[发明专利]一种河湖冰凌的自动测量装置及方法

权利要求书

1.一种河湖冰凌的自动测量装置，其特征是，包括：

钻冰装置，用于将河湖冰层凿透；

控制装置，控制钻冰装置工作；

测量装置，用于测量河湖冰层的厚度；

所述钻冰装置包括横梁臂、调速电机、皮带、旋转编码器、皮带轮、转轴、钻头卡式接口、探针和钻头，所述控制装置包括底座、步进电机、步进电机支撑轴、步进电机卡环、齿轮轴和控制器，所述测量装置包括磁致传感器、磁致传感器固定环、磁环和引线；

所述步进电机支撑轴垂直固定在底座上，所述步进电机通过步进电机卡环固定在步进电机支撑轴的上端外侧，所述齿轮轴下端设置在步进电机支撑轴内部且通过齿轮与步进电机的输出轴齿合连接，所述横梁臂的一端固定在齿轮轴上端，所述转轴上端垂直设置在横梁臂的另一端，转轴上端穿过横梁臂后与旋转编码器连接，转轴上端还设置有皮带轮，调速电机设置在横梁臂上且调速电机的输出端通过皮带与皮带轮连接；所述钻头通过钻头卡式接口设置在转轴下端，所述钻头卡式接口上设置有通孔，所述探针设置在通孔内，探针上端连接有触发开关；所述磁致传感器通过磁致传感器固定环垂直固定在齿轮轴上，磁致传感器的引线垂直设置且下端穿过固定在步进电机支撑轴上的磁环；所述控制器分别与步进电机、旋转编码器、调速电机、触发开关和磁致传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种河湖冰凌的自动测量装置，其特征是，所述触发开关包括磁性接近开关和钢环，所述钢环设置在钻头卡式接口上方且与探针上端连接，所述磁性接近开关设置在钢环上方，磁性接近开关与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种河湖冰凌的自动测量装置，其特征是，所述步进电机为带刹车步进电机。

4.根据权利要求1所述的一种河湖冰凌的自动测量装置，其特征是，所述横梁臂设置有开口向上的皮带槽，所述的皮带轮、皮带和调速电机的输出端设置在皮带槽内，所述皮带槽开口处设置有皮带槽盖。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种河湖冰凌的自动测量装置，其特征是，所述测量装置还包括上限位开关、下限位开关和上限位开关拨片，所述上限位开关设置在步进电机支撑轴上，所述下限位开关设置在磁致传感器的引线下方的底座上，所述上限位开关拨片设置在磁致传感器的引线下端且与上限位开关上下对应；所述的上限位开关和下限位开关分别与控制器电连接。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种河湖冰凌的自动测量装置，其特征是，所述钻头包括冰层钻头或冰芯钻头。

7.一种河湖冰凌的自动测量方法，其特征是，利用权利要求2-6任意一种河湖冰凌的自动测量装置进行河湖冰凌自动测量，所述自动测量方法包括以下步骤：

安装钻头；

利用步进电机驱动横梁臂上下移动从而将钻头放置在河湖冰层上；

记录磁致传感器的数据，作为冰层厚度的初始数据；

启动调速电机控制钻头进行钻冰工作，同时利用步进电机驱动钻头和磁致传感器向下移动；

当钻头钻透冰层到达水面时，探针在重力作用下快速下落触动触发开关，停止钻冰工作并记录冰层厚度的最终数据；

驱动步进电机反转，将钻头上升到冰层之上；

计算冰层厚度。