[发明专利]一种水下锚绳拉力采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下锚绳拉力采集装置，属于深水网箱水下测力领域。

背景技术

深水网箱通常设置在较深海域，是一种高投入、高产出、高风险的养殖设施。我国深水网箱养殖业经过十余年的快速发展，深水网箱数量逐年递增，深水网箱养殖设施正朝着大型化发展，最大网箱周长已达到80m，单箱产量超30t。但大型深水网箱在获得高养殖效益的同时也面临更高风险，尤其在网箱遭遇恶劣海况时，大型深水网箱所受到的波浪和海流作用更大，致使网箱锚泊系统有可能无法承受过大载荷而发生网箱整体破坏，给养殖户带来巨大损失。如2011～2013年的超强台风“纳沙”、“尤特”和“玉兔”造成海南、广东省的深水网箱养殖业损失数亿元，台风经过之处深水网箱破坏严重。

准确获取深水网箱锚绳力学数据是开展深水网箱科学设计和制作安装的关键，而现场测试能够获取网箱锚绳受力的最原始真实数据，数据的准确性和可靠性是其它研究手段所不能比拟的。然而，国内尚没有集成模块化的网箱水下锚绳拉力测试系统。目前测量网箱锚绳拉力的方法是将拉力传感器连接在锚绳上，通过设置在网箱或平台上的电源和数据记录系统获取力学数据，其缺点是受海洋工况影响较大，连接传感器和记录系统的线缆在浪流冲击下容易扯断，且受水面仪器设备的限制，很难测量台风条件下锚绳力学数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种水下锚绳拉力采集装置，以克服现有技术中测量网箱锚绳受力时存在的数据传输线缆暴露在海洋环境中，不能满足恶劣海况尤其是台风条件下测量的问题。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种水下锚绳拉力采集装置，包括拉力传感器，该拉力传感器设有用于连接锚绳的两个吊环和能够将作用于两个吊环的锚绳拉力转换成电信号输出的拉力传感单元，其特征在于：所述的水下锚绳拉力采集装置还包括电池组、微处理器线路板、存储器、USB接口和防水密封外壳；

所述防水密封外壳包括传感器防水壳体、法兰管、法兰盖、螺纹套管和密封螺帽；所述传感器防水壳体的侧壁设有线缆孔，所述法兰管由管体部和套于管体部之外的法兰盘构成，其中管体部具有适配于所述传感器防水壳体侧壁的左端部管口，该管体部的左端部管口坐落在所述传感器防水壳体的侧壁上并使得所述传感器防水壳体的线缆孔位于管体部的左端部管口范围内，管体部的左端部管口与所述传感器防水壳体的侧壁密封连接；所述法兰盖设有USB接口安装孔，所述螺纹套管密封连接在所述法兰盖的右端面上，所述法兰盖与所述法兰盘密封连接，使得所述管体部的右端部管口被法兰盖盖合并且所述管体部的内腔通过USB接口安装孔与所述螺纹套管的内腔连通；所述密封螺帽通过螺纹配合与所述螺纹套管密封连接；

所述两个吊环分别安装在传感器防水壳体的顶部和底部，所述拉力传感单元安装在传感器防水壳体的内部，所述拉力传感单元的电源线缆和拉力信号输出线缆均通过所述线缆孔伸入所述管体部的内腔中；所述微处理器线路板设有实时时钟，所述电池组、微处理器线路板和存储器均安装在所述管体部的内腔中，所述USB接口安装在所述USB接口安装孔中并在所述螺纹套管的内腔露出；拉力传感单元和微处理器线路板的电源线缆分别与电池组电连接，所述拉力传感单元的拉力信号输出线缆、存储器和USB接口分别与微处理器线路板的相应输入端口电连接，所述微处理器线路板能够将拉力传感单元输出的拉力信号与实时时钟输出的实时时间组成拉力数据保存在存储器中、并能够将保存在存储器中的拉力数据通过USB接口输出给外部设备。

为了便于对电池组和微处理器线路板进行维修，作为本发明的优选实施方式，所述法兰盖和所述法兰盘均设有多个周向均匀布置的螺纹孔，所述法兰盖与所述法兰盘通过螺栓密封连接，并且法兰盖与所述法兰盘的接触面之间设有环形防水垫片。

为了增强法兰盖和所述法兰管之间的防水密封性能，作为本发明的优选实施方式，所述环形防水垫片为环形聚四氟垫片。

作为本发明的优选实施方式，所述管体部的内壁中部位置设有凸缘、内壁右部位置设有凹槽，所述的水下锚绳拉力采集装置还包括格栅板，格栅板设置在所述管体部的内腔中并通过螺栓固定在所述凸缘上，使得所述电池组被夹紧固定在所述传感器防水壳体的侧壁与格栅板之间；所述微处理器线路板嵌装固定在所述凹槽中；所述微处理器线路板的电源线缆穿过所述格栅板与电池组电连接，所述拉力传感单元的拉力信号输出线缆穿过所述格栅板与微处理器线路板的相应输入端口电连接。

作为本发明的优选实施方式，所述管体部的左端部管口与所述传感器防水壳体的侧壁之间、所述螺纹套管与所述法兰盖之间均通过激光焊接密封连接。