定点投放式海洋水质监测浮标的制作方法

本实用新型属于海洋监测技术领域，具体涉及定点投放式海洋水质监测浮标。

背景技术：

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程，其主要监测项目：一是反映水质状况的综合指标；二是监测一些有毒物质，从而满足各种地表水、地下水、工业和生活污水、养殖及再生水的测量需要。

而水质检测仪可广泛地应用于环境保护、科研监测、生产控制等领域，是工业自动化时代环境监测与管理理想的专用仪器之一。现今水质检测行业已经开始逐步提高各参数的检测标准，但随着水质检测仪器的使用次数增加，主要是划痕、磨损及在线检测水质浊度时气泡产生的干扰，可能导致的水质检测仪器出现不准确的分析结果，使得检测结果的数据也会慢慢出现误差，因此对于水质检测仪来说护理和维护就变得很重要。本实用新型提供了一种定点投放式海洋水质监测浮标用于海洋水质的稳定监测。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供定点投放式海洋水质监测浮标，用于避免划痕、磨损及在线检测水质浊度时气泡产生的干扰可能导致的水质检测仪器出现不准确分析结果的情况；并把浮体分为多层空间，将核心电器件安装于浮体上层密闭空间中，在保护电器件、降低重心、避免倾倒的同时提供水冷散热；并利用多段卷筒式机构为不同地点、不同深度的水质进行检测；且在警示灯不能够提供警示时，反光带可辅助避开往来船只等对浮标可能产生的破坏，该结构可定点投放、结构简单、安装维护方便、检测准确度高，具有普及性。

本实用新型为实现上述目的所采取的技术方案为：定点投放式海洋水质监测浮标，包括浮体及锚体，浮体自身具有上浮力，其下方与锚体连接，上方连接有多面体状的支架，支架周向侧边倾斜安装有太阳能电池板，支架上表面与浮体上表面平行，且支架上表面安装有灯及风向标，浮体的漂浮底座上侧外表面环绕有反光带，漂浮底座的内部安装有支撑板，支撑板将漂浮底座内部腔体分为上下两层独立空间；支撑板上表面安装有控制板，支撑板下表面安装有监测装置，控制板侧边分别安装有水冷装置及蓄电池。通过反光带这一简易设置能够保证在太阳能电池板损坏或蓄电池不能再提供电能或灯不能提供照明警示时，夜晚往来船只仍可通过反光带进行辨别，防止撞坏浮标，提供警示。将浮体的漂浮底座通过支撑板划分为上下两层空间，有利于将控制板及电机等电器件放置于上层封闭空间进行保护，减少电器件的破坏。太阳能电池板及蓄电池能够为浮标上的所有电器件持续提供动力运作。而水冷装置可以就地取材，利用海洋中现有的海水对电器件进行循环散热。监测装置用于对海洋水质进行实时监测，并可对不同深度的水质进行检测反馈，且可对水质检测仪进行长时间保护，减少碰撞刮伤及浮沫影响，提高测试精度。将部分结构放置于漂浮底座内部，有助于降低重心，防止浮标随风浪倾倒，并可为内部结构提供长期保护。浮标的浮体形状可为罐形或锥形或球形或柱形，由于浮标受风、浪、潮的影响，浮体可在锚体的作用下在一定浮移范围内复位，防止漂移。

作为优选，漂浮底座含底座上盖，底座上盖上表面有与支架下表面连接的铰链一，至少三个；底座上盖下表面连接底座下部，底座下部内环面中间水平位置焊接有安装块，支撑板通过安装块上对应的安装孔固定于底座下部内；底座下部的下方中间有一通孔，通孔的上方连接有定位法兰，定位法兰的内上表面不低于水平面；底座下部下表面通过铰链二与锚体连接，铰链二至少两个。浮体通过多条绳索将铰链二与锚体连接，有助于提高浮体的整体稳定性，通过定位法兰的结构设计，既可用于监测装置的定位作用，又可对支撑板上层的结构进行辅助散热。

作为优选，定位法兰为帽形，在帽沿位置环向均布有腰形槽，至少两个；在定位法兰上表面中间有一中心孔，与中心孔同轴环向均布有两定位挡肩，定位挡肩中心位置含过孔。通过腰形槽的设计，可以用于调整定位法兰的周向位置以适应监测装置的定位，防止造成卡顿。

作为优选，监测装置含有水质监测仪，水质监测仪上侧穿过固定板中心孔并固定于固定板上，固定板内旋于护罩内部上侧；水质监测仪的检测部位位于护罩与固定板形成的空间中。水质监测仪被保护于护罩中防止损坏，并通过螺纹连接与护罩及固定板为一体，能够实现快速下沉。

作为优选，护罩为圆柱桶状，在靠近固定板的一侧外壁有两个中心对称分布的定位凸台，定位凸台的上表面长度小于下表面；护罩外环面与底面开有若干孔洞；护罩为玻璃材质或聚乙烯材质。定位凸台的上表面长度小于下表面是为了使护罩便于穿过定位挡肩进行定位，防止在海水中不断浮动对水质监测仪缆线及其他结构造成的破坏及磨损，护罩外环面与底面开有若干孔洞便于保护水质监测仪的同时保证水流的进入进行检测。护罩为玻璃材质或聚乙烯材质可防止污染水质监测仪造成的误测，同时要保证水质监测仪在海水中下降的时候能够克服整体自身重力进行下沉。护罩必须清洁无缺陷以免影响其准确性读数，同时通过安装于浮体下侧的护罩来降低气泡的干扰，并通过定期的维护可以保证仪器的准确性。

作为优选，监测装置含有电机，电机能够实现自锁，且电机固定于支撑板上表面的电机安装座上，电机的转动轴穿过支撑板上的电机轴孔至支撑板下侧，电机的转动轴与电机轴孔间密封。电机自锁是为了能够保证水质监测仪在到达指定深度后保持该状态，对指定深度水质进行实时检测。将电机固定于支撑板上表面有助于将电器件结构布置进行分离，且通过密封电机的转动轴与电机轴孔间的孔隙保证支撑板上层空间的密封性，从而保证电器件的安全性。

作为优选，电机的转动轴末端连接主动轮，主动轮与从动轮啮合，从动轮位于支撑板下侧并与丝杆连接。该传动结构可为齿轮啮合传动或带轮传动，优选锥齿轮啮合传动，使布局简单紧凑，电机的转动轴、主动轮、从动轮及丝杆均为为高强度、耐腐蚀的金属或塑料材质。

作为优选，丝杆中部穿有卷筒并与卷筒同轴连接的螺母配合，丝杆平行于支撑板，两端由安装座固定于支撑板下表面。卷筒固定于支撑板下表面，可隔绝绳索及线缆带上来的水汽对支撑板上层电器件的破坏，并通过丝杠螺母机构进行左右移动对绳索及线缆进行规律性的卷绕，能够反馈至控制板进行精确计算，从而使电机进行实现水质监测仪指定深度的收放进行水质监测。

作为优选，卷筒分为三段，中段卷绕水质监测仪的线缆，两侧段分别卷绕与对应定位凸台连接的绳索。实现水质监测仪、护罩及固定板的同步升降，并通过定位凸台连接的两段绳索及水质监测仪的线缆进行多重保护防止各连接件间的脱落，并对水质监测仪进行全方位保护。

作为优选，支撑板上还含有水冷装置的进水管孔和出水管孔，进水管孔和出水管孔与水管间进行密封。进水管孔和出水管孔的设计为引渡海水为水冷装置所用进行散热，并通过将进水管孔和出水管孔与水管间的孔隙进行密封保证支撑板上层空间的密封性，从而保证电器件的安全性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：该定点投放式海洋水质监测浮标将浮体的漂浮底座内部划分为上下两层空间，有利于将控制板及电机等电器件放置于上层封闭空间进行双层保护，并增设有水冷装置，而监测装置用于对不同地点、不同深度的海洋水质进行远程实时检测控制，长时间保护水质检测仪，减少其碰撞刮伤及浮沫影响，大大提高测试精度并降低维护成本及维护频率；同时将部分结构放置于漂浮底座内部，可降低重心，并利用多方位太阳能电池板增加光照吸收及采用蓄电池实现储能持续为所有电器件提供动力运作，通过反光带这一简易设置能够保证在故障时夜晚往来船只仍可通过反光带进行辨别，防止撞坏浮标。本实用新型解决了水质检测仪器出现划痕、磨损及其他干扰等造成的不准确分析结果的情况，及核心电器件的散热、续航、保护及维护问题，减少浮标倾翻的可能，并在警示灯不能够提供警示时利用反光带辅助避开往来船只对浮标产生的破坏，且利用丝杠螺母传动的多段卷筒式机构实现水质检测仪精确定位收放，为不同地点、不同深度的水质进行准确检测，该结构可定点投放、结构简单、安装维护方便、检测准确度高，具有普及性且适用于其他功能检测装置的替换及组合安装，通用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的浮体的内部结构示意图；

图3为本实用新型的漂浮底座的剖视图；

图4为本实用新型的监测装置局部放大图；

图5为本实用新型的监测装置检测部分结构示意图；

图6为本实用新型的定位法兰的结构示意图；

图7为本实用新型的监测装置检测部分的定位安装结构示意图。

附图标记说明：浮体1；锚体2；反光带3；支架4；太阳能电池板5；灯6；风向标7；漂浮底座11；控制板12；监测装置13；水冷装置14；蓄电池15；底座上盖111；底座下部112；定位法兰113；支撑板114；铰链一1111；铰链二1121；通孔1122；安装块1123；电机轴孔1141；进水管孔1142；出水管孔1143；电机131；主动轮132；从动轮133；安装座134；丝杆135；卷筒136；水质监测仪137；护罩138；固定板139；定位凸台1381；孔洞1382；腰形槽1131；中心孔1132；定位挡肩1133；过孔1134；监测装置局部放大图i。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1：

如图1-7所示，定点投放式海洋水质监测浮标，包括浮体1及锚体2，浮体1自身整体具有上浮力，其下方与锚体2连接，上方铰接有六面体锥台状的支架4，支架4周向四侧边倾斜安装有四块太阳能电池板5，支架4上表面与浮体2上表面平行，且支架上表面安装有灯6及风向标7，浮体1的漂浮底座11上侧外表面环绕有反光带3，漂浮底座11的内部安装有支撑板114，支撑板114将漂浮底座11内部腔体分为上下两层独立空间；支撑板114上表面安装有控制板12，支撑板114下表面安装有监测装置13，控制板12侧边分别安装有水冷装置14及蓄电池15。通过反光带3这一简易设置能够保证在太阳能电池板5损坏或蓄电池15不能再提供电能或灯6不能提供照明警示时，夜晚往来船只仍可通过反光带3进行辨别，防止撞坏浮标，提供警示。浮标的浮体1形状为圆柱形，使浮标整体受力均匀，且在受风、浪、潮的影响时，使浮体1在锚体2的作用下在一定浮移范围内复位，防止漂移。将浮体1的漂浮底座11通过支撑板114划分为上下两层空间，有利于将控制板及电机等电器件放置于上层封闭空间进行保护，减少电器件的破坏。多块太阳能电池板5倾斜安装可多方位吸收更多太阳能，并在蓄电池15的作用下为浮标上的所有电器件持续提供动力运作。而水冷装置14可以就地取材，利用海洋中现有的海水对电器件进行循环散热。监测装置13用于对海洋水质进行实时监测，并可对不同深度的水质进行检测反馈，且可对水质检测仪进行长时间保护，减少碰撞刮伤及浮沫影响，提高测试精度。将部分结构放置于漂浮底座11内部，有助于降低重心，防止浮标随风浪倾倒，并可为内部结构提供长期保护。

漂浮底座11含底座上盖111，底座上盖111上表面有与支架4下表面连接的铰链一1111，共四个；底座上盖111下表面连接底座下部112，底座下部112内环面中间水平位置焊接有若干安装块1123，支撑板114通过安装块1123上对应的安装孔固定于底座下部112内；底座下部112的下方中间有一通孔1122，通孔1122的上方连接有定位法兰113，下放入海时定位法兰113的内上表面不低于水平面；底座下部112下表面通过铰链二1121与锚体2连接，铰链二1121共三个。浮体1通过三条绳索将铰链二1121与锚体2连接，有助于提高浮体1的整体稳定性，通过定位法兰113的非密封式结构设计，既可用于监测装置13的定位作用，又可使下腔室空间的少量水汽对支撑板114上层的结构进行辅助散热。

定位法兰113为帽形，在帽沿位置环向均布有腰形槽1131三个；在定位法兰113上表面中间有一中心孔1132，与中心孔1132同轴环向均布有两定位挡肩1133，定位挡肩1133中心位置含过孔1134。通过腰形槽1131的设计，可以用于调整定位法兰113的周向位置以适应监测装置13的定位，防止造成卡顿，同时定位法兰113与底座下部112接触面密封防止溢水入下腔体。

监测装置13含有水质监测仪137，水质监测仪137上侧穿过固定板139中心孔并固定于固定板139上，固定板139内旋于护罩138内部上侧；水质监测仪137的检测部位位于护罩138与固定板139形成的空间中。水质监测仪137被保护于护罩138与固定板139形成的空间中防止损坏，并通过螺纹连接与护罩138及固定板139为一体，依靠自身重量能够实现快速垂直下沉。

护罩138为圆柱桶状，在靠近固定板139的一侧外壁有两个中心对称分布的定位凸台1381，定位凸台1381的上表面长度小于下表面；护罩138外环面与底面开有若干孔洞1382；护罩138为玻璃材质或聚乙烯材质。定位凸台1381的上表面长度小于下表面是为了使护罩138便于穿过定位挡肩1133进行定位，防止在海水中不断浮动对水质监测仪137缆线及其他结构造成的破坏及磨损，护罩138外环面与底面开有若干孔洞1382便于保护水质监测仪137的同时保证水流的进入进行检测。护罩138为玻璃材质或聚乙烯材质可防止污染水质监测仪137造成的误测，同时要保证水质监测仪137在海水中下降的时候能够克服整体自身重力进行下沉。护罩必须清洁无缺陷以免影响其准确性读数，同时通过安装于浮体下侧的护罩来降低气泡的干扰，并通过定期的维护可以保证仪器的准确性。

监测装置13含有电机131，电机131能够实现自锁，且电机131固定于支撑板114上表面的电机安装座上，电机131的转动轴穿过支撑板114上的电机轴孔1141至支撑板114下侧，电机131的转动轴与电机轴孔1141间密封。电机131自锁是为了能够保证水质监测仪137在到达指定深度后保持该状态，对指定深度水质进行实时检测。将电机131采用立式安装固定于支撑板114上表面有助于将电器件结构布置进行分离，且通过密封电机131的转动轴与电机轴孔1141间的孔隙保证支撑板114上层空间的密封性，从而保证电器件的安全性。

电机131的转动轴末端连接主动轮132，主动轮132与从动轮133啮合，从动轮133位于支撑板114下侧并与丝杆135连接。主动轮132与从动轮133为锥齿轮啮合，使布局简单紧凑，电机131的转动轴、主动轮132、从动轮133及丝杆135均为为高强度、耐腐蚀的金属或塑料材质，防止海水侵蚀。

丝杆135中部穿有卷筒136并与卷筒136同轴连接的螺母配合，丝杆135平行于支撑板114，两端由安装座134固定于支撑板114下表面。卷筒136固定于支撑板114下表面，可隔绝绳索及线缆带上来的水汽对支撑板114上层电器件的破坏，并通过丝杠螺母机构进行左右移动对绳索及线缆进行规律性的卷绕，能够反馈至控制板进行精确计算，从而使电机进行实现水质监测仪137指定深度的收放进行水质监测。

卷筒136分为三段，中段卷绕水质监测仪137的线缆，两侧段分别卷绕与对应定位凸台1381连接的绳索。实现水质监测仪137、护罩138及固定板139的同步升降，并通过定位凸台1381连接的两段绳索及水质监测仪137的线缆进行多重保护防止各连接件间的脱落，并对水质监测仪137进行全方位保护。

支撑板114上还含有水冷装置14的进水管孔1142和出水管孔1143，进水管孔1142和出水管孔1143与水管间进行密封。进水管孔1142和出水管孔1143的设计为引渡海水为水冷装置14所用进行散热，并通过将进水管孔1142和出水管孔1143与水管间的孔隙进行密封保证支撑板114上层空间的密封性，从而保证电器件的安全性。

实施例2：

本实用新型的定点投放式海洋水质监测浮标实际使用时，直接以初始状态投放于指定监测地点的海水中，初始状态时监测装置13的水质监测仪137离浮体最近，即定位凸台1381固定于定位法兰113的定位挡肩1133中。当需要测量不同深度的水质时，通过远程操作控制控制板12，使电机131旋转带动相啮合的锥齿轮转动，从而带动丝杠螺母机构运动进行绳索及水质监测仪137缆线的定长下放或回收，测试指定深度的水质。水冷装置14不断利用海水的循环对电器件进行散热，通过控制板12控制其进行间歇性工作有利于减少蓄电池15的电能损耗，在阴雨天尤其重要。当光线不足时，灯6亮起为来往船只提供警示，反光带3具有备用警示效果，风向标7经久耐用、安装简易，可为来往人员提供风向、风速等基本信息参照。本实用新型结构简单安全、测试精准、使用寿命长，可实现定点投放、具有良好的普及性且适用于其他功能检测装置的替换及组合安装，通用性强。

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

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