[发明专利]带气体发生装置的水体剖面观测装置

说明书

本发明公开一种带气体发生装置的水体剖面观测装置，其包括气体发生剂、气体反应液、储液箱、泵体、储气罩壳、耐压仓体、控制系统、深度测量仪以及电控阀。在使用本装置时，本装置在收集完数据到达预设深度后，整个装置会上浮到海面上，最终漂浮在海面上，所以操作人员将本装置抛入海水后，工作船可以立马行驶到下一海域进行下一次的测量工作，最后再返回打捞回收本装置，无需等待，具有操作简便，节省船时的特点。

技术领域

本发明涉及一种带气体发生装置的水体剖面观测装置。

背景技术

水体剖面观测装置是一种用于检测海洋相关数据的测量设备；现有的水体剖面观测装置的操作方式是首先由工作船搭载到预定海域后，被工作人员投入海水中，然后观测装置边下沉边收集水文信息，待完成收集工作后，工作人员再操作观测装置上升到水面，接着回收上船，然后才能行驶到下一海域开展工作；在这个过程中，由于工作船需要原地等待测量完成后，才能行驶到下一海域开展工作，使得整个测量工作需要耗费大量船时。可见现有的水体剖面观测装置存在着耗费船时且使用成本过高的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种带气体发生装置的水体剖面观测装置，解决上述现有技术问题中的一个或多个。

根据本发明的一个方面，提供了一种带气体发生装置的水体剖面观测装置，其包括气体发生剂、气体反应液、储液箱、泵体、储气罩壳、耐压仓体、控制系统、深度测量仪以及电控阀；其中，储气罩壳与耐压仓体连接设置，储气罩壳设有储气空间、分别与储气空间贯通设置的第一开口和第二开口，气体发生剂设置在储气空间内；且第一开口和第二开口沿着重力势能方向由高到低依次排布；气体反应液容纳在储液箱内，泵体的进液口延伸到储液箱内，泵体的出液口与气体发生剂相对应；当气体反应液与气体发生剂相遇时，产生气体；电控阀、泵体以及深度测量仪均与控制系统电信号连接，控制系统设置在耐压仓体内；电控阀设置在第一开口上，且电控阀设置成控制第一开口的导通或关闭。

这样，工作船到达预定海域后，工作人员将本装置保持“储气罩壳在上，耐压仓体在下的姿态”放入到海水中；初始状态时，控制系统指令电控阀将第一开口关闭，由于储气罩壳产生浮力，用于装载工作器件的耐压仓体产生重力，本装置的姿态在浮力和重力的作用下，调整为储气罩壳在重力方向的上方，耐压仓体在重力方向的下方，待本装置的状态稳定后(这里可以通过在控制系统内设置延时功能，使得电控阀延时打开来实现)，控制系统指令电控阀打开第一开口；由于第一开口和第二开口沿着重力势能方向由高到低依次排布，即第一开口的位置在第二开口的上方，那么海水从最先由第二开口进入到储气罩壳的储气空间内，同时海水将空气由处于打开状态的第一开口排出，从而使得空气被完全排出到储气罩壳外，储气罩壳的浮力消失，整个装置开始下沉，待深度测量仪检测到到达预定深度后，控制系统指令电控阀将第一开口关闭，控制系统指令泵体将气体反应液从储液箱内喷射到气体发生剂上，气体反应液与气体发生剂相遇产生气体，由于第一开口完全封闭，气体只能通过第二开口将海水压排出去，气体被锁在储气罩壳的储气空间内，整个装置的浮力大于整个装置的重力，整个装置上升，直至上浮到海面，等待被工作船回收；在装置下沉的过程中，通过搭载的仪器设备来工作(例如采集海洋信息)；在使用本装置时，本装置在收集完数据到达预设深度后，整个装置会上浮到海面上，最终漂浮在海面上，所以操作人员将本装置抛入海水后，工作船可以立马行驶到下一海域进行下一次的测量工作，最后再返回打捞回收本装置，无需等待，具有操作简便，节省船时的特点。此外，在整个装置上浮的过程中，由于水压的逐渐减小，气体相应地会膨胀，当气体充满整个储气空间后，继续膨胀，多余的气体从第二开口排出，这样，储气罩壳始终处于内外压力平衡，储气罩壳仅需薄壁结构即可加工完成，无需抗压设计，具有生产成本低的特点。

在一些实施方式中，气体反应液为氢氧化钠水溶液，气体发生剂为铝粒。

这样，氢氧化钠水溶液遇铝粒产生氢气，氢气为整个装置的上浮提供浮力。

在一些实施方式中，气体反应液为过氧化氢水溶液，气体发生剂为二氧化锰。