一种应用于水利监测的浮标装置及其使用方法
阅读说明：本技术 一种应用于水利监测的浮标装置及其使用方法 (Buoy device applied to water conservancy monitoring and application method thereof ) 是由 吴德军 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种应用于水利监测的浮标装置及其使用方法,包括浮标,浮标连接有若干个浮动球,浮动球转动连接有倾斜方向设置的下滑动杆,下滑动杆贯穿浮动球且上端连接有上滑动杆,上滑动杆滑动连接有风向风力标；下滑动杆下端滑动连接有若干个滑动座,若干个滑动座均通过拉绳与风向风力标相连,滑动座通过撑杆铰接有支撑杆,相邻支撑杆之间连接有弹力布,支撑杆上端与下滑动杆外壁铰接,滑动座通过复位弹簧与下滑动杆相连。本发明可跟随风浪的方向和力度,自适应调整弹力布张开的幅度,很大幅度的降低浮标的波动,有效减小因为浮标波动而造成的检测误差。(The invention discloses a buoy device applied to water conservancy monitoring and a using method thereof, and the buoy device comprises a buoy, wherein the buoy is connected with a plurality of floating balls, the floating balls are rotationally connected with lower sliding rods arranged in the inclining direction, the lower sliding rods penetrate through the floating balls, the upper ends of the lower sliding rods are connected with upper sliding rods, and the upper sliding rods are connected with wind vanes in a sliding manner; the lower end of the lower sliding rod is connected with a plurality of sliding seats in a sliding mode, the sliding seats are connected with the wind vane through pull ropes, the sliding seats are hinged to supporting rods through supporting rods, elastic cloth is connected between adjacent supporting rods, the upper ends of the supporting rods are hinged to the outer wall of the lower sliding rod, and the sliding seats are connected with the lower sliding rod through reset springs. The invention can adjust the opening amplitude of the elastic cloth in a self-adaptive way along with the direction and the force of the wind waves, greatly reduces the fluctuation of the buoy, and effectively reduces the detection error caused by the fluctuation of the buoy.)
技术领域
本发明涉及水利检测技术领域，具体涉及一种应用于水利监测的浮标装置及其使用方法。
背景技术
浮标在海面上的浮标受到风浪流等环境载荷的作用，会发生大幅的摇摆响应。摇摆运动对浮标的影响主要体现在两个方面：首先，浮标的摇摆运动极大影响着浮标水文和气象等参数的观测，通常浮标摇摆角度越小，探测传感器的测量准确度越高；其次，浮标的摇摆影响着浮标维护人员的登标维修和维护作业。海洋观测浮标搭载了众多的探测仪器，这些仪器服役在高湿度、高盐度的海洋环境中，并遭受着大风和波浪的作用，其老化和损坏的概率较陆地上高的多，需要更短周期的设备维护和维修作业。
因此，风浪中浮标摇摆角度的合理控制是浮标设计的重要指标。浮标属于单点系泊体，通常是通过锚链固定在海底的。由于海况情况复杂，难以预测，波浪的冲击使浮标随时都处于摇动状态，一旦海浪过大，可能会有倾覆的趋势，浮标很容易发生损坏，从而降低浮标的使用寿命，影响监测装置的监测结果。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种应用于水利监测的浮标装置及其使用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提出了一种应用于水利监测的浮标装置，包括浮标，所述浮标连接有若干个浮动球，所述浮动球转动连接有倾斜方向设置的下滑动杆，所述下滑动杆贯穿所述浮动球且上端连接有上滑动杆，所述上滑动杆滑动连接有风向风力标；所述下滑动杆下端滑动连接有若干个滑动座，若干个所述滑动座均通过拉绳与所述风向风力标相连，所述滑动座通过撑杆铰接有支撑杆，相邻所述支撑杆之间连接有弹力布，所述支撑杆上端与所述下滑动杆外壁铰接，所述滑动座通过复位弹簧与所述下滑动杆相连。
优选的，所述下滑动杆两端开设有若干组滑动槽，每组滑动槽包括两个对称设置在所述下滑动杆两侧的滑动槽，两个所述滑动槽内均滑动连接有所述滑动座，两个所述滑动座对称设置在所述下滑动杆两侧。
优选的，所述下滑动杆和所述上滑动杆内开设有空腔，所述滑动槽与所述空腔相连通，所述滑动座之间连接有连接板，所述连接板与所述滑动槽滑动连接。
优选的，所述空腔内设置有与所述下滑动杆内壁固定连接的弹簧固定板，所述复位弹簧滑动设置在所述空腔内，所述复位弹簧上端与所述弹簧固定板相连，所述复位弹簧下端与所述连接板相连。
优选的，所述风向风力标通过拉绳连接板与所述拉绳滑动连接，所述空腔内转动设置有若干个支撑轮，所述拉绳挂设在所述支撑轮上，所述拉绳贯穿所述弹簧固定板后所述连接板相连。
优选的，所述下滑动杆连接有转动盘，所述浮动球设置在所述转动盘之间，所述浮动球与所述转动盘转动连接。
优选的，所述浮标通过拉杆与所述浮动球相连，所述浮动球共设置有四个；所述浮标内设置探测仪器，所述浮标还连接有太阳能板。
优选的，所述下滑动杆和所述上滑动杆之间夹角为锐角。
本发明还提出了一种应用于水利监测的浮标装置的使用方法，采用上述的一种应用于水利监测的浮标装置，包括以下步骤：
S1:将浮标放置在所需监测的水面上，随着风的吹过，在风力的作用下，若干个风向风力标均调整为顺风方向，同时，风向风力标带动下滑动杆绕浮动球转动；
S2：随着风的吹动，带动风向风力标沿上滑动杆滑动，风向风力标通过拉绳带动滑动座沿下滑动杆向上滑动，滑动座通过撑杆带动支撑杆打开，从而带动支撑杆之间的弹力布张开，从而平衡风浪的推力。
优选的，所述下滑动杆的迎风面与风浪夹角为钝角，当风力减少时，在复位弹簧的作用下，滑动座沿下滑动杆向下滑动，从而使支撑杆打开幅度减少，进而使支撑杆之间的弹力布张开程度减小。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明中设置有若干个浮动球和风向风力标，在浮力球的作用下，带动风向风力标漂浮在水面上，在海风的作用下，风向风力标调整为顺风方向，进而带动下滑动杆转动，使下滑动杆的迎风面与风浪夹角为钝角，从而有着更好的支撑能力，结构合理，根据跟随风向的变化，自动调整支撑杆转动的角度，从而有着更好的抗风浪能力，经济实用，具有极高的推广价值。
2.本发明设置的风向风力标可在风浪的作用下，沿上滑动杆滑动，通过拉绳带动滑动座滑动，进而通过撑杆带动支撑杆打开，使弹力布张开，从而在风浪打过来时能够平衡波浪的推力，减少倾覆现象的发生，随之减小浮标的震动，且弹力布张开的大小跟随风力大小而发生变化，风力大时，张开幅度大，从而利于对风浪推力的平衡作用，使浮标始终保持稳定，减小晃动，有效防止浮标损坏现象的发生，从而提高浮标的使用寿命，提高监测装置的监测的质量。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明中整体主视图；
图2是图1中A部分结构放大图；
图3是图1中B部分结构放大图；
图4是本发明中整体俯视图；
图5是图4中风向风力标部分结构俯视图；
图6是本发明中整体主视图(工作状态下)。
附图标记说明:
1下滑动杆；2拉杆；3浮标；4太阳能板；5滑动座；6撑杆；7复位弹簧；8支撑杆；9拉绳；10固定座；11上滑动杆；12拉绳连接板；13风向风力标；14支撑轮；15转动盘；16浮动球；17滑动槽；18空腔；19弹簧固定板；20连接板。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-6所示，本实施例提出了一种应用于水利监测的浮标装置，包括浮标3，浮标3连接有若干个浮动球16，浮动球16转动连接有倾斜方向设置的下滑动杆1，下滑动杆1贯穿浮动球16且上端连接有上滑动杆11。
浮标3通过拉杆2与浮动球16相连，浮动球16正常状态下漂浮在水面上，在拉杆2的作用下，使浮标3始终漂浮在水面上。
浮动球16共设置有四个，浮力球16分别设置在浮标3的前、后、左、右四个方向，从而起到对浮标3四点支撑作用。
浮标3内设置探测仪器，探测仪器用于正常的水面监测工作，可根据实际需要设置有不同的探测仪器，浮标3还连接有太阳能板4，太阳能板4用于探测仪器的供电工作，利于探测仪器长时间的工作。
下滑动杆1分为上下两部分，其中上部分贯穿浮动球16为垂直水面方向设置，下部分倾斜方向设置，下滑动杆1的下部分和上滑动杆11之间夹角为锐角，相当于竖直方向设置，倾斜设置的下滑动杆1与风浪有着更大的接触面，且接触面始终为顺着风浪方向，从而利于风浪打击时，拥有更好的抗风浪能力。
上滑动杆11和下滑动杆1固定连接，上滑动杆11滑动连接有风向风力标13，风向风力标13只可沿上滑动杆11长度方向滑动，因此当风向风力标13在风力的作用下，发生转动时，可带动上滑动杆11和下滑动杆1同时转动。
下滑动杆1下端滑动连接有若干个滑动座5，若干个滑动座5均通过拉绳9与风向风力标13相连，滑动座5通过撑杆6铰接有支撑杆8，相邻支撑杆8之间连接有弹力布，支撑杆8上端与下滑动杆1外壁铰接，滑动座5通过复位弹簧7与下滑动杆1相连。
弹力布具有防水性能，可在弹力布外侧涂一层防水涂料，防止水粘附在弹力布上，从而使弹力布整体质量变重，且弹力布可随着支撑杆8的打开，而张开，从而起到平衡风浪推力的作用。
下滑动杆1两端开设有若干组滑动槽17，每组滑动槽17包括两个对称设置在下滑动杆1两侧的滑动槽17，两个滑动槽17内均滑动连接有滑动座5，两个滑动座5对称设置在下滑动杆1两侧。
下滑动杆1和上滑动杆11内开设有空腔18，滑动槽17与空腔18相连通，滑动座5之间连接有连接板20，连接板20与滑动槽17滑动连接。
空腔18内设置有与下滑动杆1内壁固定连接的弹簧固定板19，复位弹簧7滑动设置在空腔18内，复位弹簧7上端与弹簧固定板19相连，复位弹簧7下端与连接板20相连。
风向风力标13通过拉绳连接板12与拉绳9滑动连接，空腔18内转动设置有若干个支撑轮14，拉绳9挂设在支撑轮14上，拉绳9贯穿弹簧固定板19后连接板20相连。
其中，支撑轮14可设置有若干个，支撑轮14与下滑动杆1或上滑动杆11内壁转动连接，支撑轮14对拉绳9起到导向的作用，防止拉绳9与下滑动杆1或上滑动杆11内壁发生摩擦情况。
支撑杆8的上端通过固定座10与下滑动杆1铰接，固定座10和下滑动杆1外壁固定连接，支撑杆8和固定座10铰接。
拉绳9和弹簧固定板19滑动连接，因此当拉绳9上升时，可同时带动下滑动杆1内的若干个连接板20同时向上运动，进而通过撑杆6带动支撑杆8绕固定座10转动。
下滑动杆1连接有转动盘15，浮动球16设置在转动盘15之间，浮动球16与转动盘15转动连接。
转动盘15对浮动球16起到限位的作用，防止浮动球16沿下滑动杆1发生上下方向的滑动。
本发明还提出了一种应用于水利监测的浮标装置的使用方法，还包括上项的一种应用于水利监测的浮标装置，包括以下步骤：
S1:将浮标3放置在所需监测的水面上，随着风的吹过，在风力的作用下，若干个风向风力标13均调整为顺风方向，同时，风向风力标13带动下滑动杆1绕浮动球16转动；
S2：随着风的吹动，带动风向风力标13沿上滑动杆11滑动，风向风力标13通过拉绳9带动滑动座5沿下滑动杆1向上滑动，滑动座5通过撑杆6带动支撑杆8打开，从而带动支撑杆8之间的弹力布张开，从而平衡风浪的推力。
下滑动杆1的迎风面与风浪夹角为钝角，当风力减少时，在复位弹簧7的作用下，滑动座5沿下滑动杆1向下滑动，从而使支撑杆8打开幅度减少，进而使支撑杆8之间的弹力布张开程度减小。
需要说明的是，设置的若干个浮动球16和风向风力标13，在浮力球16的作用下，带动风向风力标13漂浮在水面上，在海风的作用下，4个风向风力标13均转动调整为顺风方向，进而带动相应的下滑动杆1转动，使所有的下滑动杆1的迎风面均与风浪夹角为钝角，从而有着更好的支撑能力，结构合理，根据跟随风向的变化，自动调整支撑杆8转动的角度，从而有着更好的抗风浪能力，经济实用，具有极高的推广价值。
另外，设置的风向风力标13可在风浪的作用下，沿上滑动杆11滑动，通过拉绳9带动滑动座5滑动，进而通过撑杆6带动支撑杆8打开，使弹力布张开，从而在风浪打过来时能够平衡波浪的推力，减少倾覆现象的发生，随之减小浮标3的震动，且弹力布张开的大小跟随风力大小而发生变化，风力大时，张开幅度大，从而利于对风浪推力的平衡作用，使浮标3始终保持稳定，减小晃动，有效防止浮标3损坏现象的发生，从而提高浮标3的使用寿命，提高监测装置的监测的质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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