器控制电机停止工作；转后步骤(5-1)。

因此，本发明具有如下有益效果：网筒可以自动升降，可以采集到各个水层的浮游生物，为海洋生态研究提供可靠的技术支持。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的上盖板、内筒和各个辐射杆的一种俯视图；

图3是图2上增加齿轮和环形板后的一种俯视图；

图4是本发明的一种原理框图。

图中：立柱1、网筒2、浮游生物进口3、翻盖4、重锤5、环形板6、齿轮7、套管8、套环9、内筒21、外筒22、上盖板23、第一弧形板41、挡板42、浮子43、连接条61、第一到位开关101、第二到位开关102、控制器103、电机104、竖向支撑杆221、浮游生物束缚网222、辐射杆231、容器232。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种变水层浮游生物采集装置，包括竖向设置的立柱1，设于立柱外侧的横截面呈圆环形的网筒2，设于网筒上的浮游生物进口3，设于浮游生物进口上的翻盖4，设于立柱下端的重锤5；调查船通过连接支架与立柱两端固定连接；网筒包括内筒21，设于内筒外侧的外筒22，上盖板23和下盖板，外筒包括多条竖向支撑杆221和设于各条竖向支撑杆上的浮游生物束缚网222，浮游生物进口位于浮游生物束缚网上；内筒上部伸出上盖板之外，上盖板上设有3个呈辐射状分布的辐射杆231，每条辐射杆的外端均设有碗状的容器232，各个容器的开口呈顺时针方向或逆时针方向排列，内筒通过内螺纹与设于立柱外周面上的外螺纹配合连接，每条辐射杆均与网筒连接，浮游生物束缚网的网目尺寸小于要采集的浮游生物的尺寸。

如图2、图3所示，上盖板上方设有环形板6，内筒上部的外周面上设有环形凹槽，环形板的内周面通过3个连接条61与环形凹槽滑动连接；环形板下表面上设有环形齿条，每个辐射杆上均设有与环形齿条配合的若干个轮齿，环形板外周面上设有周面齿条，上盖板上设有电机104，电机的转轴与齿轮7连接，齿轮与周面齿条啮合；外筒上还设有浮游生物辅助进口，浮游生物辅助进口上设有辅助翻盖；翻盖和辅助翻盖的打开方向相反，每条辐射杆的内端均通过套管8与内筒转动连接，每条辐射杆均通过套环9与外筒上端转动连接；立柱上部和立柱下部分别设有第一到位开关101和第二到位开关102，如图4所示，第一到位开关、第二到位开关和电机均与控制器103电连接。

如图1所示，翻盖呈与外筒形状匹配的弧形，翻盖的一侧与浮游生物进口转动连接，翻盖的另一侧上设有第一弧形板41，第一弧形板和翻盖构成波浪形板；辅助翻盖呈与外筒形状匹配的弧形，辅助翻盖的一侧与浮游生物辅助进口转动连接，辅助翻盖的另一侧上设有第二弧形板，第二弧形板和辅助翻盖构成波浪形板。

立柱上部和下部分别设有挡板42，第一到位开关和第二到位开关分别位于2个挡板上，立柱上部的挡板上方设有浮子43，浮子呈圆形板状。

一种变水层浮游生物采集装置的方法，还包括如下步骤：

初始状态时，各个容器的开口呈顺时针方向排列，网筒位于立柱上部；

(5-1)在调查船行进的过程中，水流的冲击力带动各个容器转动，从而使内筒相对于立柱旋转并向下移动，在网筒旋转下降的过程中翻盖被打开，浮游生物进入浮游生物进口中，同时，辅助翻盖在水流的作用下，被压紧并与浮游生物辅助进口闭合连接；

(5-2)当第二到位开关检测到网筒的到位信号时，控制器控制电机工作，使环形板转动，环形齿条带动各个辐射杆旋转，使各个容器的开口呈逆时针方向排列后，控制器控制电机停止工作；

(5-3)在调查船行进的过程中，水流的冲击力带动各个容器转动，从而使内筒相对于立柱旋转并向上移动，在网筒旋转上升的过程中辅助翻盖被打开，浮游生物进入浮游生物辅助进口中；同时，翻盖在水流的作用下，被压紧并与浮游生物进口闭合连接；

(5-4)当第一到位开关检测到网筒的到位信号时，控制器控制电机工作，使环形板转动，环形齿条带动各个辐射杆旋转，使各个容器的开口呈顺时针方向排列后，控制器控制电机停止工作；转后步骤(5-1)。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。