阅读说明：本技术 集温度光度水流检测的一体机 (Integrated machine for collecting temperature, luminosity and water flow detection ) 是由 桂福坤 冯德军 王萍 田玉先 孙孟 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种集温度光度水流检测的一体机,属于设施养殖工程技术领域,本发明的装置包括：第一浮体,第一浮体为圆环状,且第一浮体中部设有圆形内孔,第二浮体,第二浮体为圆环状,且第二浮体中部设有圆形内孔,第二浮体通过第一支撑件与第一浮体固定连接,第一支撑件与第二浮体轴心线平行设置,第一支撑件上设有第一流速仪,第二浮体上安装有水压传感器、温度计以及第二控制单元,第一流速仪、水压传感器、温度计分别与第二控制单元连接,第二控制单元上安装有光度传感器。本发明的装置在实际检测过程中可进行多点投放检测无线收集数据,且数据精准性干扰小,有效解决现有大范围检测需将检测装置连接控制的问题。(The invention discloses an integrated machine for collecting temperature photometric water flow detection, belonging to the technical field of facility culture engineering, and the device of the invention comprises: the first floating body is in a circular ring shape, a circular inner hole is formed in the middle of the first floating body, the second floating body is in a circular ring shape, a circular inner hole is formed in the middle of the second floating body, the second floating body is fixedly connected with the first floating body through a first supporting piece, the first supporting piece is parallel to the axial lead of the second floating body, a first flow velocity meter is arranged on the first supporting piece, a water pressure sensor, a thermometer and a second control unit are installed on the second floating body, the first flow velocity meter, the water pressure sensor and the thermometer are respectively connected with the second control unit, and a luminosity sensor is installed on the second control unit. The device can perform multi-point putting detection and wireless data collection in the actual detection process, has small data accuracy interference, and effectively solves the problem that the existing large-range detection needs to be connected and controlled.)

集温度光度水流检测的一体机

技术领域

本发明属于设施养殖工程技术领域，具体涉及一种集温度光度水流检测的一体机。

背景技术

测量海洋的温度光度在海岸工程领域一直具有重要的科学意义和工程应用价值；目前测量海洋温度光度及其位置都需要用两三种仪器设备完成，过程太过麻烦；对于只需要测量这三个指标的实验会简单方便，因此需要集温度光度位置于一体的仪器；传统温度器、光度器等仪器要想在海水中测量温度、光度是非常麻烦的因为海水很大，想要测量它的温度需要很多温度计的联用，如果这样的是需要非常的工程的，整个养殖海水中的不同距离，不同深度的地方进行投放检测温度装置，并把这些装置连起来统一控制，使得成本会变得很高，消耗的人力物力也会变得很大，所以在成本和效率上考虑是很不划算的，不适合在海水养殖中广泛使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集温度光度水流检测的一体机，实现仅利用一体机即可完成海洋温度、光度、流速等指标的检测，在实际检测过程中可进行多点投放检测无线收集数据，且数据精准性干扰小，有效解决现有大范围检测需将检测装置连接控制的问题。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：集温度光度水流检测的一体机，包括：

第一浮体，第一浮体为圆环状，且第一浮体中部设有圆形内孔，

第二浮体，第二浮体为圆环状，且第二浮体中部设有圆形内孔，第二浮体通过第一支撑件与第一浮体固定连接，第一支撑件一端与第一浮体底面连接，另一端与第二浮体顶面连接，第一支撑件环绕第二浮体轴心线设置，且第一支撑件与第二浮体轴心线平行设置，

其中，内孔连接过内孔中心的连接撑杆，连接撑杆与第一浮体呈水平设置，第一撑杆上设有第一轴承，第一轴承与内孔同轴设置，且第一轴承轴心处装配有与缆绳连接的连接柱体，

其中，第一支撑件上设有第一流速仪，第二浮体上安装有水压传感器、温度计以及第二控制单元，第一流速仪、水压传感器、温度计分别与第二控制单元连接，第二控制单元上安装有光度传感器。

本发明选择将流速仪、水压传感器、第二控制单元等检测、数据收发元件安装在由第一浮体和第二浮体等部件组成的一体机上，相比较于直接安装在一块浮体上，本发明此种安装方式可更好的隔离载体的扰动，降低检测元件在检测过程中受到其安装载体扰动导致检测精度下降的情况出现，将第一浮体和第二浮体均设置成圆环状且尺寸相同的方式降低装置整体放入水中时受水体流动导致装置位移或产生抖动的影响，设计的两个浮体可进一步将装置整体的浮力提升，装置在受流体冲击或流体流经过程中扩大流体通过量，降低装置整体相对流体的阻力也有利于流速仪所测水体流速数据精准性，选择在第一浮体上方设置连接撑杆的方式便于通过缆绳与连接撑杆上的连接柱体来将装置从水面移动体上将装置投放到水中，便于收放装置，在一处检测点检测完成后通过缆绳将装置从水中打捞起来，利用水面移动体移动至下一检测点，对不同检测点进行检测，有效解决现有大范围检测需将检测装置连接控制的问题。为避免影响装置在拖动过程中以及漂浮在水体中受缆绳的影响，通过第一轴承将连接柱体和第一撑杆的连接方式，可实现装置在水体中可进行自转但不受缆绳连接影响。

可选的，所述第二控制单元上还安装数据传送模块，所述第二控制单元通过无线传输与第一控制单元连接，所述第一控制单元设置在水面移动体上，所述水面移动体上安装有GPS模块且与第一控制单元连接。利用第二控制单元对装置上的流速仪、水压传感器、温度计进行连接收集检测数据，再经过第二控制单元上的数据传送模块利用无线传输技术，即GSM无线传输技术实现将放入水中进行定点检测获得的数据传送至第一控制单元处进行数据统计及分析，相比较于现有的检测方式来说，本发明可选择对水域中各检测点进行投放本发明的装置进行检测，利用无线传输技术收集各检测点的数据，实现智能检测，有效降低检测成本及人工劳动，在水面移动体上安装GPS模块，可实时获取装置检测位置。

可选的，第一轴承安装在连接撑杆上方，连接撑杆下方安装第二流速仪。为获得检测点水域内水体流速的精准数据以及避免误测，设置第一流速仪和第二流速仪的方式进行检测，并根据流速仪的种类选择两种流速仪的安装位置，第二流速仪为旋杯转子式流速仪，根据其使用特点，将其安装在连接支撑杆下方使其绕内孔轴线旋转，即绕装置的中心轴线旋转测流速，保证检测数据精准性，而第一流速仪为旋浆式流速仪故将其安装在第一支撑件便于进行流速检测，并且为保证数据精准性，可在每个第一支撑件上设置第一流速仪，当然第一流速仪的设置数量根据实际需求进行设置。

可选的，第一浮体和第二浮体的上下表面均设有圆环状的第一平面，第一平面上环绕开设有贯穿第一浮体/第二浮体的贯穿孔，贯穿孔孔轴线与内孔轴线平行设置，贯穿孔的孔径为其贯穿物厚度的1/2。在第一浮体和第二浮体的上下表面设置圆环状的第一平面有利于流经的水流平滑流过，降低浮体相对水流的阻力作用，并且设置第一平面便于安装第一支撑件以及其他检测元件，在水流经过圆环状的第一浮体和第二浮体过程中相对会受到一定的阻流作用造成第一浮体和/或第二浮体的抖动产生，通过在第一平面上开设贯穿孔的方式对水体流经第一浮体、第二浮体的第一平面过程中，使部分水体流入到贯穿孔使其流向向下流动，即对第一浮体、第二浮体形成一个下压力或向上推力，使之与水流冲击浮体形成的冲击阻力形成相互抵消作用，以此降低水体经过浮体时浮体产生的抖动，并具体设计了贯穿孔的孔径为其贯穿物厚度的1/2，来控制水体流过浮体形成的水流阻力和水体在贯穿孔内因流动距离和流量大小而形成的下压力或向上推力的抵消效果，有效防止检测仪器在检测过程中抖动导致数据精准性降低的情况。

可选的，第一流速仪转动杆与第一支撑件垂直连接，一体机上设有四个第一流速仪，圆周分布夹角为90°。为获得检测点水域内水体流速的精准数据以及避免误测，设置第一流速仪和第二流速仪的方式进行检测，并根据流速仪的种类选择两种流速仪的安装位置，第一流速仪为旋浆式流速仪故将其安装在第一支撑件便于进行流速检测，并且为保证数据精准性，可在每个第一支撑件上设置第一流速仪，当然第一流速仪的设置数量根据实际需求进行设置。

可选的，第一浮体和/或第二浮体表面均布有稳流孔，稳流孔半径R＝0.5～1cm。为进一步降低本装置在定点进行检测工作时受水体流动影响检测数据，通过在第一浮体和/或第二浮体表面均设稳流孔，优选第一浮体和第二浮体表面都设置稳流孔，所设计的稳流孔为半球状圆孔，在水流经过浮体的过程中，水流需绕浮体流动，在水体沿浮体表面流动过程中受到浮体表面的半球状的稳流孔影响，水流的流动路径得以延长，具体设计了稳流孔内孔半径为0.5～1cm利用水流在半球状的内腔中流动过程中消耗水体的流动能量，以此实现降低水体对浮体表面的冲击力，提高浮体在水中的稳定性，避免了检测设备在检测过程中装置整***置发生较大位移导致检测数据有误的情况出现。

可选的，第一浮体的外环壁上环绕连接有第一翼板，第一翼板之间夹角为120°。在第一浮体上设置第一翼板可提高第一浮体在受波浪冲击时形成自转的速度，即对波浪冲击力的分化效果。

可选的，一体机通过缆绳与水面移动体连接，通过将一体机由缆绳和水面移动体的连接方式呢可实现将本发明的一体机拖动到各个检测点进行检测，相比较于现有技术多点投放并各点相连的方式，本发明可有效降低检测成本，操作灵活性更高。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明选择将流速仪、水压传感器、第二控制单元等检测、数据收发元件安装在由第一浮体和第二浮体等部件组成的一体机上，相比较于直接安装在一块浮体上，本发明此种安装方式可更好的隔离载体的扰动，降低检测元件在检测过程中受到其安装载体扰动导致检测精度下降的情况出现，将第一浮体和第二浮体均设置成圆环状且尺寸相同的方式降低装置整体放入水中时受水体流动导致装置位移或产生抖动的影响，同时本发明实现了对不同检测点进行检测，有效解决现有大范围检测需将检测装置连接控制的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明集温度光度水流检测的一体机在水中的使用状态示意图；

图2是本发明集温度光度水流检测的一体机示意图；

图3是本发明集温度光度水流检测的一体机俯视图；

图4是第一浮板和/或第二浮板表面的稳流孔示意图；

图5是实施例3中测试不同稳流孔半径下浮体的位移状态统计图；

图6是实施例3中测试不同贯穿孔相对浮体壁厚比值下浮***移距离统计图。附图标记说明：100-水面移动体；110-第一控制单元；200-一体机；300-缆绳；310-连接柱体；10-第一浮体；11-第一支撑件；12-第一翼板；13-内孔；14-连接撑杆；15-第一轴承；16-第一平面；17-贯穿孔；20-第二浮体；30-第一流速仪；40-温度计；50-水压传感器；60-第二控制单元；70-稳流孔；80-第二流速仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参见图1-4所示，集温度光度水流检测的一体机，包括：

第一浮体10，第一浮体10为圆环状，且第一浮体10中部设有圆形内孔13，

第二浮体20，第二浮体20为圆环状，且第二浮体20中部设有圆形内孔13，第二浮体20通过第一支撑件11与第一浮体10固定连接，第一支撑件11一端与第一浮体10底面连接，另一端与第二浮体20顶面连接，第一支撑件11环绕第二浮体20轴心线设置，且第一支撑件11与第二浮体20轴心线平行设置，

其中，内孔13连接过内孔13中心的连接撑杆14，连接撑杆14与第一浮体10呈水平设置，第一撑杆14上设有第一轴承15，第一轴承15与内孔13同轴设置，且第一轴承15轴心处装配有与缆绳300连接的连接柱体310，

其中，第一支撑件11上设有第一流速仪30，第二浮体20上安装有水压传感器50、温度计40以及第二控制单元60，第一流速仪30、水压传感器50、温度计40分别与第二控制单元60连接，第二控制单元60上安装有光度传感器。

本发明选择将流速仪、水压传感器50、第二控制单元60等检测、数据收发元件安装在由第一浮体10和第二浮体20等部件组成的一体机上，相比较于直接安装在一块浮体上，本发明此种安装方式可更好的隔离载体的扰动，降低检测元件在检测过程中受到其安装载体扰动导致检测精度下降的情况出现，将第一浮体10和第二浮体20均设置成圆环状且尺寸相同的方式降低装置整体放入水中时受水体流动导致装置位移或产生抖动的影响，设计的两个浮体可进一步将装置整体的浮力提升，装置在受流体冲击或流体流经过程中扩大流体通过量，降低装置整体相对流体的阻力也有利于流速仪所测水体流速数据精准性，选择在第一浮体10上方设置连接撑杆14的方式便于通过缆绳300与连接撑杆14上的连接柱体310来将装置从水面移动体100上将装置垂直投放到水中，为保证定位精准性还可在装置上配设配重块，便于收放装置，在一处检测点检测完成后通过缆绳300将装置从水中打捞起来，利用水面移动体100移动至下一检测点，对不同检测点进行检测，有效解决现有大范围检测需将检测装置连接控制的问题。为避免影响装置在拖动过程中以及漂浮在水体中受缆绳300的影响，通过第一轴承15将连接柱体310和第一撑杆14的连接方式，可实现装置在水体中可进行自转但不受缆绳300连接影响。

第二控制单元60上还安装数据传送模块，所述第二控制单元60通过无线传输与第一控制单元110连接，所述第一控制单元110设置在水面移动体100上，所述水面移动体100上安装有GPS模块且与第一控制单元110连接。利用第二控制单元60对装置上的流速仪、水压传感器50、温度计40进行连接收集检测数据，再经过第二控制单元60上的数据传送模块利用无线传输技术，即GSM无线传输技术实现将放入水中进行定点检测获得的数据传送至第一控制单元110处进行数据统计及分析，相比较于现有的检测方式来说，本发明可选择对水域中各检测点进行投放本发明的装置进行检测，利用无线传输技术收集各检测点的数据，实现智能检测，有效降低检测成本及人工劳动，在水面移动体100上安装GPS模块，可实时获取装置检测位置。

第一轴承15安装在连接撑杆14上方，连接撑杆14下方安装第二流速仪80。为获得检测点水域内水体流速的精准数据以及避免误测，设置第一流速仪30和第二流速仪80的方式进行检测，并根据流速仪的种类选择两种流速仪的安装位置，第二流速仪80为旋杯转子式流速仪，根据其使用特点，将其安装在连接支撑杆14下方使其绕内孔13轴线旋转，即绕装置的中心轴线旋转测流速，保证检测数据精准性，而第一流速仪30为旋浆式流速仪故将其安装在第一支撑件11便于进行流速检测，并且为保证数据精准性，可在每个第一支撑件11上设置第一流速仪30，当然第一流速仪30的设置数量根据实际需求进行设置。

第一浮体10和第二浮体20的上下表面均设有圆环状的第一平面16，第一平面16上环绕开设有贯穿第一浮体10/第二浮体20的贯穿孔17，贯穿孔17孔轴线与内孔13轴线平行设置，贯穿孔17的孔径为其贯穿物厚度的1/2。在第一浮体10和第二浮体20的上下表面设置圆环状的第一平面16有利于流经的水流平滑流过，降低浮体相对水流的阻力作用，并且设置第一平面16便于安装第一支撑件11以及其他检测元件，在水流经过圆环状的第一浮体10和第二浮体20过程中相对会受到一定的阻流作用造成第一浮体10和/或第二浮体20的抖动产生，通过在第一平面16上开设贯穿孔17的方式对水体流经第一浮体10、第二浮体20的第一平面16过程中，使部分水体流入到贯穿孔17使其流向向下流动，即对第一浮体10、第二浮体20形成一个下压力或向上推力，使之与水流冲击浮体形成的冲击阻力形成相互抵消作用，以此降低水体经过浮体时浮体产生的抖动，并具体设计了贯穿孔17的孔径为其贯穿物厚度的1/2，来控制水体流过浮体形成的水流阻力和水体在贯穿孔17内因流动距离和流量大小而形成的下压力或向上推力的抵消效果，有效防止检测仪器在检测过程中抖动导致数据精准性降低的情况。

第一流速仪30转动杆与第一支撑件11垂直连接，一体机上设有四个第一流速仪30，圆周分布夹角为90°。为获得检测点水域内水体流速的精准数据以及避免误测，设置第一流速仪30和第二流速仪80的方式进行检测，并根据流速仪的种类选择两种流速仪的安装位置，第一流速仪30为旋浆式流速仪故将其安装在第一支撑件11便于进行流速检测，并且为保证数据精准性，可在每个第一支撑件11上设置第一流速仪30，当然第一流速仪30的设置数量根据实际需求进行设置。

第一浮体10和/或第二浮体20表面均布有稳流孔70，稳流孔70半径R＝0.5～1cm，其中优选0.5cm，为进一步降低本装置在定点进行检测工作时受水体流动影响检测数据，通过在第一浮体10和/或第二浮体20表面均设稳流孔70，优选第一浮体10和第二浮体20表面都设置稳流孔70，所设计的稳流孔70为半球状圆孔，当然还可以是六角形孔，在水流经过浮体的过程中，水流需绕浮体流动，在水体沿浮体表面流动过程中受到浮体表面的半球状的稳流孔70影响，水流的流动路径得以延长，具体设计了稳流孔70内孔半径为0.5～1cm利用水流在半球状的内腔中流动过程中消耗水体的流动能量，以此实现降低水体对浮体表面的冲击力，提高浮体在水中的稳定性，避免了检测设备在检测过程中装置整***置发生较大位移导致检测数据有误的情况出现。

第一浮体10的外环壁上环绕连接有第一翼板12，第一翼板12之间夹角为120°。在第一浮体10上设置第一翼板12可提高第一浮体10在受波浪冲击时形成自转的速度，即对波浪冲击力的分化效果。

一体机200通过缆绳300与水面移动体100连接，通过将一体机200由缆绳300和水面移动体100的连接方式呢可实现将本发明的一体机拖动到各个检测点进行检测，相比较于现有技术多点投放并各点相连的方式，本发明可有效降低检测成本，操作灵活性更高。

实施例2：

本发明的集温度光度水流检测的一体机实际使用时：在需要对养殖水域或检测水域内进行数据检测时，通过水面移动体100装载本发明的一体机200在水中移动至检测点，然后垂直投放一体机200，为保证投放垂直度可在一体机20上设置配重块来控制投放垂直度和检测水层深度，在检测过程中利用第一流速仪30、第二流速仪80、温度计40、水压传感器50以及水面移动体100上安装的GPS模块获取流速、温度、水压定位位置的检测数据，并将检测数据经第二控制单元60上的数据收发模块经无线传输技术传输至第一控制单元110进行数据收集及分析操作，在一个检测点完成检测后将一体机200打捞放置水面移动体100上后到下一检测点处再将一体机200放入水中进行检测。

实施例3：

通过在水槽内进行模拟测试，采用造波器形成10m/s的水流分别流经表面不同孔径的稳流孔70，具体分别设置4个浮体，浮体表面开设的稳流孔70内孔半径为0.1cm、0.5cm、1.0cm、2.0cm，测试浮体在3分钟位移距离，经测，稳流孔70的孔半径在0.1～1.0cm之间时，浮体的位移范围在0.05～0.08m之间，而当稳流孔70孔半径在1.0cm以上时浮***移距离开设扩大，在稳流孔70孔半径为2.0cm时，浮***移距离接近0.15m，因此将稳流孔70的孔半径设置成0.1～1.0cm，具体测试结果参见图5所示。

通过在水槽内进行模拟测试，采用造波器形成5m/s的水流分别流经开设有不同孔径的第一浮体10进行测试浮体在垂直方向上位移距离，经测，当贯穿孔17的孔径为其贯穿物厚度的1/2时浮体受水流冲击而形成的上下波动距离最小，而将贯穿孔17的孔径为其贯穿物厚度的1/3时，浮体上下波动距离最大，具体测试结果参见图6所示。

需说明的是本发明GPS模块与第一控制单元10线性连接或无线连接，所使用的第一控制单元10可以是电脑、手机等智能终端，第二控制单元20可以是单片机或其他集成模块，但需保证具有防水功能，至于装置上的续航可选择使用防水蓄电池的方式提供电能，此为现有技术，例如采用CN203398174U的防水技术，但不局限于该技术，该技术的缺少并不影响对本申请技术方案的理解，在此不作过多赘述。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。