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。

本发明提供了一种海水固有光学量测量系统7的固定投放装置，如图1所示，包括支撑柱1、横梁架单元2、旋转支撑单元3、旋转吊臂单元4、旋转配重单元5和起吊机构6。支撑柱1顶部通过旋转支撑单元3安装有横梁架单元2，横梁架单元2上设置旋转吊臂单元4、旋转配重单元5和起吊机构6。其中，横梁架单元2、旋转吊臂单元4、旋转配重单元5和起吊机构6通过电液混合控制机械运动的方式实现海水固有光学量测量系统7的起吊与投放，统称为电液起吊控制系统。

如图2所示，横梁架单元2包括与旋转支撑单元3连接的横梁主轴8，以及固定于横梁主轴8上的主横梁9和配重横梁10，主横梁9和配重横梁10呈180°安装，主横梁9和横梁主轴8之间设置斜拉杆11，起到稳定支撑作用。

主横梁9上安装有起吊机构6、三通电磁阀12、液压缸13和旋转吊臂单元4；配重横梁10上安装有主配重14、控制柜15和旋转配重单元5，主配重14位于配重横梁10的末端，控制柜15安装于主配置上，旋转配重单元5安装于配重横梁10的中部靠外位置。三通电磁阀12与控制柜15之间通过控制线16连接，三通电磁阀12与液压缸13之间通过液压管路17连接。控制柜15通过控制线16控制三通电磁阀12的通向，从而改变液压管路17液体流向，实现液压缸13的往复运动。在遇到海风或船体摇晃时，旋转吊臂35的无规则摆动会在液压缸13的作用下而实现缓冲，不会导致海水固有光学量测量系统7的摆动，保证了测量的稳定。

如图3所示，旋转支撑单元3包括旋转支撑轴18和套设于旋转支撑轴18外部的中间支撑体19，旋转支撑轴18上端通过螺栓20和螺母一21与横梁主轴8固定连接，旋转支撑轴18下端位于支撑柱1顶部的凹槽内，可在凹槽内转动。中间支撑体19底部与支撑柱1顶部固定连接，旋转支撑轴18和中间支撑体19之间从上到下依次设置有推力球轴承一22、隔离套23、深沟球轴承一24、套筒一25和深沟球轴承二26，旋转支撑轴18下端固定有双螺母27。推力球轴承一22上端通过中间支撑体19的轴肩限位，下端由隔离套23限位，深沟球轴承一24上端由隔离套23限位，下端由套筒一25限位，深沟球轴承二26上端由套筒一25限位，下端由双螺母27锁紧。通过上述轴承与套筒和隔离套23的组合，可以实现旋转支撑轴18带动上方的横梁主轴8转动。

中间支撑体19和支撑柱1连接的法兰盘上安装有液压刹车28，刹车片29设置于旋转支撑轴18的轴肩上。控制柜15控制液压刹车28开关。当液压刹车28打开时，其与旋转支撑轴18的摩擦，实现主横梁9与船体航向的夹角的固定，从而固定海水固有光学量测量系统7的投放位置。当液压刹车28关闭时，通过手动控制整个电液起吊控制系统的旋转。

如图4所示，关于液压刹车28，采用市售盘式液压制动器，类似汽车刹车片29。制动器本体30位于中间支撑体19和支撑柱1连接的法兰盘上，制动器本体30内设置活塞31，液压油32可推动活塞31运动。液压供油时，在液压的作用下活塞31推动刹车片29抱紧旋转支撑轴18的轴肩，实现刹车。

如图5所示，旋转吊臂单元4包括竖直安装于主横梁9末端的旋转吊臂轴33，旋转吊臂轴33中部安装有链轮一34，底部水平安装有旋转吊臂35，旋转吊臂35焊接在旋转吊臂轴33的外壁上。如图6所示，旋转吊臂轴33外设置套筒二36，套筒二36固定于主横梁9的端部，旋转吊臂轴33上部设置螺母二37，旋转吊臂轴33与套筒二36之间设置推力球轴承二38和深沟球轴承三39。通过推力球轴承二38和深沟球轴承三39可以实现旋转吊臂轴33在套筒二36内的转动。

如图7所示，旋转配重单元5包括竖直安装于配重横梁10上的副配重轴40，副配重轴40顶部通过联轴器41连接液压马达42，中部通过键43安装有链轮二44，底部通过水平连接管45连接副配重46，副配重46与旋转吊臂35的旋转方向相同，但与主横梁9在平面方向上的夹角相反，从而可以保持平衡。链轮一34和链轮二44之间通过链条47连接。副配重轴40外设置套筒三48，套筒三48固定于配重横梁10上，副配重轴40上部设置螺母三49，副配重轴40与套筒三48之间设置推力球轴承三50和深沟球轴承四51。通过推力球轴承三50和深沟球轴承四51可以实现副配重轴40在套筒三48内的转动。

液压马达42通过联轴器41带动副配重轴40转动，副配重轴40上的链轮二44通过链条47带动链轮一34转动，进而带动旋转吊臂轴33转动，旋转吊臂轴33带动旋转吊臂35在水平面内转动。液压马达42往复运动，可以实现旋转吊臂35的360°转动。液压缸13固定端铰接于主横梁9上，输出端65铰接于链条47上，在链条47传动过程中，会带动液压缸13绕着固定端的铰接点转动，此时液压缸13为随动状态。旋转吊臂35旋转一周360°，链条47移动的距离是旋转吊臂轴33的周长距离，液压缸13为摆动状态，摆动角度在一个很小的范围内。如图8所示，液压缸13的缸体上安装有伸出的固定杆63，该固定杆63上安装有两个限位开关64，限位开关64与控制柜15电连接。当液压缸13的输出端65运动到两个限位开关64的位置时，限位开关64会将电信号传输给控制柜15内的PLC，然后PLC通过内部控制程序控制三通电磁阀12的通向，开启液压缸13，对链条47施加反向的作用力，起到缓冲作用。

如图5所示，起吊机构6包括绞车52、主定滑轮53、副定滑轮54、绳索55和吊钩56，绞车52和主定滑轮53安装于主横梁9上，副定滑轮54安装于旋转吊臂35末端，绳索55一端固定于绞车52上，另一端绕过主定滑轮53、穿过旋转吊臂轴33的中心孔，再绕过副定滑轮54与吊钩56连接。

控制柜15通过绞车控制线57连接绞车52。控制柜15通过同轴缆58连接位于吊钩56上的海水固有光学量测量系统7，同轴缆58穿过旋转吊臂轴33的中心孔。

吊钩56用于起吊海水固有光学量测量系统7，如图9所示，海水固有光学量测量系统7包括传感器支架59和位于其上的传感器夹具60、铅块61和传感器62。传感器支架59由不锈钢管焊接而成，且每根钢管都钻有通孔，防止钢管在海洋深处由于海水压力而发生变形；每一根不锈钢管和传感器夹具60表面都涂装为黑色，避免对传感器62的测量造成影响；传感器支架59上布置多处铅块61以配重。传感器62可包括高光谱吸收衰减测量仪ACS、温盐深剖面测量系统CTD、后向散射测量仪BB9、数据采集单元DH4等，实现海水固有光学量的测量。

本发明的海水固有光学量测量系统7投放操作顺序如下：

（1）将传感器部件ACS、CTD、BB9、DH4等通过传感器夹具60装配到传感器支架59上，并将铅块61用螺丝固定到传感器支架59上，然后放置到船体甲板上。

（2）操作手动控制按钮通过控制柜15控制液压马达42开启，驱动链轮一34、链轮二44和链条47，从而实现旋转吊臂35的旋转，使得旋转吊臂35的吊钩56侧伸入船体甲板上方。然后操作手动控制按钮通过控制柜15控制绞车52放下绳索55，吊钩56在重力的作用下垂下。然后手动将吊钩56与传感器支架59的钩环相连接。将传感器部件ACS、CTD、BB9、DH4上的电缆与同轴缆58分别连接。

（3）操作手动控制按钮通过控制柜15控制绞车52收回绳索55，这时整个海水固有光学量测量系统7随绳索55的上升而上升。待上升一定距离后，操作手动控制按钮通过控制柜15控制液压马达42开启，驱动链轮一34、链轮二44和链条47，从而实现旋转吊臂35的旋转，使得旋转吊臂35的吊钩56侧伸出至海水表面上方。然后操作手动控制按钮通过控制柜15控制绞车52放下绳索55，这时整个海水固有光学量测量系统7会逐步潜入海洋深处，到达固定位置后停止绞车52。此时，海水固有光学量测量系统7上的传感器62对海水固有光学量进行测量。

回收操作顺序如下：

（1）测量完成后，操作手动控制按钮通过控制柜15控制绞车52回收绳索55，这时整个海水固有光学量测量系统7随绳索55的上升而上升，从而逐渐浮出直至脱离海水表面并起升到高过船体甲板一定高度。

（2）操作手动控制按钮通过控制柜15控制液压马达42开启，驱动链轮一34、链轮二44和链条47，从而实现旋转吊臂35的旋转，使得旋转吊臂35的吊钩56侧伸入船体甲板上方。然后操作手动控制按钮通过控制柜15控制绞车52放下绳索55，整个海水表观光学量测量系统7在重力的作用下垂下并落至船体甲板上。

（3）手动将吊钩56与传感器支架59的钩环的连接断开，并将传感器部件ACS、CTD、BB9、DH4上的电缆与同轴缆58的连接断开。

（4）操作手动控制按钮通过控制柜15控制绞车52收回绳索55及吊钩56。

需要说明的是，以上投放和回收操作均在液压刹车28开启状态下进行，从而保证了主横梁9的方向是固定的。如有需要，可以关闭液压刹车28，手动调整主横梁9的方向。

在投放与回收以及测量过程中，如遇到强风等恶劣天气或船体摇晃时，旋转吊臂35摆动幅度过大时，会触发限位开关64，进而控制柜15通过控制三通电磁阀12的通向，改变液压管路17的液体流向，实现液压缸13的运动，进而实现缓冲作用，不会导致海水表观光学量测量系统7的摆动，保证了投放、测量以及回收的稳定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。