一种流水水体温度监测设备的制作方法

1.本发明属于水温监测技术领域，尤其涉及一种流水水体温度监测设备。


背景技术：

2.水温是水生态系统的关键环境因子之一，对水生生物发育、繁殖和生长起着决定性和重要影响，并能调控水生生物群落结构，影响水生态系统功能。除自然季节变化外，水体温度也受到气候变暖和人类活动如大坝建设的影响。因此，持续、高精度的水温数据的获取，对于深入认识气候变化和人类活动干扰下，水生生物行为和群落结构变化，构建水生态系统网络结构，预估环境变化效应具有重要作用。
3.水温监测设备是用于监测水温的，目前市面上的水温监测设备难以固定在流水水体中，多采用绳索固定于水体附近的物体上，使设备不便于布置。


技术实现要素：

4.本发明提供一种流水水体温度监测设备，旨在解决现有的水温监测设备固定不便的问题。
5.本发明是这样实现的，一种流水水体温度监测设备，包括：
6.锚定模块，用于固定连接水体底部；
7.测量模块，用于测量水体温度，其安装于锚定模块上；
8.供电模块，用于给测量模块供电，其安装于测量模块上。
9.优选地，所述锚定模块包括底座、支撑锚定杆和上盖，所述底座和上盖之间环向间隔连接有至少一根支撑锚定杆。
10.优选地，所述支撑锚定杆一端与上盖固定连接，所述底座上开设有供支撑锚定杆另一端插入并沿其轴向运动的竖向通孔，所述支撑锚定杆位于竖向通孔内的一端设有倒刺，防止支撑锚定杆与底座分离。
11.优选地，所述锚定模块还包括中盖板、连杆和斜向锚定杆，所述中盖板固定安装于支撑锚定杆上且位于底座与测量模块之间，中盖板靠近底座的面上连接有至少一根连杆，所述连杆远离中盖板的一端连接有斜向锚定杆，连杆两端分别通过销轴与中盖板和斜向锚定杆铰接，所述底座上开设有供斜向锚定杆插入并沿其轴向运动的斜向通孔。
12.优选地，所述测量模块包括壳体、温度传感器、控制器、水位传感器和配重块，所述壳体与支撑锚定杆连接，可沿支撑锚定杆轴向运动，壳体上安装有壳盖，所述壳体和壳盖上均安装有格栅，所述温度传感器、控制器、水位传感器均安装于壳体内，水位传感器和温度传感器分别与控制器信号连接，所述配重块固定于壳体上。
13.优选地，所述壳体上开设有供支撑锚定杆活动贯穿的穿孔。
14.优选地，所述壳体上设有浮舱，浮舱的浮力大于测量模块受到的向下的力。
15.优选地，所述控制器上设有有蓝牙和定位模块。
16.优选地，所述供电模块包括电源、发电机、扇叶和尾翼，所述电源安装于壳体内，电
源用于给温度传感器、控制器、水位传感器供电，所述发电机的转子轴上安装有扇叶，发电机上远离扇叶的一端安装有尾翼，所述发电机与电源电连接，所述发电机转动安装于壳体上。
17.优选地，所述发电机上远离扇叶的一端安装有尾翼，所述发电机与壳体转动连接。
18.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：
19.1、设有锚定模块，所述锚定模块包括底座、支撑锚定杆和上盖，还包括中盖板、连杆和斜向锚定杆，操作简单，方便实用，可以稳定的固定在流水水体底部；
20.2、设有测量模块，所述测量模块包括壳体、温度传感器、控制器、水位传感器和配重块，在重力和浮力作用下能够适应水位的变化，设有水位传感器，当水位较低时，主动停止录入数据，待水位正常时恢复录入，防止对结果产生干扰；
21.3、设有供电模块，所述供电模块包括电源、发电机、扇叶和尾翼，在水流的作用下扇叶开始旋转，带动发电机发电，并将电能储存至电源中，能利用水流发电，保证设备可以长时间的运行，持续的记录水体温度；
22.4、通过设置壳体、壳盖和格栅，具备一定的安全防护能力，能在水中有异物和生物的情况下保持测量的正常进行。
附图说明
23.图1为本发明中流水水体温度监测设备的结构示意图；
24.图2为本发明中流水水体温度监测设备的爆炸图
25.图3为本发明中流水水体温度监测设备的正视图；
26.图4为本发明中流水水体温度监测设备的俯视图；
27.图5为图4的a
‑
a剖视图；
28.图6为图4的b
‑
b剖视图；
29.图7为图3的c
‑
c剖视图；
30.图8为本发明实施例在高水位水体中的结构示意图；
31.图9为本发明实施例在中水位水体中的结构示意图；
32.图10为本发明实施例在低水位水体中的结构示意图。
33.附图标记注释：1
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底座，2
‑
支撑锚定杆，3
‑
中盖板，4
‑
连杆，5
‑
斜向锚定杆，6
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上盖，7
‑
壳体，8
‑
温度传感器，9
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控制器，10
‑
水位传感器，11
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配重块，12
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壳盖，13
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电源，14
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发电机，15
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扇叶，16
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尾翼，17
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销轴，18
‑
电线。
具体实施方式
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
35.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包
含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
36.实施例1：
37.本实施例中提供了一种流水水体温度监测设备，如图1
‑
7所示，包括：
38.锚定模块，用于固定连接水体底部，这样不需要将设备采用绳索固定于水体附近的物体上，更加方便实用；
39.测量模块，用于测量水体温度，其安装于锚定模块上；
40.供电模块，用于给测量模块供电，其安装于测量模块上。
41.具体的，所述锚定模块包括底座1、支撑锚定杆2和上盖6，本实施例中，优选所述上盖6上安装有把手，优选采用螺丝安装，所述底座1和上盖6之间环向间隔连接有至少一根支撑锚定杆2，本实施例中，优选支撑锚定杆2的数量为四根，且环向等距设于底座1和上盖6边缘处，一方面使得设备更加牢固，与水体底部连接更加稳定，另一方面，能够形成围护，阻挡水中较大的异物和生物。
42.同时，所述支撑锚定杆2一端与上盖6固定连接，优选采用焊接固定，所述底座1上开设有供支撑锚定杆2另一端插入并沿其轴向运动的竖向通孔，所述支撑锚定杆2位于竖向通孔内的一端设有倒刺，防止支撑锚定杆2与底座1分离，使用时，操作人员将设备放入水中，在上盖6上向下施加力至底座1接触水体底部，继续向下施加力，此时支撑锚定杆2沿底座1上的竖向通孔向下运动，插入水体底部中，进行固定。
43.所述测量模块包括壳体7、温度传感器8、控制器9、水位传感器10和配重块11，所述壳体7与支撑锚定杆2连接，可沿支撑锚定杆2轴向运动，本实施例中，优选所述壳体7上开设有供支撑锚定杆2活动贯穿的穿孔，进一步的，优选所述支撑锚定杆2上设有对壳体7进行行程限位的限位环，壳体7上安装有壳盖12，可采用螺丝或卡接的方式，优选所述壳体7和壳盖12上均安装有格栅，使得水能够进入壳体7内，而将水中有异物和生物挡在外面，具有一定的保护作用，所述壳体7上设有浮舱，浮舱的浮力大于测量模块受到的向下的力，所述温度传感器8、控制器9、水位传感器10均安装于壳体7内，壳体7能够对温度传感器8、控制器9、水位传感器10进行保护，优选采用螺丝安装，水位传感器10和温度传感器8分别与控制器9信号连接，本实施例中，优选采用有线传输信号的方式，优选所述控制器9为单片机。
44.工作时，水位传感器10将水位信号反馈给控制器9，控制器9开始或停止记录温度传感器8的温度信息，保证所记录信息的准确性，避免由于流水水体水位发生变化，无法应对水位变化带来的影响，当水位下降至温度传感器8以下时，温度传感器8记录大气温度，对监测结果形成干扰，进一步的，所述控制器9上设有有蓝牙和定位模块，定位模块方便操作人员找到设备位置，蓝牙用于与连接操作人员的设备方便操作人员获取记录的温度信息，所述配重块11固定于壳体7上，优选采用螺丝安装，用于平衡测量模块的重心在中心区域。
45.实施例2：
46.本实施例与实施例1的不同之处仅在于，所述锚定模块还包括中盖板3、连杆4和斜向锚定杆5，所述中盖板3固定安装于支撑锚定杆2上且位于底座1与测量模块之间，本实施例中，优选中盖板3上开设有供支撑锚定杆2穿过的安装孔，安装孔与支撑锚定杆2过盈配合，中盖板3靠近底座1的面上连接有至少一根连杆4，本实施例中，优选连杆4的数量为四
根，且均匀对称分布，所述连杆4远离中盖板3的一端连接有斜向锚定杆5，连杆4两端分别通过销轴17与中盖板3和斜向锚定杆5铰接，所述底座1上开设有供斜向锚定杆5插入并沿其轴向运动的斜向通孔，支撑锚定杆2向下运动时，带动中盖板3向下运动，中盖板3带动连杆4向下运动，进而连杆4带动斜向锚定杆5沿着斜向通孔运动从底座1中露出，插入水体底部中，直至中盖板3接触底座1上表面，斜向插入水体底部的斜向锚定杆5受到其上部泥土的压力和阻挡，连接更加稳定，固定效果更好。
47.实施例3：
48.本实施例与实施例1或2的不同之处仅在于，所述供电模块包括电源13、发电机14、扇叶15和尾翼16，所述电源13安装于壳体7内，优选采用螺丝安装，电源13用于给温度传感器8、控制器9、水位传感器10供电，所述发电机14的转子轴上安装有扇叶15，发电机14上远离扇叶15的一端安装有尾翼16，所述发电机14与电源13电连接，所述发电机14转动安装于壳体7上，在水流的作用下扇叶15开始旋转，带动发电机14发电，并将电能储存至电源13中，当水流方向变化时，尾翼16会带动发电机14、扇叶15绕轴旋转，确保发电效率的最大化，防止电源13的电量无法支持长时间持续的监测，在监测时间较长时，容易出现馈电无法正常工作，甚至于记录数据丢失的问题，具体的，所述发电机14通过电线18与电源13连接，电源13通过电线18分别与温度传感器8、控制器9、水位传感器10连接。
49.本发明的工作原理如下：
50.使用时，操作人员将设备放入水中，在上盖6上向下施加力至底座1接触水体底部，继续向下施加力，此时支撑锚定杆2沿底座1上的竖向通孔向下运动，插入水体底部中，进行固定；同时支撑锚定杆2带动中盖板3向下运动，中盖板3带动连杆4向下运动，进而连杆4带动斜向锚定杆5沿着斜向通孔运动从底座1中露出，插入水体底部中，直至中盖板3接触底座1上表面，斜向插入水体底部的斜向锚定杆5受到其上部泥土的压力和阻挡，连接更加稳定，固定效果更好；并且，由于浮力作用，测量模块沿支撑锚定杆2向上运动，直至接触支撑锚定杆2上设置的限位环；此时设备已经固定在水体底部，如图8所示；
51.水位传感器10接触水体，向控制器9发出信号，控制器9开始记录温度传感器8的温度信息；在水流的作用下扇叶15开始旋转，带动发电机14发电，并将电能储存至电源13中，为温度传感器8、控制器9、水位传感器10持续供电；当水流方向变化时，尾翼16会带动发电机14、扇叶15绕轴旋转，确保发电效率的最大化；
52.水体水位下降时，由于重力作用，测量模块随着水平面下降而下降，此时温度传感器8仍然处于水体中，可以进行测量，如图9所示。
53.当水位进一步下降时，测量模块下降至接触支撑锚定杆2上设置的限位环，无法进一步下降，水位传感器10脱离水体，将信息发送给控制器9，控制器9停止记录温度，如图10所示，避免由于流水水体水位发生变化，无法应对水位变化带来的影响，当水位下降至温度传感器8以下时，温度传感器8记录大气温度，对监测结果形成干扰，当水位上升至水位传感器10接触水体时，向控制器9发出信号，控制器9重新开始记录温度传感器8的温度信息。
54.持续记录一段时间后，操作人员接近本设备，连接设备蓝牙，获取记录的温度信息。
55.当不再需要本设备在该水体进行监测后，操作人员握住上盖6上的把手，向上施加力，支撑锚定杆2从水体底部脱出；同时锚定模块中盖板3向上运动，带动连杆4向上运动，进
而带动斜向锚定杆5从水体底部中脱出，直至支撑锚定杆2上倒刺接触底座11底部，带动底座1向上运动，整个设备从水体底部中脱离，进而脱离水面。
56.需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
57.本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元之间的间接耦合或通信连接，可以是电信或者其它的形式。
58.上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
59.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。