一种适用于海洋观测的高稳性浮体的制作方法

本发明涉及海洋监测设备及其周边配套设施，特别是涉及一种适用于海洋观测的高稳性浮体。

背景技术：

1、海洋观测是人类认识和预测海洋的基础，浮标作为海洋观测的重要手段之一，可以长期实时获取必要的气象、水文观测数据，为人类适应和应对全球气候变化提供重要的数据支撑。浮体作为浮标的主要组成部分，不仅为浮标提供浮力，还为浮标提供搭载空间，用于架装水文设备和供电电源，且浮体稳性直接影响着浮标的摇摆幅度，进而对风速仪和表层海流测量精度，因此，高稳性轻质浮体不仅可以提高浮标的搭载能力，还将提高风速仪和表层海流测量的准确度。

2、现有的浮标浮体主要有两种，一种为钢制浮体，浮体的重量大，在海上运行期间若遭到撞击极易变形或破损，从而导致浮标沉没；另一种为泡沫制浮体，浮标受到撞击时，不会沉没，但由于浮体稳性差，且上下无连接装置，浮标增设了上甲板和底座，从而导致浮标的总体重量并未有明显减轻，故浮标的搭载能力并未得到有效提升。

3、现有泡沫制浮标的组装结构，如图1所示，浮标主要由气象观测塔架、仪器舱、泡沫制浮体、锚系连接杆、锚系连接底座组成，例如公开号为cn212556673u、cn104859800a的中国专利，气象观测塔架为方桌型，用于安装气象和通讯设备，泡沫制浮体为圆柱形，因泡沫制浮体上无气象观测塔架安装基座和锚系连接杆，故需要在仪器舱上增设舱盖板和塔架安装基座，并在浮体上开孔，通过锚系连接杆将仪器舱的舱盖板、锚系底座上方甲板和泡沫制浮体组装在一起。因此，尽管该浮体重量相对较轻，但由于浮体受压，故采用了高密度的泡沫，浮标整体重量相对于钢制浮标变化不大，且重量主要集中在浮标中部，从而导致浮标重心相对较高，浮标稳性变差，降低了风速仪和表层海流的观测准确度。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种适用于海洋观测的高稳性浮体，以解决上述现有技术存在的问题，减轻适用于海洋观测的高稳性浮体重量，提高浮体的稳性，提升浮体的搭载能力，同时保证浮体搭载仪器的观测精度。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种适用于海洋观测的高稳性浮体，包括：

4、骨架，所述骨架包括甲板和与所述甲板相连的限位安装机构、复用连接机构，所述限位安装机构设置于所述甲板的顶部，所述限位安装机构能够用于采控单元的安装限位，所述复用连接机构的一端与所述甲板相连，所述复用连接机构的另一端朝向所述甲板的下方延伸，所述复用连接机构能够与气象观测塔架、锚系连接底座相连；

5、基座，所述基座由轻质泡沫制成，所述基座具有能够容纳数据采集单元的中空部，所述甲板与所述基座相连，所述复用连接机构远离所述甲板的一端穿过所述基座的中空部后伸出；

6、防护层，所述防护层涂覆于所述骨架和所述基座的外部，并包裹所述骨架和所述基座以及二者的连接处。

7、优选地，所述限位安装机构包括采控单元限位座、采控单元连接底座以及连接组件，所述采控单元连接底座与所述甲板可拆卸连接，所述采控单元限位座设置于所述采控单元连接底座的顶部且二者相连，所述连接组件与所述采控单元连接底座相连，且所述连接组件能够与所述采控单元相连。

8、优选地，所述连接组件包括螺杆支架和锁紧螺杆，所述螺杆支架固定于所述采控单元连接底座上，所述锁紧螺杆的一端与所述螺杆支架相连，所述锁紧螺杆的另一端能够与所述采控单元螺纹连接；

9、所述连接组件的数量为多组，全部的所述连接组件绕所述甲板的轴线周向均布。

10、优选地，所述锁紧螺杆与所述螺杆支架转动连接，所述采控限位座具有与所述锁紧螺杆相适配的凹口。

11、优选地，所述采控单元限位座为环形板，所述采控单元连接底座包括连接底板和连接侧板，所述连接底板为与所述采控单元限位座相匹配的环形板，所述连接侧板为空心圆柱状，所述连接底板与所述甲板螺栓连接，所述连接侧板连接所述采控单元限位座以及所述连接底板。

12、优选地，所述复用连接机构包括底座连接板和底座连接杆，所述底座连接板固定于所述甲板的顶部，所述底座连接杆的一端穿过所述甲板并与所述底座连接板连接；

13、所述底座连接板还连接有两螺栓底座，两所述螺栓底座与所述底座连接杆位于所述底座连接板的同一侧，且两所述螺栓底座以所述底座连接杆的轴线为对称轴对称设置。

14、优选地，所述螺栓底座与所述底座连接杆之间还设置加强筋，所述加强筋为三角形板状结构；

15、所述底座连接杆远离所述底座连接板的一端具有连接螺纹，所述底座连接杆能够与所述锚系连接底座螺纹连接。

16、优选地，所述复用连接机构的数量为多组，全部的所述复用连接机构绕所述甲板的轴线周向均布；

17、所述骨架还包括加固组件，所述加固组件设置于所述甲板的下方，所述加固组件包括加固外边框和加固内边框，所述加固外边框与所述底座连接杆相连，所述加固外边框套设于所述加固内边框的外部，所述加固内边框利用加固支撑杆与所述底座连接杆相连。

18、优选地，所述基座为回转体结构，所述基座包括圆柱段和设置于所述圆柱段轴向两端的圆台段，所述圆台段的直径较大一端与所述圆柱段相连；

19、所述圆台段远离所述圆柱段的一端具有安装凹槽，所述安装凹槽为弧面槽，所述甲板设置于所述安装凹槽内，所述甲板以及所述基座均具有与所述限位安装机构、所述复用连接机构相适配的安装孔。

20、优选地，所述甲板由碳纤维材质制成；所述防护层由聚脲材质制成。

21、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的适用于海洋观测的高稳性浮体，包括骨架、基座以及防护层，骨架包括甲板和与甲板相连的限位安装机构、复用连接机构，限位安装机构设置于甲板的顶部，限位安装机构能够用于采控单元的安装限位，复用连接机构的一端与甲板相连，复用连接机构的另一端朝向甲板的下方延伸，复用连接机构能够与气象观测塔架、锚系连接底座相连；基座由轻质泡沫制成，基座具有能够容纳数据采集单元的中空部，甲板与基座相连，复用连接机构远离甲板的一端穿过基座的中空部后伸出；防护层涂覆于骨架和基座的外部，并包裹骨架和基座以及二者的连接处。

22、本发明的适用于海洋观测的高稳性浮体，利用骨架保证浮体的结构强度，基座则能够保证浮体正常浮于水面上，骨架的甲板上设置有限位安装机构，可用于采控单元的安装限位，复用连接机构能够与其他观测设备连接，基座由轻质泡沫制成，减轻了浮体重量，以提升浮体的搭载能力，同时使骨架的复用连接机构伸入基座内，降低浮体整体结构重心，保证浮体的稳性，采用此浮体的浮标无须增设上下连接装置，大幅提升浮体的搭载能力，另外还可将数据采集单元置于基座的中空部，尽可能地降低浮体重心位置，可进一步提高浮体的稳性。与此同时，本发明在骨架和基座外设置了防护层，增强了浮体的抗腐蚀性能，对骨架和基座提供了有效保护，提高浮体的可靠性。

技术特征：

1.一种适用于海洋观测的高稳性浮体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于海洋观测的高稳性浮体，其特征在于：所述限位安装机构包括采控单元限位座、采控单元连接底座以及连接组件，所述采控单元连接底座与所述甲板可拆卸连接，所述采控单元限位座设置于所述采控单元连接底座的顶部且二者相连，所述连接组件与所述采控单元连接底座相连，且所述连接组件能够与所述采控单元相连。

3.根据权利要求2所述的适用于海洋观测的高稳性浮体，其特征在于：所述连接组件包括螺杆支架和锁紧螺杆，所述螺杆支架固定于所述采控单元连接底座上，所述锁紧螺杆的一端与所述螺杆支架相连，所述锁紧螺杆的另一端能够与所述采控单元螺纹连接；

4.根据权利要求2所述的适用于海洋观测的高稳性浮体，其特征在于：所述采控单元限位座为环形板，所述采控单元连接底座包括连接底板和连接侧板，所述连接底板为与所述采控单元限位座相匹配的环形板，所述连接侧板为空心圆柱状，所述连接底板与所述甲板螺栓连接，所述连接侧板连接所述采控单元限位座以及所述连接底板。

5.根据权利要求1所述的适用于海洋观测的高稳性浮体，其特征在于：所述复用连接机构包括底座连接板和底座连接杆，所述底座连接板固定于所述甲板的顶部，所述底座连接杆的一端穿过所述甲板并与所述底座连接板连接；

6.根据权利要求5所述的适用于海洋观测的高稳性浮体，其特征在于：所述螺栓底座与所述底座连接杆之间还设置加强筋，所述加强筋为三角形板状结构；

7.根据权利要求6所述的适用于海洋观测的高稳性浮体，其特征在于：所述复用连接机构的数量为多组，全部的所述复用连接机构绕所述甲板的轴线周向均布；

8.根据权利要求1-7任一项所述的适用于海洋观测的高稳性浮体，其特征在于：所述基座为回转体结构，所述基座包括圆柱段和设置于所述圆柱段轴向两端的圆台段，所述圆台段的直径较大一端与所述圆柱段相连；

9.根据权利要求1-7任一项所述的适用于海洋观测的高稳性浮体，其特征在于：所述甲板由碳纤维材质制成；所述防护层由聚脲材质制成。

技术总结本发明公开了一种适用于海洋观测的高稳性浮体，包括骨架、基座以及防护层，利用骨架保证浮标的结构强度，基座则能够保证浮标正常浮于水面上，骨架的甲板上设置有限位安装机构，可用于采控单元的安装限位，复用连接机构能够与其他观测设备连接，基座由轻质泡沫制成，减轻了浮标重量，以提升浮标的搭载能力，同时使骨架的复用连接机构伸入基座内，降低浮体整体结构重心，增强浮体的结构强度，保证浮体的稳性，还可将数据采集单元置于基座的中空部，尽可能地降低浮标重心位置，进一步提高浮体的稳性，提升浮体的搭载能力。本发明在骨架和基座外设置了防护层，增强了浮体的抗腐蚀性能，对骨架和基座提供了有效保护，提高浮体的可靠性。技术研发人员：周达,张倩,张晓旭,邵毅受保护的技术使用者：国家海洋技术中心技术研发日：技术公布日：2024/5/6