[发明专利]一种波浪能剖面浮标系统用杠杆机构及浮标系统

说明书

本发明涉及海洋检测设备领域，尤其是一种波浪能剖面浮标系统用杠杆机构及浮标系统。波浪能剖面浮标系统用杠杆机构包括:杠杆、杠杆架、转轴和连接块，杠杆与连接块相固接，杠杆架的两端分别与两主支撑板转动连接，所述转轴连接于杠杆架上，杠杆的两端开设有安装通孔，安装通孔的孔径大于转轴的直径，转轴穿过杠杆的安装通孔。它一方面解决了小驱动力作用下单/双向状态无法正常切换的问题，即具有高灵敏性；再一方面解决了高频次剖面连续工作的严重磨损问题，即具有防磨损设计。布放/回收方便、搭载(负载)能力强、不消耗电源、既可锚定也可漂流工作、工作深度从几米至几百米、且能获取长时间序列、超时空高分辨率剖面信息。

技术领域

本发明涉及海洋检测设备领域，尤其是一种波浪能剖面浮标系统用杠杆机构及浮标系统。

背景技术

海洋参数信息的有效获取是我们认知海洋进而经略海洋的基本前提。而利用剖面观测平台搭载相应传感器进行海洋剖面三维观测是获取海洋信息的重要手段。目前常用的剖面观测平台包括潜标、Glider、Argo浮标等。其中，潜标为获取不同深度的海洋参数信息，往往需要在不同深度的钢缆上挂载相应传感器，导致其成本极高（达上千万元），且一般只能锚定工作，更不易布放和回收；Glider、Argo浮标虽具备一定的海洋剖面参数高分辨获取能力，但搭载（负载）能力十分有限，面对海洋多参数（水文、生化、动力等参数）同步观测的应用需求时存在局限，同时在开展海洋上混合层时变化或日变化研究时也无法满足对剖面参数超高时空分辨的观测要求，而且在近海海域几十米甚至更浅水深工作时也会遇到困难。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种波浪能剖面浮标系统用杠杆机构及浮标系统，它一方面解决了小驱动力作用下单/双向状态无法正常切换的问题，即具有高灵敏性；再一方面解决了高频次剖面连续工作的严重磨损问题，即具有防磨损设计。可以在波浪的作用下，浮标平台沿钢缆上下运动，往复不断，可搭载不同类型的传感器，完成海洋三维剖面参数测量，布放/回收方便、搭载（负载）能力强、不消耗电源、既可锚定也可漂流工作、工作深度从几米至几百米、且能获取长时间序列、超时空高分辨率剖面信息，其采用的技术方案如下：

一种波浪能剖面浮标系统用杠杆机构，其特征在于，包括:杠杆、杠杆架、转轴和连接块，所述杠杆与连接块相固接，所述杠杆架的两端分别与两主支撑板转动连接，所述转轴连接于杠杆架上，所述杠杆的两端开设有安装通孔，所述安装通孔的孔径大于转轴的直径，所述转轴穿过杠杆的安装通孔，所述杠杆架和转轴均为两个，两杠杆架分设于杠杆的上下两端处。

在上述技术方案基础上，所述杠杆架由左横杆部、右横杆部和U形臂一体构成，所述左横杆部与左侧主支撑板转动连接，所述右横杆部与右侧主支撑板转动连接，转轴连接于U形臂上，所述左横杆部和右横杆部的轴线重合，所述转轴的轴线与左横杆部的轴线平行但不重合。

在上述技术方案基础上，还包括同心限位单元，所述同心限位单元为两个，两同心限位单元固定设置于两主支撑板之间且一个位于杠杆的上方，另一个位于杠杆的下方；所述同心限位单元包括：上安装框、下安装框、支撑块、固定板、第一销轴、第一滚筒、第二销轴和第二滚筒，所述上安装框、下安装框、支撑块通过螺栓由上至下依次固接于一起，所述支撑块与主支撑板相固接，所述第一销轴固定安装于上安装框上，所述第一销轴为两条，平行布设；所述第一滚筒套装于第一销轴上，所述第二销轴固定安装于下安装框上，所述第二销轴为两条，平行布设；所述第二滚筒套装于第二销轴上，所述第一销轴的轴线与第二销轴的轴线相垂直，所述固定板的底部通过螺栓与下安装框相固接，固定板的头端与上安装框相卡接，所述钢缆穿于两第一滚筒之间及两第二滚筒之间，所述支撑块通过螺栓与主支撑板相固接。

在上述技术方案基础上，还包括调节浮块，所述调节浮块固定安装于杠杆上，所述调节浮块密度小于水，所述调节浮块在水中提供的净浮力F_{净（浮块）}与杠杆架在水中的净重力G_{净（杠杆架）}及杠杆在水中的净重力G_{净（杠杆）}三者之间的关系为：F_{净（浮块）}=G_{净（杠杆）}+2G_{净（杠杆架）}。