[发明专利]一种带有减振及保护结构的海洋观测仪器

说明书

本发明公开一种海洋湍流观测仪，包括湍流观测传感器、数字化采集舱、软连接机械减振装置、保护机构和主控制舱；所述保护机构包括导流筒罩，导流筒罩的内侧与传动圆盘固定连接，推杆电机通过滚珠丝杠带动传动圆盘及导流筒罩前后移动；所述湍流观测传感器位于导流筒罩的前端中心处，导流筒罩的尾端套在主控制舱的外侧，在推杆电机的带动下，导流筒罩能够相对于湍流观测传感器前后伸缩；数字化采集舱通过软连接机械减振装置与安装支架进行连接。本发明可实现导流筒罩的伸展或收缩控制，可在布放回收过程中保护湍流观测传感器免受恶劣海况或者晃动磕碰原因的破坏；本发明还能够有效的将水下观测平台传递过来的振动消除，确保湍流观测的数据质量。

技术领域

本发明涉及海洋观测领域，具体地说是涉及一种水下观测平台，更为具体地说是涉及一种连接在水下观测平台上的带有减振及保护结构的海洋观测仪器。

背景技术

目前，水下观测平台主要包括基于锚定式水下观测平台、剖面水下观测平台和水下移动观测平台，其机械结构均采用刚性连接。在工作过程中，受外部海洋环境、自身机械结构影响时，会产生不同程度的振动。这些振动不仅会影响水下观测平台自身的工作性能，而且当水下观测平台的机械振动传递至携带的观测传感器时，会严重影响观测数据的准确性。例如，基于水下移动平台进行湍流观测时，水下移动平台的动力推进系统会产生机械振动，当振动作用在湍流观测传感器时，将会降低其测量精度，影响湍动能耗散率的观测范围。

现有的减振方法，在机械方面，多以填充橡胶材质进行振动的隔离，橡胶材质多制作成不同形状的结构，放置在振动源与被保护装置之间。在数据处理方面，尤其是针对水下观测平台携带的传感器观测数据的噪声去除，多通过数据分析算法，例如交叉谱的运动补偿校正算法、卡尔曼滤波算法等进行振动噪声的去除。

现有的填充橡胶材质进行振动隔离的方法，其橡胶材质在被压缩和长时间应用后弹力恢复性差，减振效率低。数据处理算法能消除特定频域内的振动信号，不能全部消除且效果差，而且振动消除算法处在研究过程的最后环节，容易导致整体观测任务的失败。

另外，现有湍流观测仪上的湍流观测传感器无论是否处于工作状态，均裸露在外，容易受到恶劣海况或者晃动磕碰等的影响，影响湍流观测传感器的测量精度，甚至造成损坏。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种带有减振及保护结构的海洋观测仪器。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种带有减振及保护结构的海洋观测仪器，包括湍流观测传感器、数字化采集舱、软连接机械减振装置、保护机构和主控制舱；

所述保护机构包括导流筒罩，导流筒罩的内侧与传动圆盘固定连接，传动圆盘安装在安装支架上，所述安装支架包括一底部圆盘和若干根不锈钢杆，所有不锈钢杆的一端部均焊接在底部圆盘上，且沿底部圆盘的周圈间隔分布，底部圆盘通过螺纹连接方式固定在主控制舱的前端盖；

在底部圆盘上还安装有推杆电机，推杆电机的转动轴与滚珠丝杠的一端传动连接，在传动圆盘上设置有与滚珠丝杠相配合的螺纹孔，滚珠丝杠的另一端从螺纹孔中穿出，推杆电机通过滚珠丝杠带动传动圆盘及导流筒罩前后移动；在传动圆盘上的对应位置处还开设有与不锈钢杆相配合的导向孔，所述不锈钢杆的另一端从导向孔中穿出；

所述湍流观测传感器安装在数字化采集舱的前端盖，数字化采集舱通过软连接机械减振装置与安装支架进行连接；

所述软连接机械减振装置包括前固定环、后固定环、吊环以及拉伸弹簧，前固定环套设在数字化采集舱的前端，后固定环套设在数字化采集舱的后端，吊环位于前固定环和后固定环之间，且吊环的直径大于前固定环、后固定环的直径，数字化采集舱位于吊环的中心，所述拉伸弹簧连接在前固定环和吊环之间，以及后固定环和吊环之间；

所述吊环的周圈间隔设置有穿孔，不锈钢杆的末端从穿孔中穿出，在不锈钢杆的末端设置有螺纹，并配置有紧固螺母，不锈钢杆穿过吊环后通过紧固螺母固定；