一种防侧翻水质监测浮标

1.本发明涉及浮标领域，尤其涉及一种防侧翻水质监测浮标。


背景技术：

2.水质浮标监测设备是以在线自动分析仪器仪表为核心，采用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术和相关专用分析软件和通信网络组成的综合性自动在线监测系统，水质浮标监测站可实时监测水质cod，ph，氨氮、溶解氧、余氯、浊度、水位、水温、电导率、悬浮物、叶绿素、蓝绿藻、离子等数据。
3.水质浮标监测设备采用漂浮体作为基体，在漂浮体上部搭建光伏组件、水质监测仪器以及传输设备，设备漂浮在水面实施水质监测工作，为避免长时间监测工作造成光伏组件、监测仪器、控制电路被过度腐蚀或浸水产生故障，要保持水质浮标监测设备平稳浮在水面，在大面积水域开展工作时，水质浮标监测设备具有侧翻的可能，主要原因在于大面积水域水面风大，使水面产生较大波浪，水面以下产生的混流都有掀翻监测设备的可能，因此，水质监测浮标设备需要具有防侧翻保护功能。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有技术存在的以下问题：水质浮标监测设备漂浮在水面实施水质监测工作，为避免长时间监测工作造成光伏组件、监测仪器、控制电路被过度腐蚀或浸水产生故障，要保持水质浮标监测设备平稳浮在水面，在大面积水域开展工作时，水质浮标监测设备具有侧翻的可能，主要原因在于大面积水域水面风大，使水面产生较大波浪，水面以下产生的混流都有掀翻监测设备的可能，因此，水质监测浮标设备需要具有防侧翻保护功能。
5.为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种防侧翻水质监测浮标，包括浮体组件；
6.密封盒，密封盒设置在所述浮体组件的顶部，密封盒的顶部竖直固定有立杆，立杆承载有光伏组件；
7.侧浮件，侧浮件包括扇形的浮体板，浮体板固定有轴套部，轴套部转动连接所述立杆，使浮体板可围绕立杆旋转，所述浮体板表面固定有竖板，竖板平行于所述立杆的轴线。
8.优选的，所述轴套部内部转动适配有环件，环件通过轴承与立杆转动连接，轴套部内部具有容纳腔，所述容纳腔表面、环件表面开设有同等高度的油孔。
9.优选的，所述环件外壁、容纳腔内壁固定有两组对位的弹片，两组弹片对所述环件具有相反方向的弹力。
10.优选的，所述浮体组件包括球形浮体，球形浮体置于所述密封盒的下方，密封盒底部连接有球形限位架，所述球形浮体适配置入球形限位架内。
11.优选的，所述球形限位架包括上下固定连接的上包架和下包架，上包架和下包架内部构成适配容纳球形浮体的空间，所述下包架底部设置有配重件。
12.优选的，所述上包架内侧与配重件内侧均至少安装三组滚珠，所述球形浮体与滚珠滚动接触。
13.优选的，所述上包架与密封盒转动连接，所述下包架表面环形均匀分布若干翅片。
14.优选的，所述配重件为球面状，配重件的底部开设有平行于水平面的十字孔，十字孔内螺纹连接有螺纹柱。
15.与相关技术相比较，本发明提供的防侧翻水质监测浮标具有如下有益效果：
16.1、本发明在立杆表面旋转安装浮体板，浮体板表面的竖板受风力作用会向风吹方向移动，并且使竖板平行风向，浮体板转到装置倾斜方向，当设备受风浪作用发生倾斜，浮体板接触水面，扩大倾斜侧漂浮支撑面积使倾斜侧的浮力增大，避免设备受风浪作用过度倾斜造成侧翻；
17.2、本发明将轴套部、环件、立杆之间转动形成两个转动部位保持浮体板相对立杆自由旋转，在轴套部内设置容纳润滑油的容纳腔，在环件、轴套部表面开设油孔，用于对浮体板的旋转部位自主润滑；
18.3、本发明采用球状的球形浮体作为浮力支撑部件，使装置整体类似“不倒翁”状态漂浮，以及球形浮体旋转设置，具有较强的底部卸力功能，使装置漂浮稳定性较高。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构示意图；
20.图2为本发明的侧浮件结构示意图；
21.图3为本发明的侧浮件截面结构示意图；
22.图4为本发明的轴套部转动安装结构示意图；
23.图5为本发明的环件弹性限位结构示意图；
24.图6为本发明的上包架与下包架对位结构示意图；
25.图7为本发明的配重件内侧结构示意图；
26.图8为本发明的螺纹柱安装结构示意图。
27.图中标号：1、立杆；2、密封盒；3、光伏组件；4、侧浮件；41、竖板；42、浮体板；43、轴套部；44、容纳腔；45、环件；46、油孔；47、弹片；5、球形浮体；6、上包架；7、下包架；8、配重件；81、十字孔；82、螺纹柱；9、滚珠。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
30.实施例一
31.如图1所示，一种防侧翻水质监测浮标，包括浮体组件、功能组件以及侧浮件4三个部分；
32.功能组件包括密封盒2，密封盒2为内部空心的圆盘状，在密封盒2内部安装控制芯片、水质检测仪器、吸水泵设备以及光伏组件3的蓄电、控电部分，在密封盒2上表面中心位
置竖直固定圆柱形的立杆1，在立杆1的顶部均匀安装四组光伏组件3；
33.如图2、图3所示，侧浮件4包括扇形的浮体板42，浮体板42内部具有密闭空腔，使浮体板42具有浮力，在浮体板42的顶角部位一体固定轴套部43，将轴套部43通过轴承转动安装在立杆1外部，使浮体板42可围绕立杆1旋转，在浮体板42表面竖直固定有竖板41，竖板41平行于立杆1的轴线；
34.在密封盒2的底部安装设置浮体组件，浮体组件置于水中产生浮力，使密封盒2及上部部件均浮出水面，当水面具有大风时，使水浪幅度增大，装置极易向风吹方向倾倒，此时竖板41受风吹作用带动浮体板42围绕立杆1旋转，竖板41平行于风吹方向，浮体板42位于设备的倾倒侧，当设备受风浪作用发生倾斜，浮体板42接触水面，扩大倾斜侧漂浮支撑面积使倾斜侧的浮力增大，避免设备受风浪作用过度倾斜造成侧翻；
35.实施例二
36.如图6、图7所示，浮体组件包括球形浮体5，球形浮体5为空心球体，用于支撑上部组件，将球形浮体5置于密封盒2的下方，密封盒2底面中心位置竖直对齐球形浮体5中心位置；
37.球形限位架包括上下分布的上包架6和下包架7，上包架6和下包架7通过螺钉固定，使上包架6和下包架7内部构成适配容纳球形浮体5的空间，上包架6具有上圆形圈，圆形圈上部环形分布若干弧形杆，弧形杆包覆球形浮体5的上部，弧形杆的顶部共同连接轴柱，轴柱转动安装在密封盒2的底面中心位置；
38.下包架7具有下圆形圈，上、下圆形圈相同，并且上、下圆形圈通过螺钉固定，下圆形圈底部环形分布若干翅片，翅片平行于球形浮体5的竖直轴线，翅片的底部共同连接配重件8，配重件8内侧为适配球形浮体5的弧形面，翅片与配重件8包覆球形浮体5的下部；
39.配重件8、翅片的重量大于上包架6及以上部位的重量，通过球形浮体5浮力制成，使球形浮体5顶部、密封盒2及以上部位漂浮在水面以上，在配重件8、翅片的重力作用下，使光伏组件3、密封盒2保持在水面以上，水面下部水流发生混流时，会促使装置漂浮晃动，类似于“不倒翁”的状态，配合侧浮件4保持装置不会出现侧翻情况；
40.在上包架6内侧与配重件8内侧均至少安装三组滚珠9，球形浮体5与滚珠9滚动接触，球形浮体5受滚珠9限制可自由旋转，在混流冲击下使球形浮体5发生旋转，具有一定卸力作用，另外，翅片的设置用于应对混流时，使上包架6和下包架7相对密封盒2发生旋转，同样具有卸力作用，降低装置水面以下部位受混流冲击强度。
41.配重件8的外表面为球面状，使配重件8对水流产生的阻力小，使配重件8受混流冲击时更加平稳；
42.如图8所示，配重件8的底部开设有平行于水平面的十字孔81，十字孔81的内腔开设内螺纹，在十字孔81内螺纹连接螺纹柱82，通过在十字方向上调整螺纹柱82的位置，用于改变翅片、配重件8的重心位置，根据实际安装情况调整配重重心，使上部组件保持竖直状态。
43.实施例三
44.如图2、图3所示，侧浮件4包括扇形的浮体板42，浮体板42内部具有密闭空腔，使浮体板42具有浮力，在浮体板42的顶角部位一体固定轴套部43，将轴套部43通过轴承转动安装在立杆1外部，使浮体板42可围绕立杆1旋转，在浮体板42表面竖直固定有竖板41，竖板41
平行于立杆1的轴线；
45.当水面具有大风时，使水浪幅度增大，装置极易向风吹方向倾倒，此时竖板41受风吹作用带动浮体板42围绕立杆1旋转，竖板41平行于风吹方向，浮体板42位于设备的倾倒侧，当设备受风浪作用发生倾斜，浮体板42接触水面，扩大倾斜侧漂浮支撑面积使倾斜侧的浮力增大，避免设备受风浪作用过度倾斜造成侧翻
46.由于装置长时间处于水面作业，轴套部43的旋转部位受腐蚀作用容易出现摩擦力增大现象，导致浮体板42响应速度下降或无响应，需要对轴套部43实施润滑保护，具体操作如下：
47.如图4所示，轴套部43的内部转动适配安装环件45，环件45内壁通过轴承与立杆1转动连接，在轴套部43内部开设环式容纳腔44，容纳腔44的上部设置有进油口，容纳腔44的表面、环件45表面开设有同等高度的油孔46；
48.通过进油口将润滑油装入容纳腔44内，再对进油口密封，轴套部43、环件45、立杆1之间相互转动，两组转动部位保持轴套部43相对立杆1旋转，轴套部43自由旋转会带动环件45发生一定幅度的转动，当环件45表面的油孔46与容纳腔44表面的油孔46对齐时，容纳腔44内的润滑油经过油孔46进入环件45与立杆1之间，实施润滑工作；
49.如图5所示，在环件45的外壁对称开设两个空槽，空槽内以及容纳腔44内壁对应空槽位置固定有两组对位的弹片47，两组弹片47对环件45具有相反方向的弹力，用于限制环件45相对轴套部43的角度；
50.当两组弹片47处于放松状态下，环件45表面的油孔46与容纳腔44表面的油孔46错位，此状态下不需要进行润滑工作，因此保持油孔46封堵，当环件45与立杆1之间的摩擦力增大时，环件45受立杆1的牵制，会相对轴套部43克服弹力扭转，环件45表面的油孔46与容纳腔44表面的油孔46对齐，使润滑油进入环件45与立杆1之间，实施润滑工作。

技术特征：
1.一种防侧翻水质监测浮标，其特征在于，包括：浮体组件；密封盒(2)，密封盒(2)设置在所述浮体组件的顶部，密封盒(2)的顶部竖直固定有立杆(1)，立杆(1)承载有光伏组件(3)；侧浮件(4)，侧浮件(4)包括扇形的浮体板(42)，浮体板(42)固定有轴套部(43)，轴套部(43)转动连接所述立杆(1)，使浮体板(42)可围绕立杆(1)旋转，所述浮体板(42)表面固定有竖板(41)，竖板(41)平行于所述立杆(1)的轴线。2.根据权利要求1所述的防侧翻水质监测浮标，其特征在于，所述轴套部(43)内部转动适配有环件(45)，环件(45)通过轴承与立杆1转动连接，轴套部(43)内部具有容纳腔(44)，所述容纳腔(44)表面、环件(45)表面开设有同等高度的油孔(46)。3.根据权利要求2所述的防侧翻水质监测浮标，其特征在于，所述环件(45)外壁、容纳腔(44)内壁固定有两组对位的弹片(47)，两组弹片(47)对所述环件(45)具有相反方向的弹力。4.根据权利要求1所述的防侧翻水质监测浮标，其特征在于，所述浮体组件包括球形浮体(5)，球形浮体(5)置于所述密封盒(2)的下方，密封盒(2)底部连接有球形限位架，所述球形浮体(5)适配置入球形限位架内。5.根据权利要求4所述的防侧翻水质监测浮标，其特征在于，所述球形限位架包括上下固定连接的上包架(6)和下包架(7)，上包架(6)和下包架(7)内部构成适配容纳球形浮体(5)的空间，所述下包架(7)底部设置有配重件(8)。6.根据权利要求5所述的防侧翻水质监测浮标，其特征在于，所述上包架(6)内侧与配重件(8)内侧均至少安装三组滚珠(9)，所述球形浮体(5)与滚珠(9)滚动接触。7.根据权利要求6所述的防侧翻水质监测浮标，其特征在于，所述上包架(6)与密封盒(2)转动连接，所述下包架(7)表面环形均匀分布若干翅片。8.根据权利要求6所述的防侧翻水质监测浮标，其特征在于，所述配重件(8)为球面状，配重件(8)的底部开设有平行于水平面的十字孔(81)，十字孔(81)内螺纹连接有螺纹柱(82)。

技术总结
本发明涉及浮标领域，尤其涉及一种防侧翻水质监测浮标，包括浮体组件；密封盒，密封盒设置在所述浮体组件的顶部，密封盒的顶部竖直固定有立杆，立杆承载有光伏组件；侧浮件，侧浮件包括扇形的浮体板，浮体板固定有轴套部，轴套部转动连接所述立杆，使浮体板可围绕立杆旋转，所述浮体板表面固定有竖板，竖板平行于所述立杆的轴线，本发明在立杆表面旋转安装浮体板，浮体板表面的竖板受风力作用会向风吹方向移动，并且使竖板平行风向，浮体板转到装置倾斜方向，当设备受风浪作用发生倾斜，浮体板接触水面，扩大倾斜侧漂浮支撑面积使倾斜侧的浮力增大，避免设备受风浪作用过度倾斜造成侧翻。翻。翻。


技术研发人员：王震 蒋立先 张元栋
受保护的技术使用者：杭州职业技术学院
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/6/28