一种门架式多功能海洋水文观测仪的制作方法

1.本发明涉及海洋水文观测技术领域，具体为一种门架式多功能海洋水文观测仪。


背景技术：

2.海洋水文观测是为了解海洋水文要素分布状况和变化规律进行的观测，一般包括：水深、潮位、海流、波浪、水温、风速、风向、温度、气压等观测，观测方式有大面观测、连续观测、断面观测等，在进行水温、海流风向、水位观测时，需进行连续观测，在调查海区布设若干或单个观测点，各观测点上进行一个月以上的连续观测；水温、海流观测是从海面到海床分若干层，每层测量水温和流速流向，风向观测是实时测量海面上的风向，水位观测是实时测量大海的潮高，各海洋水文要素的观测同时进行；传统方法是船舶逐个到达观测点，依次扔下水温和海流观测设备，同时设立观测点，观测风向和水位，各要素独自观测，待观测时间满足要求后，逐个捞回设备，不仅费时费力，测量时间不能保证同时进行，观测数据需合并整理，非常繁琐。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供了一种门架式多功能海洋水文观测仪，达到解决上述问题的目的。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种门架式多功能海洋水文观测仪，包括门架，所述门架的底端固定连接有金属锥，所述门架上设置有活动柱，所述活动柱贯穿门架，且所述活动柱与门架滑动连接，所述活动柱的侧面底部固定连接有下挡块，所述活动柱的侧面顶部固定连接有上挡块，所述活动柱上开设有内腔，所述内腔中滑动连接有滑块，所述滑块的顶面上固定连接有连接柱，所述连接柱贯穿活动柱的顶面，且所述连接柱与活动柱滑动连接，所述连接柱的顶端固定连接有顶板，所述顶板的两侧固定连接有两个浮块，所述顶板的顶面上中心处固定连接有工作箱，所述顶板的一侧设置有水深测量装置，所述水深测量装置包括尼龙绳、定滑轮、铅锤，所述尼龙绳贯穿顶板，且所述尼龙绳与顶板滑动连接，所述定滑轮固定安装在顶板的顶面上，所述尼龙绳绕设在定滑轮上，所述尼龙绳位于顶板下方的一端与铅锤固定连接，所述尼龙绳的另一端设置在工作箱内部，所述顶板的底面远离水深测量装置的一侧固定安装有水温计和海流计，所述顶板的顶面上远离水深测量装置的一侧固定安装有数据采集器和风向仪，所述数据采集器与水温计和海流计均信号连接，所述数据采集器的顶面上固定连接有信号发射器，所述数据采集器通过信号发射器与终端设备信号连接。
5.优选的，所述活动柱上的内腔截面与滑块的顶面为面积相等的正方形，这样设置可以通过活动柱对滑块进行限位，使滑块只能进行上下滑动，无法进行转动，从而保证顶板不会转动，避免测量风向过程中顶板转动影响测量。
6.优选的，所述浮块的浮力大于顶板上安装的结构重力之和，这样设置保证将观测仪插入水中后，浮块能够使顶板始终处于水平面上，可以进行各项数据的测量工作。
7.优选的，所述工作箱的内部设置有收线装置和锁紧装置，所述收线装置包括转轴一、把手、橡胶套、绕线辊、第一锥齿轮、限位板、转轴二、第二锥齿轮、挤压盘、活动块、伸缩杆一、弹簧、海绵垫、刷毛，所述转轴一贯穿工作箱的顶部，所述转轴一位于工作箱内部的一端通过轴承与工作箱的内壁底面转动连接，所述转轴一位于工作箱外部的一端与把手固定连接，所述绕线辊固定套设在转轴一上，所述尼龙绳位于工作箱内的一端系接在绕线辊上，且所述尼龙绳绕设在绕线辊上，所述第一锥齿轮固定套设在转轴一上，所述限位板固定连接在工作箱的内壁顶面上，所述转轴二贯穿限位板，且所述转轴二与限位板转动连接，所述第二锥齿轮固定连接在转轴二的一端上，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮垂直啮合，所述挤压盘固定连接在转轴二远离第二锥齿轮的一端上，所述挤压盘与活动块接触连接，所述伸缩杆一固定连接在活动块的底面上，所述伸缩杆一的另一端与工作箱的内壁底面固定连接，所述弹簧环形盘绕在伸缩杆一上，所述弹簧的一端与工作箱的内壁底面固定连接，所述弹簧的另一端与活动块的底面固定连接，通过设置收线装置，可以将尼龙绳均匀整齐地缠绕收缩，在装置不使用时能够使尼龙绳盘绕收纳，便于以后使用。
8.优选的，所述把手为l型握把，所述橡胶套固定套设在把手远离转轴一的一段上，通过设置橡胶套，使把手的使用更加舒适，且使用过程中不易打滑，提高装置的实用性。
9.优选的，所述海绵垫固定连接在活动块上开设的通孔中，所述海绵垫与尼龙绳接触连接，所述刷毛固定连接在工作箱侧面上开设的通孔中，所述刷毛与尼龙绳接触连接，通过设置刷毛，可以将尼龙绳从水中粘附的垃圾杂质刷落，通过设置海绵垫，可以将尼龙绳上吸附的水渍吸收，保证尼龙绳的干燥整洁，延长尼龙绳的使用寿命。
10.优选的，所述锁紧装置包括固定板、机箱、电机、转杆、第一平齿轮、第二平齿轮、连接杆、螺纹杆、挡板、伸缩杆二、第三锥齿轮，所述固定板固定连接在工作箱的内壁顶面上，所述机箱固定连接在固定板的底端上，所述电机固定安装在机箱的内壁上，所述转杆的一端通过联轴器与电机的输出端固定连接，所述转杆贯穿机箱，且所述转杆与机箱接触连接，所述转杆远离电机的一端与第一平齿轮固定连接，所述第一平齿轮与第二平齿轮啮合，所述第二平齿轮活动连接在固定板的一侧上，所述螺纹杆同时贯穿固定板和第二平齿轮，且所述螺纹杆与固定板滑动连接，所述螺纹杆与第二平齿轮螺纹连接，所述挡板固定连接在螺纹杆的一端上，所述伸缩杆二的一端与固定板固定连接，所述伸缩杆二的另一端与螺纹杆固定连接，所述第三锥齿轮固定连接在螺纹杆的另一端上，所述第三锥齿轮与第一锥齿轮垂直啮合，通过设置锁紧装置，利用电机驱动可以实现螺纹杆带动第三锥齿轮平移将第一锥齿轮锁紧，使收线装置无法进行收放线工作，从而使尼龙绳的长度在打捞过程中能够保持不变，提高获取的水位信息的精准度。
11.优选的，所述连接杆的一端固定连接在固定板上，所述连接杆的另一端滑动连接在第二平齿轮一侧开设的环形滑槽中，所述第二平齿轮通过连接杆转动连接在固定板上，通过设置连接杆，既可以将第二平齿轮固定在固定板上，又不会影响第二平齿轮的转动。
12.本发明提供了一种门架式多功能海洋水文观测仪。具备以下有益效果：（1）、本发明结构简单，使用便捷高效，避免了海洋水文要素各自观测，各要素观测同步进行，减少海上作业时间和作业量，提高了海洋水文的观测效率和技术水平，解决了现有技术通过船舶逐个到达观测点，依次扔下水温和海流观测设备，同时设立观测点，观测风向和水位，各要素独自观测，待观测时间满足要求后，逐个捞回设备，不仅费时费力，测量时
间不能保证同时进行，观测数据需合并整理，非常繁琐的问题。
13.（2）、本发明通过设置电机，利用电机驱动可以实现螺纹杆带动第三锥齿轮平移将第一锥齿轮锁紧，使收线装置无法进行收放线工作，从而使尼龙绳的长度在打捞过程中能够保持不变，提高获取的水位信息的精准度。
14.（3）、本发明通过设置限位板、转轴二、第二锥齿轮以及挤压盘，可以在转轴一转动绕线过程中，挤压活动块运动，从而带动尼龙绳竖直往复运动，使尼龙绳能够均匀缠绕在绕线辊上，不会全部堆积在同一处，使绕线更加紧实不易缠绕打结。
附图说明
15.图1为本发明的主视图；图2为本发明的剖视图；图3为本发明的工作箱内部放大图；图4为本发明的水深测量装置放大图；图5为本发明的收线装置放大图；图6为本发明的锁紧装置放大图。
16.图中：1、门架；2、金属锥；3、活动柱；4、下挡块；5、上挡块；6、滑块；7、连接柱；8、顶板；9、浮块；10、工作箱；11、水深测量装置；1101、尼龙绳；1102、定滑轮；1103、铅锤；12、收线装置；1201、转轴一；1202、把手；1203、橡胶套；1204、绕线辊；1205、第一锥齿轮；1206、限位板；1207、转轴二；1208、第二锥齿轮；1209、挤压盘；12010、活动块；12011、伸缩杆一；12012、弹簧；12013、海绵垫；12014、刷毛；13、锁紧装置；1301、固定板；1302、机箱；1303、电机；1304、转杆；1305、第一平齿轮；1306、第二平齿轮；1307、连接杆；1308、螺纹杆；1309、挡板；13010、伸缩杆二；13011、第三锥齿轮；14、水温计；15、海流计；16、数据采集器；17、信号发射器；18、风向仪。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
18.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.如图1-6所示，本发明提供技术方案：一种门架式多功能海洋水文观测仪，包括门架1，门架1的底端固定连接有金属锥2，门架1上设置有活动柱3，活动柱3贯穿门架1，且活动柱3与门架1滑动连接，活动柱3的侧面底部固定连接有下挡块4，活动柱3的侧面顶部固定连接有上挡块5，活动柱3上开设有内腔，内腔中滑动连接有滑块6，滑块6的顶面上固定连接有连接柱7，连接柱7贯穿活动柱3的顶面，且连接柱7与活动柱3滑动连接，连接柱7的顶端固定连接有顶板8，活动柱3上的内腔截面与滑块6的顶面为面积相等的正方形，这样设置可以通过活动柱3对滑块6进行限位，使滑块6只能进行上下滑动，无法进行转动，从而保证顶板8不会转动，避免测量风向过程中顶板8转动影响测量，顶板8的两侧固定连接有两个浮块9，浮块9的浮力大于顶板8上安装的结构重力之和，这样设置保证将观测仪插入水中后，浮块9能够使顶板8始终处于水平面上，可以进行各项数据的测量工作，顶板8的顶面上中心处固定连接有工作箱10，顶板8的一侧设置有水深测量装置11，水深测量装置11包括尼龙绳1101、定滑轮1102、铅锤1103，尼龙绳1101贯穿顶板8，且尼龙绳1101与顶板8滑动连接，定滑轮1102固定安装在顶板8的顶面上，尼龙绳1101绕设在定滑轮1102上，尼龙绳1101位于顶板8下方的一端与铅锤1103固定连接，尼龙绳1101的另一端设置在工作箱10内部，工作箱10的内部设置有收线装置12和锁紧装置13，收线装置12包括转轴一1201、把手1202、橡胶套1203、绕线辊1204、第一锥齿轮1205、限位板1206、转轴二1207、第二锥齿轮1208、挤压盘1209、活动块12010、伸缩杆一12011、弹簧12012、海绵垫12013、刷毛12014，转轴一1201贯穿工作箱10的顶部，转轴一1201位于工作箱10内部的一端通过轴承与工作箱10的内壁底面转动连接，转轴一1201位于工作箱10外部的一端与把手1202固定连接，把手1202为l型握把，橡胶套1203固定套设在把手1202远离转轴一1201的一段上，通过设置橡胶套1203，使把手1202的使用更加舒适，且使用过程中不易打滑，提高装置的实用性，绕线辊1204固定套设在转轴一1201上，尼龙绳1101位于工作箱10内的一端系接在绕线辊1204上，且尼龙绳1101绕设在绕线辊1204上，第一锥齿轮1205固定套设在转轴一1201上，限位板1206固定连接在工作箱10的内壁顶面上，转轴二1207贯穿限位板1206，且转轴二1207与限位板1206转动连接，第二锥齿轮1208固定连接在转轴二1207的一端上，第二锥齿轮1208与第一锥齿轮1205垂直啮合，挤压盘1209固定连接在转轴二1207远离第二锥齿轮1208的一端上，挤压盘1209与活动块12010接触连接，伸缩杆一12011固定连接在活动块12010的底面上，伸缩杆一12011的另一端与工作箱10的内壁底面固定连接，弹簧12012环形盘绕在伸缩杆一12011上，弹簧12012的一端与工作箱10的内壁底面固定连接，弹簧12012的另一端与活动块12010的底面固定连接，海绵垫12013固定连接在活动块12010上开设的通孔中，海绵垫12013与尼龙绳1101接触连接，刷毛12014固定连接在工作箱10侧面上开设的通孔中，刷毛12014与尼龙绳1101接触连接，通过设置刷毛12014，可以将尼龙绳1101从水中粘附的垃圾杂质刷落，通过设置海绵垫12013，可以将尼龙绳1101上吸附的水渍吸收，保证尼龙绳1101的干燥整洁，延长尼龙绳1101的使用寿命，通过设置收线装置12，可以将尼龙绳1101均匀整齐地缠绕收缩，在装置不使用时能够使尼龙绳1101盘绕收纳，便于以后使用，锁紧装置13包括固定板1301、机箱1302、电机1303、转杆1304、第一平齿轮1305、第二平齿轮1306、连接杆1307、螺纹杆1308、挡板1309、伸缩杆二13010、第三锥齿轮13011，固定板1301固定连接在工作箱10的内壁顶面上，机箱1302固定连接在固定板1301的底端上，电机1303固定安装在机箱1302的内
壁上，转杆1304的一端通过联轴器与电机1303的输出端固定连接，转杆1304贯穿机箱1302，且转杆1304与机箱1302接触连接，转杆1304远离电机1303的一端与第一平齿轮1305固定连接，第一平齿轮1305与第二平齿轮1306啮合，第二平齿轮1306活动连接在固定板1301的一侧上，连接杆1307的一端固定连接在固定板1301上，连接杆1307的另一端滑动连接在第二平齿轮1306一侧开设的环形滑槽中，第二平齿轮1306通过连接杆1307转动连接在固定板1301上，通过设置连接杆1307，既可以将第二平齿轮1306固定在固定板1301上，又不会影响第二平齿轮1306的转动，螺纹杆1308同时贯穿固定板1301和第二平齿轮1306，且螺纹杆1308与固定板1301滑动连接，螺纹杆1308与第二平齿轮1306螺纹连接，挡板1309固定连接在螺纹杆1308的一端上，伸缩杆二13010的一端与固定板1301固定连接，伸缩杆二13010的另一端与螺纹杆1308固定连接，第三锥齿轮13011固定连接在螺纹杆1308的另一端上，第三锥齿轮13011与第一锥齿轮1205垂直啮合，通过设置锁紧装置13，利用电机1303驱动可以实现螺纹杆1308带动第三锥齿轮13011平移将第一锥齿轮1205锁紧，使收线装置12无法进行收放线工作，从而使尼龙绳1101的长度在打捞过程中能够保持不变，提高获取的水位信息的精准度，顶板8的底面远离水深测量装置11的一侧固定安装有水温计14和海流计15，顶板8的顶面上远离水深测量装置11的一侧固定安装有数据采集器16和风向仪18，数据采集器16与水温计14和海流计15均信号连接，数据采集器16的顶面上固定连接有信号发射器17，数据采集器16通过信号发射器17与终端设备信号连接。
22.在使用时，将装置通过金属锥2固定在海域中的预观测点处，海水的浮力带动浮块9上升，从而使顶板8以及顶板8上的结构上升至水平面，启动电机1303，电机1303带动转杆1304转动，转杆1304转动带动第一平齿轮1305转动，第一平齿轮1305转动带动第二平齿轮1306转动，第二平齿轮1306转动带动螺纹杆1308运动，螺纹杆1308在挡板1309和伸缩杆二13010的限位下水平移动，带动第三锥齿轮13011水平移动，使第三锥齿轮13011与第一锥齿轮1205脱离啮合，然后关闭电机1303，此时铅锤1103在重力作用下下沉，牵引尼龙绳1101伸长，当铅锤1103下沉至水底时，启动电机1303反转，电机1303带动第三锥齿轮13011运动重新与第一锥齿轮1205啮合，将第一锥齿轮1205固定后关闭电机1303；水温计14和海流计15将获取的水温及海流信息纪律在数据采集器16中并通过信号发射器17传输至终端处，记录风向仪18显示的风向；数据记录完成后，将装置打捞起，测量铅锤1103到顶板8之间的尼龙绳1101长度即为水位深度，测量记录完成后，启动电机1303使第一锥齿轮1205与第三锥齿轮13011脱离啮合，脱离啮合后关闭电机1303，摇动把手1202，把手1202带动转轴一1201转动，转轴一1201转动带动绕线辊1204转动对尼龙绳1101进行盘收，转轴一1201转动还带动第一锥齿轮1205转动，第一锥齿轮1205转动带动第二锥齿轮1208转动，第二锥齿轮1208转动带动转轴二1207转动，转轴二1207转动带动挤压盘1209转动，对活动块12010进行挤压，活动块12010在挤压盘1209与弹簧12012的作用下竖直往复运动，带动尼龙绳1101竖直往复运动，使尼龙绳1101均匀缠绕在绕线辊1204上，缠绕完成后启动电机1303使第三锥齿轮13011与第一锥齿轮1205啮合，将第一锥齿轮1205锁紧，然后关闭电机1303，方便下次使用。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。