一種海洋水文參數觀測拖體制造技術

本實用新型專利技術公開了一種海洋水文參數觀測拖體，包括固定有儀器艙的支架，支架前方連接有鋼纜，支架前面上方設有傾角向下的前翼，支架后面上方設有傾角向上的后翼，支架后半部左右兩側分別設有一傾角向上的身翼，支架前面下方設有配重架，儀器艙內采用重力自平衡系統懸掛ADCP，CTD通過固定夾固定于儀器艙前部，鋼纜上等間隔安裝有溫度傳感器及鹽度傳感器。本實用新型專利技術拖體將站位式的海水物理特性觀測方式和走航測流結合，可以根據需要選擇采用水平滑行的方式觀測表層、底層，或中層海水流速。也可進行起伏式觀測剖面的溫、鹽結構，在提高海水物理參數水平分辨率的同時，實現停船下放儀器觀測海水物理參數剖面的功能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

一種海洋水文參數觀測拖體
本技術涉及海洋環境監測儀器，具體涉及海水流速、物理特性的觀測拖體。
技術介紹
目前對海洋溫、鹽的觀測一般采用停船下放觀測儀器的方式進行觀測，只能獲得一個觀測點的剖面數據。此種觀測方式測量得到的水文要數空間分辨率低，尤其是對海洋中的鋒面進行觀測時存在較大的缺陷，而且需要停船進行觀測，耗費船時，觀測方式不經濟。傳統測量流速則一般采用潛標或走航兩種觀測方式，潛標觀測可以選用海流計或聲學多普勒流速剖面儀(Acoustic Doppler Current Prof iler, ADCP),分別能夠測量某一站位固定深度層的流速、或500m層剖面以內的流速。船載ADCP進行走航觀測流速時，船體受波浪影響左右搖擺、上下起伏，造成觀測誤差加大。調查船在行駛時還產生較大的噪聲，它掩蓋了 ADCP的回聲信號，影響了 ADCP觀測深度。另外，我們的調查船基本全是鐵質船體，有很強的磁性，明顯降低了 ADCP的內部羅經的準確性。后期數據中，很難消除這些影響觀測精度的因素，給數據處理帶來極大的不便。以2008年4月和10月呂宋海峽兩個航次為例，我們使用的是“向陽紅2”綜合科考船，行船時ADCP有效觀測深度不及停船時的一半。國外的海洋觀測拖體中，比較著名的有加拿大B0T(BR00KE OCEAN TECHNOLOGY)公司生產的MVP系列，以及Woods Hole海洋研究所的SeaSoar拖體。國內，在國家“863”計劃支持下，中船重工第七一五研究所研制了一套拖曳式剖面探測拖體系統，具有剖面探測和實時傳輸功能。浙江理工大學和國家海洋第二海洋研究所合作研制了一套淺海起伏式拖體控制系統，同樣可以觀測剖面的物理、化學參數。但這些拖體都沒有測量流速的功能，不能實現海水物理特性和流速同步觀測功能。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題就是提供一種海洋水文參數觀測拖體，將站位停船觀測溫、鹽等海水物理特性和走航觀測流速兩種方式結合，節約海上調查時間，有效提高觀測效率。為解決上述技術問題，本技術采用如下技術方案:一種海洋水文參數觀測拖體，包括固定有儀器艙的支架，所述支架前方連接有鋼纜，其特征在于:所述支架前面上方設有傾角向下的前翼，所述支架后面上方設有傾角向上的后翼，所述支架后半部左右兩側分別設有一傾角向上的身翼，支架前面下方設有配重架，所述儀器艙內采用重力自平衡系統懸掛ADCP，CTD通過固定夾固定于儀器艙前部，所述鋼纜上等間隔安裝有溫度傳感器及鹽度傳感器。作為優選，所述儀器艙為橫截面為橢圓形的桶狀結構。作為優選，所述儀器艙頂部及底部采用透聲板封蓋。作為優選，所述重力自平衡系統包括平衡支架，所述ADCP上端左右兩側通過萬向節與平衡支架連接，平衡支架通過固定栓固定于儀器艙內。作為優選，所述前翼、后翼及身翼均為傾角可調的結構。作為優選，所述支架為不銹鋼框架結構。[0011 ] 作為優選，所述身翼為缺一個角的長方形板，其中的缺角為身翼前端外側角。作為優選，所述后翼包括一塊長方形后翼板，后翼板左右兩側分別垂直設有一塊后翼側板，兩后翼側板相互平行，所述后翼側板為缺一個角的長方形板，其中的缺角為后翼側板前方上端角。作為優選，所述前翼包括設于支架左右兩側的兩塊缺一個角的長方形前翼板，其中的缺角為前翼板前方外端角，前翼板外側垂直設有一塊缺角的長方形前翼側板，其中的缺角為前翼側板前方上端角。作為優選，所述支架前端為船頭的形狀，所述配重架包括設于支架前端下方的L形配重體支架及安裝于配重體支架上的配重體。本技術拖體將站位式的海水物理特性觀測方式和走航測流結合。儀器艙內采用重力自平衡系統懸掛ADCP，CTD通過固定夾固定于儀器艙前部，鋼纜上等間隔安裝有溫度傳感器及鹽度傳感器，可以根據需要選擇采用水平滑行的方式觀測表層、底層，或中層海水流速。也可進行起伏式觀測剖面的溫、鹽結構，在提高海水物理參數水平分辨率的同時，實現停船下放儀器觀測海水物理參數剖面的功能。為鋒面結構、內波觀測研究提供空間分辨率較高的溫鹽與流場數據。尤其是在海況等級高的時候也能獲得有效的觀測數據，豐富海洋水文調查手段。附圖說明以下結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步描述:圖1為本技術的結構示意圖；圖2為ADCP安裝結構示意圖；圖3為前翼及身翼的結構示意圖；圖4為后翼的結構示意圖；圖5為配重架與支架分解開的結構示意圖。具體實施方式下面結合圖1和圖2具體說明本技術一種海洋水文參數觀測拖體的實施例，其包括固定有儀器艙2的支架1，所述支架前方連接有鋼纜，所述支架前面上方設有傾角向下的前翼3，所述支架后面上方設有傾角向上的后翼5，所述支架后半部左右兩側分別設有一傾角向上的身翼4，支架前面下方設有配重架6，所述儀器艙內采用重力自平衡系統懸掛ADCP8，CTD通過固定夾固定于儀器艙前部，所述鋼纜上等間隔安裝有溫度傳感器及鹽度傳感器。所述儀器艙2為橫截面為橢圓形的桶狀結構。所述儀器艙頂部及底部采用透聲板封蓋。所述重力自平衡系統包括平衡支架7，所述ADCP上端左右兩側通過萬向節與平衡支架連接，平衡支架通過固定栓9固定于儀器艙2內。所述前翼3、后翼5及身翼4均為傾角可調的結構。所述支架I為不銹鋼框架結構。如圖3所示，所述身翼4為缺一個角的長方形板，其中的缺角為身翼4前端外側角。身翼4后側與支架I轉動連接，支架I在對應身翼前側的轉動路徑上設有一排螺栓孔，這樣可以調整身翼4傾角，然后用螺栓固定。所述前翼3包括設于支架I左右兩側的兩塊缺一個角的長方形前翼板30，其中的缺角為前翼板30前方外端角，前翼板外側垂直設有一塊缺角的長方形前翼側板31，其中的缺角為前翼側板31前方上端角。前翼3后側與支架I轉動連接，前翼前側通過螺栓與支架固定，通過調整螺栓的固定高度實現前翼傾角可調。如圖4所示，所述后翼5包括一塊長方形后翼板50，后翼板左右兩側分別垂直設有一塊后翼側板51,兩后翼側板51相互平行,所述后翼側板為缺一個角的長方形板,其中的缺角為后翼側板前方上端角。后翼板前側與后翼側板轉動連接，后翼側板在對應后翼后側的轉動路徑上設有一排螺栓孔，這樣可以調整后翼板50的傾角，然后用螺栓固定。如圖5所示，所述支架I前端為船頭的形狀10，所述配重架6包括設于支架前端下方的L形配重體支架及安裝于配重體支架上的配重體。L形配重體支架轉折處為圓弧過渡結構。本技術拖體通過前翼、身翼、尾翼、配重架實現拖體水中姿態調整，ADCP將在自身重力作用下實現剖面朝向與重力方向平行，達到有效觀測剖面流速的目的。使用固定夾將CTD固定于儀器艙前部的框架上，同時進行海水物理特性的觀測。力學結構:拖體的前翼采用前傾向下的設計，并且其傾角可調，在水中運行時前翼能夠提供一個下壓力，再根據需要加上配重，它們能夠和船只拖曳力的垂直分量平衡。身翼和尾翼主要是保持儀器工作時的姿態，其傾角也是可調的，與前翼不同的是，其采用傾角向上的設計，配合前翼和配重實現水平姿態調整。平穩特性:在前翼、身翼、尾翼以及配重架的共同作用下，拖體在水中實現水平姿態平穩，不出現側向翻滾的情況。儀器艙內采用重力自平衡系統，保持觀測儀器ADCP換能器處于鉛直的角度，使儀器處于有效觀測角度。拖體水中處于前傾向下的姿態，設計最大前傾角度為20°本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種海洋水文參數觀測拖體，包括固定有儀器艙（2）的支架（1），所述支架前方連接有鋼纜，其特征在于：所述支架前面上方設有傾角向下的前翼（3），所述支架后面上方設有傾角向上的后翼（5），所述支架后半部左右兩側分別設有一傾角向上的身翼（4），支架前面下方設有配重架（6），所述儀器艙內采用重力自平衡系統懸掛ADCP（8），CTD通過固定夾固定于儀器艙前部，所述鋼纜上等間隔安裝有溫度傳感器及鹽度傳感器。

【技術特征摘要】
1.一種海洋水文參數觀測拖體，包括固定有儀器艙(2)的支架(I)，所述支架前方連接有鋼纜，其特征在于:所述支架前面上方設有傾角向下的前翼(3)，所述支架后面上方設有傾角向上的后翼(5)，所述支架后半部左右兩側分別設有一傾角向上的身翼(4)，支架前面下方設有配重架(6)，所述儀器艙內采用重力自平衡系統懸掛ADCP (8), CTD通過固定夾固定于儀器艙前部，所述鋼纜上等間隔安裝有溫度傳感器及鹽度傳感器。2.根據權利要求1所述的海洋水文參數觀測拖體，其特征在于:所述儀器艙(2)為橫截面為橢圓形的桶狀結構。3.根據權利要求2所述的海洋水文參數觀測拖體，其特征在于:所述儀器艙(2)頂部及底部采用透聲板封蓋。4.根據權利要求1所述的海洋水文參數觀測拖體，其特征在于:所述重力自平衡系統包括平衡支架(7 )，所述ADCP (8 )上端左右兩側通過萬向節與平衡支架連接，平衡支架通過固定栓(9)固定于儀器艙(2)內。5.根據權利要求1所述的海洋水文參數觀測拖體，其特征在于:所述前翼(3)、后翼(5)及身翼(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊成浩，許東峰，陳洪，王俊，徐鳴泉，師鵬飛，章勝亮，
申請(專利權)人：國家海洋局第二海洋研究所，
類型：實用新型
國別省市：