一种用于海洋监测调查和采样的辅助架的制作方法

本实用新型涉及一种用于海洋监测调查和采样的辅助架，属于海洋环境监测领域。

背景技术：

温盐深仪(CTD)和海流计在海洋监测中进行连续测量时，一般在监测船只上进行简单固定后下放至海水中，船只停稳后进行连续数据测量，CTD和海流计会受到潮汐等因素影响而难以固定在指定深度层；

海洋浮游生物拖网使用浅水Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三种浮游生物网在船上进行拖拽作业对浮游动植物进行采集，分别按项目拖拽，每站位都要进行3次以上作业，如遇到需要大量浮游生物样品的情况时，采集工作量和拖拽量更是成倍增加，而且因为海水动力的原因，船只在作业期间往往会发生位移变化，进而导致拖网位置发生移动，从而因为海水理化性质的瞬时性及不可再现性导致采样误差；

海洋环境调查沉积物样品的采集一般根据中华人民共和国国家标准(GB17378.3-2007)进行，通常选用抓斗式采泥器，将绞车与采泥器连接后慢速开动绞车将采泥器放入水中，稳定后，常速下放至离海底3～5m，再全速降至海底，然后慢速提升采泥器离底后快速提至水面，再行慢速，当采泥器高过船舷时，停车，将其降至接样板上后将样品转移至样品瓶中。

在日常海洋监测调查工作中，温盐深仪和海流计的连续测量、浮游生物样品和沉积物样品的采集都面临着一些实际困难：

温盐深仪(CTD)和海流计是海洋及其它水体理化和水文参数调查的必要设备，温盐深仪可连续监测海洋及其它水体中的水温、盐度、溶解氧、电导率及压力等，用以研究海水及其它水体的物理化学性质、水层结构和水团运动状况，电磁海流计则是测量海流速度和方向的专业仪器。但在实际海洋外业调查工作中，如果只是单独用铅垂把CTD和海流计吊挂在船舷上，则随潮水涨落无法使仪器固定在一定深度的水层，甚至可能触底损坏仪器。另一方面，由于CTD和海流计都是连续记录数据型仪器，手工调整深度后也难以剔除不良数据，而且数据连续性和可比性较差。

海洋监测调查工作中浮游生物样品依靠拖网进行采集，工作时间久且劳动强度大，一般单人拖取样品只能单独Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型网依次拖取，不仅费时费力，还不能保证各型网获取样品数据上的平行性，虽然已经有杆式及其它方法可做到平行采样，但此类方法仅适用于有卷扬机的船只，对于在没有卷扬机的渔船上进行浮游生物样品的采集就无法采用此类方法，主要在于平行拖拽多组样品所需牵引力太大，单独靠人力实施拖拽非常困难。

海洋监测调查工作中沉积物样品的采集一直比较困难，一般需要携带沉重的抓斗式采泥器，以及更沉重的绞车，而绞车安装繁琐，条件要求苛刻，有时甚至因为船只条件限制只能舍弃绞车直接用绳索人力操纵采泥器进行手工采样，但因手工下放采泥器不稳定导致成功率很低，极大地降低了沉积物采样效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种海洋环境监测调查的辅助工具，具体地说是一种用于海洋环境监测调查的辅助架，可保证监测数据的连续性，有效保护仪器设备，改善工作舒适度和提高工作效率。

一种用于海洋监测调查和采样的辅助架，所述辅助架包括支撑架，所述支撑架的主体为不锈钢管，所述不锈钢管的上端活动连接支撑杆，所述支撑杆的自由端侧与不锈钢管)的顶端通过钢丝及花篮螺丝相连接；不锈钢管的下端活动连接固定杆所述固定杆的自由端侧与不锈钢管的底端通过钢丝及花篮螺丝相连接；所述支撑杆上固定至少两个定滑轮；所述不锈钢管的中上部固定一根与不锈钢管相垂直的钢棒；在不锈钢管的下部固定两根相平行的钢棒I，所述钢棒I垂直于不锈钢管；所述固定杆的自由端固定与其相垂直的钢条，所述钢条设有若干通孔。

进一步地，所述辅助架包括若干动滑轮。

进一步地，所述活动连接为铰接或销连接。

本实用新型所述用于海洋监测调查和采样的辅助架主要由支撑架和滑轮组组成，所述支撑架的主体为一根长的不锈钢管，两端用螺丝固定两根可上下调角度的短的不锈钢管(支撑杆和固定杆)，支撑杆自由端的末端固定至少两个定滑轮；主体不锈钢管底端的固定杆末端固定一根打了等距孔洞的钢条，使用时下方关节处(支撑架底部)利用绳索固定于船舷处，钢条用螺丝或钢钉固定于甲板上，根据海洋监测调查任务选取相应的配件，并根据海洋监测船只的实际情况调整好辅助架角度，此装置即组装完成。不锈钢管正中靠上的位置焊接钢棒，下端焊两根钢棒I，钢棒的作用是利于用绳索缠绕两根钢棒I之间的位置并将其固定在船舷上，这里是整套设备最重要的受力点，因此必须使用高强度绳索固定于船舷内侧。

本实用新型所述不锈钢管的顶端连接钢丝，钢丝另一端连接花篮螺母，花篮螺母的另一端连接支撑杆的中部；所述不锈钢管的底端连接钢丝，钢丝另一端连接花篮螺母，花篮螺母的另一端连接固定杆的中部。

本实用新型所述辅助架所用花篮螺丝用于调节不锈钢管和固定杆间、不锈钢管和支撑杆间的角度，以保证支撑杆在使用时可以平行于海面。其中，所述花篮螺丝可商业购得。

本实用新型所述辅助架进一步包括拖取构件，所述拖取构件适用于拖取浮游生物工况。

本实用新型所述拖取构件优选由上下两个架体组成，其中，

所述上架体由一个横杆和与其垂直固定的两个调节管I组成，所述横杆上侧等距固定四个铁环，下侧等距固定三个铁环；所述调节管I上设有若干等距设置的贯穿管壁的通孔；

所述下架体由一个横杆和与其垂直固定的两个调节管II组成，所述横杆上侧等距固定三个铁环，所述调节管II上设有若干等距设置的贯穿管壁的通孔；所述两个调节管II可以插入两个调节管I中。

进一步地，所述辅助架包括辅助件，所述辅助件为两根钢丝，两个钢丝均穿入万向环；在两根钢丝的四个末端固定卡扣，所述卡扣用于与上架体横杆上的铁环相连接。

更进一步地，所述上架体和下架体上的横杆长度相等，且上架体下侧的三个铁环与下架体横杆上侧的三个铁环间的间距相等。

本实用新型的有益效果是：海洋环境调查和采样工作中，利用辅助架滑轮组的调节作用，温盐深仪或海流计就可以随海潮的涨落固定在指定的距海底深度位置，保证了监测数据的连续性并保护了仪器设备。另外，利用辅助架滑轮组进行浮游生物样品采集时，可在无卷扬机的情况下保证人力采样的效率，同时得到数据平行性较好的生物样品。在不方便携带和安装绞车的小型监测船只上进行沉积物采样时，辅助架可利用定滑轮调整拖拽方向，改善工作舒适度，若与起线机联合使用可显著提高采样效率。

附图说明

图1为一种用于海洋监测调查和采样的辅助架的示意图；

图2为辅助件的示意图；

图3为拖取构件的示意图；

图4为一种用于海洋监测调查和采样的辅助架的示意图的侧面示意图；

图5(a)～(f)为支撑架主体、花篮螺母、支撑杆、固定杆、花篮螺母、钢条的示意图；

图6为利用动滑轮组自动保持温盐深仪或海流计深度的工况示意图(工况A)；

图7为利用辅助架代替绞车进行沉积物采集的工况示意图(工况C)；

图8(a)～(b)为利用辅助架滑轮组拖取浮游生物样品的工况示意图(工况B)。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

一种用于海洋监测调查和采样的辅助架，所述辅助架包括支撑架，所述支撑架的主体为不锈钢管101，所述不锈钢管101的上端铰接支撑杆102，所述支撑杆102的自由端侧与不锈钢管101的顶端通过钢丝及花篮螺丝相连接；不锈钢管101的下端铰接固定杆103，所述固定杆103的自由端侧与不锈钢管101的底端通过钢丝及花篮螺丝相连接；所述支撑杆102上固定两个定滑轮104和一个动滑轮；所述不锈钢管1的中上部固定一根与不锈钢管101相垂直的钢棒105；在不锈钢管101的下部固定两根相平行的钢棒I106，所述钢棒I106垂直于不锈钢管101；所述固定杆103的自由端固定与其相垂直的钢条107，所述钢条107设有若干通孔。

所述不锈钢管101的顶端连接钢丝，钢丝另一端连接花篮螺母，花篮螺母的另一端连接支撑杆102的中部；所述不锈钢管101的底端连接钢丝，钢丝另一端连接花篮螺母，花篮螺母的另一端连接固定杆103的中部。

所用花篮螺丝用于调节不锈钢管101和固定杆103间、不锈钢管101和支撑杆102间的角度，以保证支撑杆在使用时可以平行于海面。

工况A利用辅助架滑轮组自动保持温盐深仪或海流计深度

海洋监测中往往要求保持温盐深仪或海流计在距离海底一定深度连续测量，本实施例中首先用绳索连接监测设备5(温盐深仪或海流计)和辅助架滑轮组，设备下方固定一铅锤A6，上方按次序串联滑轮组(如图6所示)，动滑轮下方安装铅锤B9，出海前应调试铅锤A6和铅锤B9的重量使铅锤A6的重量G_A与铅锤B9的重量G_B，以及监测设备5的重量G_S，使其符合G_B/2﹤G_A+G_S-F_A+S的重量关系，其中F_A+S为监测设备5及铅锤A6的海水浮力。同时，预留动滑轮和铅锤B9两端足够长的绳索，当下放监测设备5和铅锤A6时，由于G_A+G_S-F_A+S﹥G_B/2的拉力平衡关系，铅锤A6会拖拽监测设备5至监测海域底部，同时铅锤B9可保持对连接监测设备5和铅锤A6之间绳索的牵引力，使其基本保持竖直(如图6所示)，这样只需要预先设定好监测设备5与铅锤A6之间的绳索长度，即设定了设备距离海底的指定深度。当海水涨潮时，监测船只4和辅助架及监测设备5整体上移，但由于G_A+G_S-F_A+S﹥G_B/2的拉力平衡关系，动滑轮和铅锤B9会抬高，其两端的绳索会缩短，滑轮组在监测设备5与铅锤A6这端的绳长会增加，同时由于铅锤B9的牵引作用使监测设备5，以及监测设备5与铅锤A6之间的绳索保持竖直，这样就保证了在监测海域涨潮过程中设备停留在预先指定的深度。另一方面，当海水退潮时，监测船只4和辅助架及监测设备5整体下移，同样由于铅锤B9的牵引作用使监测设备5，以及监测设备5与铅锤A6之间的绳索保持竖直，而不至于使得监测设备5与铅锤A6之间的绳索松弛，从而有效地保证了设备的预设距海底深度。综上，通过辅助架的调节作用，温盐深仪或海流计就可以随海潮的涨落自动固定在指定的距海底深度位置。

工况C利用辅助架代替绞车进行海洋调查中沉积物样品采集

海洋近岸调查时所用的监测船只4往往没有卷扬机，使用绞车或者单独人工操作都有其局限性(甲板空间狭小不易携带及安装绞车，采用人工绳索拖拽非常费力)。本装置(辅助架)可以提供一种方案，如图7所示用绳索连接抓斗式采泥器7后通过定滑轮104进行拖拽，因为在不方便携带绞车的小型监测船只4上，辅助架相对携带和安装较为简单，利用定滑轮104可以调整拖拽方向，一定程度上提高了工作时的舒适感，如果小型监测船只上有起线机(小型自动起渔网设备)，可与辅助架联合使用，沉积物的采样效率就可以进一步提高。

实施例2

一种用于海洋监测调查和采样的辅助架，所述辅助架包括支撑架，所述支撑架的主体为不锈钢管101，所述不锈钢管101的上端铰接支撑杆102，所述支撑杆102的自由端侧与不锈钢管101的顶端通过钢丝及花篮螺丝相连接；不锈钢管101的下端铰接固定杆103，所述固定杆103的自由端侧与不锈钢管101的底端通过钢丝及花篮螺丝相连接；所述支撑杆102上固定两个定滑轮104和一个动滑轮；所述不锈钢管1的中上部固定一根与不锈钢管101相垂直的钢棒105；在不锈钢管101的下部固定两根相平行的钢棒I106，所述钢棒I106垂直于不锈钢管101；所述固定杆103的自由端固定与其相垂直的钢条107，所述钢条107设有若干通孔。

所述不锈钢管101的顶端连接钢丝，钢丝另一端连接花篮螺母，花篮螺母的另一端连接支撑杆102的中部；所述不锈钢管101的底端连接钢丝，钢丝另一端连接花篮螺母，花篮螺母的另一端连接固定杆103的中部。

所用花篮螺丝用于调节不锈钢管101和固定杆103间、不锈钢管101和支撑杆102间的角度，以保证支撑杆在使用时可以平行于海面。

所述辅助架包括拖取构件，所述拖取构件由上下两个架体组成，其中，所述上架体由一个横杆201和与其垂直固定的两个调节管I202组成，所述横杆201上侧等距固定四个铁环203，下侧等距固定三个铁环203；所述调节管I202上设有若干等距设置的贯穿管壁的通孔；所述下架体由一个横杆201和与其垂直固定的两个调节管II204组成，所述横杆201上侧等距固定三个铁环203，所述调节管II204上设有若干等距设置的贯穿管壁的通孔；所述两个调节管II204可以插入两个调节管I202中。所述上架体和下架体上的横杆201长度相等，且上架体下侧的三个铁环203与下架体横杆201上侧的三个铁环203间的间距相等。

所述辅助架包括辅助件，所述辅助件为两根钢丝301，两个钢丝均穿入万向环302；在两根钢丝的四个末端固定卡扣303，所述卡扣用于与上架体横杆201上的铁环203相连接。

工况B利用辅助架滑轮组拖取浮游生物样品。

在海洋监测调查中，采集浮游生物样品时辅助架可根据图8的连接方式进行，首先根据不同工作任务和浮游生物网型(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型网)确定采用一组还是两组动滑轮(两组相对更加省力)，根据要求选择是否安装辅助件(一组动滑轮时使用)，然后依据工作实际需要把网具8依次固定于拖取构件上并根据网具8调节好长度(利用拖取构件调节管I202和调节管II204的不同孔位置穿螺丝调节整体的长短)，辅助架安装好即可实现人力拖拽。实际海洋监测调查工作中，很多情况下船只是不具备卷扬机等自动机械设备的，使用此辅助架在保证样品采集平行性的同时，也提高了人力采样工作的效率。