[实用新型]ADCP传感器水下垂直度调整装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及水文监测领域，特别涉及一种安装于河床基上进行水流数据采集的安装设备调整装置，尤指一种ADCP传感器水下垂直度调整装置。

背景技术

ADCP（声学多普勒流速剖面仪）是利用多普勒效应原理，可以获得其所处位置的垂直剖面的水流数据，进行流速测量。ADCP突破传统机械转动为基础的传感流速仪，用声波换能器作传感器，换能器发射声脉冲波，声脉冲波通过水体中不均匀分布的泥沙颗粒、浮游生物等反散射体反散射，由换能器接收信号，经测定多普勒频移而测算出流速。ADCP具有能直接测出断面的流速剖面、具有不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点,目前被广泛用于海洋、河口的流场结构调查、流速和流量测验等。为使用ADCP获得长期的水文资料，数据的采集周期需要长达一年以上，并定期地对ADCP的垂直度进行检测与保养。

传统的ADCP浮式平台安装系统，由于焊接点在水下腐蚀而影响到浮式平台的安全性，且维护保养时，需要水下机器人或潜水员进行安装固定或拆除，费用高昂。专利CN102785763A中对浮式平台ADCP安装系统进行了改造，但是固定架太高，会影响船只行走，而太低，又存在安装定位问题。专利CN201569666U中提到的LADCP，避免了吊仪器架的钢缆与海平面形成的夹角过大而出现测量误差，但该装置的体积较大，无形中增加了设备自身的重量与成本。配有测流ADCP传感器的走航式测量船，在遇有风浪较大、洪水急流等情况时，测量船则无法完成作业任务。专利CN2025747571U中提及一种测流平台，测流平台利用铁锚固定于河底，平台固定架利用泡沫浮子产生的浮力浮于水中，该平台具有重量轻、平稳性较好等特点，但遇有传感器故障时，从水中提取出该测流平台有一定难度。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种ADCP传感器水下垂直度调整装置，解决了现在技术存在的上述问题，且其体积小，重量轻，安装、调整、维护方便，同时提高了ADCP传感器测量的准确性与连续性。安装调整完毕后投入使用，在维护时通过监控用经纬仪观测到ADCP传感器与水平面不垂直时，通过该装置调整ADCP传感器与水平面的垂直度，并实现ADCP传感器垂直度自锁，保证ADCP传感器能够采集到完整、连续的水文数据。

ADCP传感器水下垂直度调整装置包括蜗轮蜗杆变速箱、摇臂机构、至少由四根支柱制成的起支撑作用的固定框架、在固定框架体安装蜗轮蜗杆变速箱，ADCP传感器十字轴调整架，同步带轮、丝杠螺母传动系。当ADCP传感器倾斜时，蜗轮输出轴经过同步带、丝杠螺母副传动系，直接作用在ADCP传感器的卡具上，在十字轴调整架的作用下，实现对ADCP传感器的调整。为防止泥沙颗粒、浮游生物等对该装置的传动机构造成传动效果变差的现象，对整个装置除ADCP传感器探头、蜗杆上的动力输入连接头、固定框架体的底座之外的全部装置均密封起来。在每个蜗杆动力输入处设置1个浮子，以便维护时可快速定位到动力输入连接头部分。所述的蜗杆沿箱体上表面对角线布置，减小箱体尺寸。箱体的外形尺寸长为200mm，宽为100mm，高为140mm，调整装置总体尺寸长为390mm，宽120mm，高350mm。

蜗轮蜗杆变速箱中一蜗轮轴孔内安装套筒，套筒通过螺栓与轴承座一起固定在箱体内侧，减小蜗轮输出轴的长度，摇臂机构再固定在套筒上，丝杠螺母传动机构穿过摇臂套筒，蜗轮轴的转动不影响摇臂机构的运动。在两个输出蜗轮轴的端部均安装同步轮，利用两根同步带分别带动安装在摇臂及丝杠上的同步轮转动，摇臂摆动与丝杠转动、螺母移动，使十字轴调整架摆动来调整ADCP传感器的垂直度。蜗轮蜗杆采用不锈钢或工程塑料，箱体采用铝材料或工程塑料制成，既防锈，又减轻重量。

十字轴调整架包括内圈和外圈，均为方形结构。ADCP传感器安装在内圈中心处圆孔内，并通过顶丝将ADCP传感器顶紧，防止滑动。内圈与外圈均采用铝材料或工程塑料。内圈通过轴、轴承与外圈相连，外圈通过轴、轴承、固定架直接固定在固定框架体上。

同步轮传动准确，工作时无滑动，传动平稳，具有缓冲、减振能力。同步轮为铝材料制成。

摇臂机构主要包括摇臂、套筒、同步轮，丝杠从套筒内穿过，同步带轮可实现丝杠独立转动以及与摇臂的同时摆动。