一种自发电式无线传输潮位仪 |
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| 申请号 | CN202210062523.3 | 申请日 | 2022-01-19 | 公开(公告)号 | CN114383685B | 公开(公告)日 | 2024-05-14 |
| 申请人 | 秦皇岛华勘地质工程有限公司; | 发明人 | 乔吉果; 张冲; 董雁南; 张超; 李瑞峰; 薛阳; 李赫; 徐红蕾; 秦琨; 秦彬; | ||||
| 摘要 | 一种自发电式无线传输潮位仪，包括 电池 组 及 电子 元件部分、电磁发电部分、外部清洁部分、 外壳 部分；电池组及电子元件部分固定安装在外壳部分的密封套筒内，电磁发电部分转动安装在外壳部分的密封套筒外壁的滑槽内，电磁发电部分的 位置 在外壳部分的前端处，密封套筒的外边，保护壳的内部，外部清洁部分的零部件一部分安装在密封套筒外壁的滑槽内，一部分安装在密封套筒的内部，电池组及电子元件部分用于为设备进行供电，并且内部的压 力 传感器 用于测量潮位，数据发射器用于将采集的数据进行无线传输，电磁发电部分用于磁生电，为设备持续供电，无需间隔时间取出，外部清洁部分用于将设备外部附着的海洋 生物 清理掉，保证设备外壁的整洁。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种自发电式无线传输潮位仪，其特征在于：包括电池组及电子元件部分(1)、电磁发电部分(2)、外部清洁部分(3)、外壳部分(4)；所述的电池组及电子元件部分(1)固定安装在外壳部分(4)的密封套筒(401)内，电磁发电部分(2)转动安装在外壳部分(4)的密封套筒(401)外壁的滑槽内，电磁发电部分(2)的位置在外壳部分(4)的前端处，密封套筒(401)的外边，保护壳(402)的内部，外部清洁部分(3)的零部件一部分安装在密封套筒(401)外壁的滑槽内，一部分安装在密封套筒(401)的内部； |
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| 说明书全文 | 一种自发电式无线传输潮位仪技术领域背景技术[0002] 如今沿海工程不断发展，潮位仪的需求日益增长，目前我国使用的潮位仪多采用国外的技术，造价较高不易维修，本发明提供一种自发电式无线传输潮位仪，本发明采用了无线传输技术，并且配合自发电的能源供应系统，可以远程进行传输数据，无需定期将潮位仪取出获取数据，极大的方便了工作进行。 发明内容[0003] 针对上述问题，本发明提供一种自发电式无线传输潮位仪，此设备可以利用水流进行自我发电，实现长期供能，并且能够无线传输数据。 [0005] 所述的电池组及电子元件部分固定安装在外壳部分的密封套筒内，电磁发电部分转动安装在外壳部分的密封套筒外壁的滑槽内，电磁发电部分的位置在外壳部分的前端处，密封套筒的外边，保护壳的内部，外部清洁部分的零部件一部分安装在密封套筒外壁的滑槽内，一部分安装在密封套筒的内部； [0006] 所述的电池组及电子元件部分包括：电池底座、电池A、电池B、导线A、导线B、电动推杆、充电切换板、导线C、接线头、小支架、导电片、单导电杆、双导电杆、电源切换板、压力传感器和数据发送器、整流器； [0007] 所述的电池底座固定安装在密封套筒的内壁上，电池A和电池B固定安装在电池底座内，导线A和导线B的后端均固定安装在电池底座的后端，导线A和导线B的前端均固定安装在小支架上，导线A和导线B的裸露处均固定卡在密封套筒的内壁上；电动推杆固定安装在电池底座的中间，电动推杆的伸缩杆与充电切换板固定连接，充电切换板的两侧滑动安装在小支架上的滑槽内；导线C的一端固定安装在电池底座后端的接线处，导线C的前端固定安装在接线头的上端，导线C裸露处均固定卡在密封套筒的内壁上，接线头固定安装在密封套筒内设有的支架上，接线头的下端转动安装有单导电杆，单导电杆卡在充电切换板中间的滑槽内，单导电杆的下端间歇性的卡在导电片内；小支架的下端固定安装在导电片上，导电片的内侧设有导电铜片，导电铜片与电池A和电池B的前端接触，形成闭合电路，小支架和导电片外侧均设有金属卡槽，可导电；电源切换板的上端和下端分别滑动安装在小支架和导电片外侧设有的金属卡槽内，源切换板上端设有活口，活口与充电切换板下端设有的斜面滑块间歇性滑动连接，电源切换板上设有两个凹槽卡子，两个凹槽卡子分别与两个双导电杆中间的轴滑动连接，两个双导电杆的一端间歇性的与小支架和导电片外侧设有的金属卡槽接触，另一端转动安装在压力传感器和数据发送器上的正负电极处，压力传感器和数据发送器固定安装在密封套筒内壁的固定架上，整流器固定安装在压力传感器和数据发送器上。 [0009] 所述的磁铁固定架转动安装在密封套筒外侧的圆形滑槽内，半圆磁铁有两个，对称固定安装在磁铁固定架上，微型螺旋桨通过连接轴与磁铁固定架固定连接，微型螺旋桨的中心轴转动安装在密封套筒前端的圆孔内。 [0010] 优选的，所述的外部清洁部分包括：伺服电机、滚筒、清洁杆、小磁铁、稳定圈； [0011] 所述的伺服电机固定安装在密封套筒内壁的固定架上，伺服电机的电机齿轮与伺服电机内壁设有的齿相啮合，滚筒外壁设有螺旋凹槽，螺旋凹槽与小磁铁滑动连接，小磁铁还滑动安装在密封套筒内壁的水平滑槽内；稳定圈有两个，一大一小，稳定圈上设有带磁滑块，带磁滑块分别滑动安装保护壳外壁的水平滑槽内和密封套筒外壁的水平滑槽内，清洁杆固定安装在两个稳定圈上的带磁滑块之间。 [0012] 优选的，所述的外壳部分包括：密封套筒、保护壳、过滤网、连接头、负重帽头； [0013] 所述的保护壳固定安装在密封套筒的前端，过滤网固定安装在保护壳上，连接头固定安装在保护壳的前端；负重帽头转动安装在密封套筒的后端。 [0014] 由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点： [0015] 1.本发明采用了无线传输技术，可以远程进行数据的传输，无需将设备取出连接获取数据，减少了不必要的工作步骤。 [0016] 2.本发明在能源供应方面采用了两块锂电池交替供电的方式，并且当电池耗尽时，可以利用水流带动内部磁铁旋转，形成切割磁感线运动从而产生交流电，在经过整流器将交流电转化为直流电，从而为两块电池交替充电，保证了持续供能。 [0018] 图1为本发明的整体结构示意图。 [0019] 图2、图3、图4为本发明的整体结构的爆炸视图。 [0020] 图5、图6、图7为本发明的电池组及电子元件部分的结构示意图。 [0021] 图8、图9为本发明的电池组及电子元件部分的细节视图。 [0022] 图10、图11为本发明的电磁发电部分的结构示意图。 [0023] 图12、图13为本发明的外部清洁部分的结构示意图。 [0024] 图14为本发明的外壳部分的结构示意图。 [0025] 附图标号： [0026] 1‑电池组及电子元件部分；2‑电磁发电部分；3‑外部清洁部分；4‑外壳部分；101‑电池底座；102‑电池A；103‑电池B；104‑导线A；105‑导线B；106‑电动推杆；107‑充电切换板；108‑导线C；109‑接线头；110‑小支架；111‑导电片；112‑单导电杆；113‑双导电杆；114‑电源切换板；115‑压力传感器和数据发送器；116‑整流器；201‑磁铁固定架；202‑半圆磁铁；203‑微型螺旋桨；204‑连接轴；301‑伺服电机；302‑滚筒；303‑清洁杆；304‑小磁铁；305‑稳定圈； 401‑密封套筒；402‑保护壳；403‑过滤网；404‑连接头；405‑负重帽头。 具体实施方式[0027] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。 [0028] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0029] 实施例如图1‑14所示，一种自发电式无线传输潮位仪，其特征在于：包括电池组及电子元件部分1、电磁发电部分2、外部清洁部分3、外壳部分4； [0030] 电池组及电子元件部分1固定安装在外壳部分4的密封套筒401内，电磁发电部分2转动安装在外壳部分4的密封套筒401外壁的滑槽内，电磁发电部分2的位置在外壳部分4的前端处，密封套筒401的外边，保护壳402的内部，外部清洁部分3的零部件一部分安装在密封套筒401外壁的滑槽内，一部分安装在密封套筒401的内部，电池组及电子元件部分1用于为设备进行供电，并且内部的压力传感器用于测量潮位，数据发射器用于将采集的数据进行无线传输，电磁发电部分2用于磁生电，为设备持续供电，无需间隔时间取出，外部清洁部分3用于将设备外部附着的海洋生物清理掉，保证设备外壁的整洁，使测量数据不受影响； [0031] 本发明实施例的一个可选实施方式中，如图5、图6、图7、图8、图9所示，电池组及电子元件部分1包括：电池底座101、电池A102、电池B103、导线A104、导线B105、电动推杆106、充电切换板107、导线C108、接线头109、小支架110、导电片111、单导电杆112、双导电杆113、电源切换板114、压力传感器和数据发送器115、整流器116； [0032] 电池底座101固定安装在密封套筒401的内壁上，电池A102和电池B103固定安装在电池底座101内，电池A102和电池B103为设备持续提供能源，导线A104和导线B105的后端均固定安装在电池底座101的后端，导线A104和导线B105的前端均固定安装在小支架110上，导线A104和导线B105的裸露处均固定卡在密封套筒401的内壁上，导线A104、导线B105分别交替和电池A102、电池B103形成闭合电路使设备通电；电动推杆106固定安装在电池底座101的中间，电动推杆106的伸缩杆与充电切换板107固定连接，充电切换板107的两侧滑动安装在小支架110上的滑槽内；导线C108的一端固定安装在电池底座101后端的接线处，导线C108的前端固定安装在接线头109的上端，导线C108裸露处均固定卡在密封套筒401的内壁上，接线头109固定安装在密封套筒401内设有的支架上，接线头109的下端转动安装有单导电杆112，单导电杆112卡在充电切换板107中间的滑槽内，单导电杆112的下端间歇性的卡在导电片111内；小支架110的下端固定安装在导电片111上，小支架110是塑料材质，不导电，导电片111的内侧设有导电铜片，导电铜片与电池A102和电池B103的前端接触，形成闭合电路，小支架110和导电片111均有两个，分别为电池A102和电池B103形成闭合电路的重要组件，小支架110和导电片111外侧均设有金属卡槽，可导电；电源切换板114的上端和下端分别滑动安装在小支架110和导电片111外侧设有的金属卡槽内，电源切换板114为塑料材质不导电，电源切换板114上端设有活口，活口与充电切换板107下端设有的斜面滑块间歇性滑动连接，电源切换板114上设有两个凹槽卡子，两个凹槽卡子分别与两个双导电杆 113中间的轴滑动连接，两个双导电杆113的一端间歇性的与小支架110和导电片111外侧设有的金属卡槽接触，另一端转动安装在压力传感器和数据发送器115上的正负电极处，压力传感器和数据发送器115固定安装在密封套筒401内壁的固定架上，整流器116固定安装在压力传感器和数据发送器115上。 [0033] 具体的，当电动推杆106工作时，带动充电切换板107向一个方向滑动的时候，充电切换板107内的滑槽会带动单导电杆112偏移从而使单导电杆112的下端卡在其中左侧的导电片111内，从而和电池B103形成闭合电路，进行充电，同步的充电切换板107下端的斜面滑块滑动使电源切换板114向右滑动，从而带动左侧的双导电杆113脱离左侧的小支架110和导电片111上的金属卡槽，带动右侧的双导电杆113卡进右侧的小支架110和导电片111上的金属卡槽内，从而和电池A102形成闭合电路，进行使用；当电动推杆106工作，带动充电切换板107向另一个方向滑动的时候，反之，电池A102进行充电，电池B103进行使用； [0034] 本发明实施例的一个可选实施方式中，如图10、图11所示，电磁发电部分2包括：磁铁固定架201、半圆磁铁202、微型螺旋桨203、连接轴204； [0035] 磁铁固定架201转动安装在密封套筒401外侧的圆形滑槽内，半圆磁铁202有两个，对称固定安装在磁铁固定架201上，微型螺旋桨203通过连接轴204与磁铁固定架201固定连接，微型螺旋桨203的中心轴转动安装在密封套筒401前端的圆孔内。 [0036] 具体的，当水流经过微型螺旋桨203的时候，带动微型螺旋桨203旋转，从而带动磁铁固定架201旋转，磁铁固定架201上的半圆磁铁202也随之旋转，在密封套筒401内部的导线C108处于固定状态，因此当半圆磁铁202绕着导线C108旋转的时候，使导线C108在半圆磁铁202之间的磁场内做切割磁场的运动，从而产生交流电，在经过整流器116的处理产生直流电，就可以对电池A102或电池B103进行充电。 [0037] 本发明实施例的一个可选实施方式中，如图12、图13所示，外部清洁部分3包括：伺服电机301、滚筒302、清洁杆303、小磁铁304、稳定圈305； [0038] 伺服电机301固定安装在密封套筒401内壁的固定架上，伺服电机301的电机齿轮与伺服电机301内壁设有的齿相啮合，滚筒302外壁设有螺旋凹槽，螺旋凹槽与小磁铁304滑动连接，小磁铁304还滑动安装在密封套筒401内壁的水平滑槽内，螺旋的转动会带动小磁铁304水平滑动，从而提供外壁清洁的动力；稳定圈305有两个，一大一小，稳定圈305上设有带磁滑块，带磁滑块分别滑动安装保护壳402外壁的水平滑槽内和密封套筒401外壁的水平滑槽内，清洁杆303固定安装在两个稳定圈305上的带磁滑块之间。 [0039] 具体的，伺服电机301工作，带动滚筒302旋转，滚筒302上的螺旋滑槽带动小磁铁304在密封套筒401内壁上的水平滑槽内滑动，从而带动密封套筒401外壁上的稳定圈305上的带磁滑块同步移动，从而带动密封套筒401外壁上的稳定圈305滑动，通过清洁杆303随之带动保护壳402外壁上的稳定圈305滑动，从而将设备外壁上的附着物清除。 [0040] 本发明实施例的一个可选实施方式中，如图14所示，外壳部分4包括：密封套筒401、保护壳402、过滤网403、连接头404、负重帽头405； [0041] 所述的保护壳402固定安装在密封套筒401的前端，过滤网403固定安装在保护壳402上，连接头404固定安装在保护壳402的前端；负重帽头405转动安装在密封套筒401的后端。 [0042] 工作原理：本发明在使用时，通过内部的电池A102和电池B103为设备提供电力，通过压力传感器和数据发送器115采集数据以及无线传输数据，从而完成指定任务；本发明区别于传统的潮位仪，电能耗尽需要将设备取出获取数据，本发明采用水流磁生电的方式，使设备长期不断电，更加的先进，具体的，电池A102和电池B103交替使用如下，当电动推杆106工作时，带动充电切换板107向一个方向滑动的时候，充电切换板107内的滑槽会带动单导电杆112偏移从而使单导电杆112的下端卡在其中左侧的导电片111内，从而和电池B103形成闭合电路，进行充电，同步的充电切换板107下端的斜面滑块滑动使电源切换板114向右滑动，从而带动左侧的双导电杆113脱离左侧的小支架110和导电片111上的金属卡槽，带动右侧的双导电杆113卡进右侧的小支架110和导电片111上的金属卡槽内，从而和电池A102形成闭合电路，进行使用；当电动推杆106工作，带动充电切换板107向另一个方向滑动的时候，反之，电池A102进行充电，电池B103进行使用； [0043] 磁生电原理：当水流经过微型螺旋桨203的时候，带动微型螺旋桨203旋转，从而带动磁铁固定架201旋转，磁铁固定架201上的半圆磁铁202也随之旋转，在密封套筒401内部的导线C108处于固定状态，因此当半圆磁铁202绕着导线C108旋转的时候，使导线C108在半圆磁铁202之间的磁场内做切割磁场的运动，从而产生交流电，在经过整流器116的处理产生直流电，就可以对电池A102或电池B103进行充电。 [0044] 当设备在水中放置一定时间后，会有海洋生物附着到设备外壁，此时会进行清理工作，伺服电机301工作，带动滚筒302旋转，滚筒302上的螺旋滑槽带动小磁铁304在密封套筒401内壁上的水平滑槽内滑动，从而带动密封套筒401外壁上的稳定圈305上的带磁滑块同步移动，从而带动密封套筒401外壁上的稳定圈305滑动，通过清洁杆303随之带动保护壳402外壁上的稳定圈305滑动，从而将设备外壁上的附着物清除。设备利用自然资源产生源源不断的能源，不仅提升了设备的使用寿命，还减少了频繁取出获取数据的麻烦，大大提升了综合利用率。 |
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