專利名稱：一種水面溢油監測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種海面溢油監測裝置，具體涉及一種水面溢油監測裝置。
背景技術：
近年來，全球海洋運輸業越來越發達。由于能源的緊張，原油的運輸也越來越頻繁，然而由于海上的種種事故，原油泄漏的情況不斷發生。這嚴重影響了海洋生物的生存，也嚴重破壞了生態環境。目前，現有技術的一種海面固定式雷達溢油監測裝置及其方法，專利申請號為201110210224.1，裝置包括多組信號監測裝置、多組傳輸設備和一組信號處理裝置，信號監測裝置安裝在多個海上平臺上，利用電磁波普數據來監測溢油，監測方法繁瑣，裝置成本較高，裝置固定在海上平臺，不夠靈活多用。另一種光譜儀及溢油監測系統，專利申請號為201020246265.7，光譜儀包括盒體，設置在盒體內的分光單元和光電轉換單元，以及設置在盒體上的信號輸出單元，監測方法繁瑣，光譜儀造價較高，并且海面上風浪很大，很容易造成儀器損壞。
發明內容
本發明的目的在于提供一種水面溢油監測裝置，它可以用繩子掛在環境監測船后面隨船出海或者固定在某一水域，實時監測水面情況，并且測量方法簡單，成本低，通過無線裝置發送監測結果方便快捷。為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現:一種水面溢油監測裝置，包含殼體、設置在殼體外頂端的無線發送天線和設置在殼體內上端位置的控制器，無線發送天線一端與控制器連接，控制器的另一端與殼體內的各電器部件分別連接，其特點是還包含設置在殼體內的采樣海水測量單元、對比海水測量單元、壓艙水容箱、鐵塊及電源設備；
上述的采樣海水測量單元包含抽水機、第一普通玻璃管、第一粘度測量玻璃管、第一支架、采樣海水存儲箱、廢水處理設備、第一管道、第四管道、第七管道及第八管道，抽水機一端通過第七管道與采樣海水存儲箱連接，另一端通過第四管道與第一普通玻璃管連接，采樣海水存儲箱的另一端通過第八管道與廢水處理設備連接，第一普通玻璃管與第一粘度測量玻璃管通過第一管道連接，第一支架垂直設置在第一管道的正下方并與第一管道固定連接;
上述的對比海水測量單元包含對比海水抽取及存儲設備、第二普通玻璃管、第二粘度測量玻璃管、第二支架、第二管道、第五管道及第六管道，對比海水抽取及存儲設備一端通過第五管道和第六管道與第二普通玻璃管連接，第二普通玻璃管與第二粘度測量玻璃管通過第二管道連接，第二支架垂直設置在第二管道的正下方并與第二管道固定連接；
上述的鐵塊設置在殼體內底部；
上述的壓艙水容箱設置在鐵塊上方，一端設有第十管道與大氣相通；
上述的電源設備設置在殼體內一側。
上述的殼體呈扇形。上述的抽水機包含第一單向閥門，第一單向閥門設置在第四管道內。上述的第一普通玻璃管包含第一傳感器、第一步進電機及第一閥門，第一閥門設置在第一管道的中間部位，第一傳感器設置在與第一普通玻璃管頂端一側水平的位置，第一步進電機的控制端與第一閥門的控制端連接；
上述的第二普通玻璃管包含第三傳感器、第五步進電機及第五閥門，第五閥門設置在第二管道的中間部位，第三傳感器設置在與第二普通玻璃管頂端一側水平的位置，第五步進電機的控制端與第五閥門的控制端連接；
上述的第一普通玻璃管和第二普通玻璃管內徑相等，高度相同，并且安裝在同一水平面位置；
上述的第一管道與第二管道內徑相等，長度相同。上述的第一粘度測量玻璃管包含第二傳感器、第二步進電機、第二閥門及第三管道，第二閥門設置在第三管道的中間部位，第二傳感器設置在與第一粘度測量玻璃管頂端一側水平的位置，第二步進電機的控制端與第二閥門的控制端連接，第三管道另一端與大氣相通；
上述的第二粘度測量玻璃管包含第四傳感器，第四傳感器設置在與第二粘度測量玻璃管頂端一側水平的位置。上述的第一普通玻璃管、第二普通玻璃管、第一粘度測量玻璃管及第二粘度測量玻璃管頂端設有小孔，各小孔直徑相等。上述的第一粘度測量玻璃管和第二粘度測量玻璃管內徑相等，高度相同，并且安裝在同一水平面位置，第一粘度測量玻璃管的A部分的內徑小于第一粘度測量玻璃管的內徑，第二粘度測量玻璃管的B部分的內徑小于第二粘度測量玻璃管的內徑，并且第一粘度測量玻璃管的A部分與第二粘度測量玻璃管的B部分的內徑相等，長度相同，第一粘度測量玻璃管的A部分與第二粘度測量玻璃管的B部分距離水平面距離相等。上述的采樣海水存儲箱包含采樣海水抽取設備，采樣海水抽取設備一端連接浮子，浮子下端設有海水采集口。上述的廢水處理設備包含第三步進電機及第三閥門，第三閥門設置在第八管道的中間部位，第三步進電機的控制端與第三閥門的控制端連接，廢水處理設備另一端通過管道九與大氣相通。上述的對比海水抽取及存儲設備包含第二單向閥門、第四步進電機、第四閥門及上蓋，第二單向閥門設置在第五管道內，第四閥門設置在第六管道的中間部位，第四步進電機的控制端與第四閥門的控制端連接。本發明一種水面溢油監測裝置與現有技術相比具有以下優點:由于裝置利用連通器原理和液體粘度的特性來監測油污，方法簡單；由于設置有無線發送天線，能夠實時反饋數據，并且造價低。
圖1為本發明一種水面溢油監測裝置的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發明做進一步闡述。如圖1所示，一種水面溢油監測裝置，包含殼體10、設置在殼體10外頂端的無線發送天線20和設置在殼體10內上端位置的控制器30，殼體10呈扇形，無線發送天線20一端與控制器30采用有線方式連接，控制器30的另一端與殼體10內的各電器部件分別連接，控制器2控制整個系統的運行，還包含設置在殼體10內的采樣海水測量單元40、對比海水測量單元50、壓艙水容箱60、鐵塊70及電源設備80 ;采樣海水測量單元40包含抽水機41、第一普通玻璃管42、第一粘度測量玻璃管43、第一支架44、采樣海水存儲箱45、廢水處理設備46、第一管道424、第四管道412、第七管道413及第八管道463，抽水機41 一端通過第七管道413與采樣海水存儲箱45連接，另一端通過第四管道412與第一普通玻璃管42連接，抽水機41接受控制器30的信號，采樣海水存儲箱45的另一端通過第八管道463與廢水處理設備46連接，第一普通玻璃管42與第一粘度測量玻璃管43通過第一管道424連接，第一支架44垂直設置在第一管道424的正下方并與第一管道424固定連接；對比海水測量單元50包含對比海水抽取及存儲設備51、第二普通玻璃管52、第二粘度測量玻璃管53、第二支架54及第二管道524，對比海水抽取及存儲設備51 —端通過第五管道515和第六管道516與第二普通玻璃管52連接，第二普通玻璃管52與第二粘度測量玻璃管53通過第二管道524連接，第二支架55垂直設置在第二管道524的正下方并與第二管道524固定連接；鐵塊70設置在殼體10內底部，鐵塊70使該裝置的重心下移，起到穩定裝置的作用；壓艙水容箱60設置在鐵塊70上方，一端設有第十管道61與大氣相通，以保證海水采集口懸浮在水面上；電源設備80設置在殼體10內一側，電源設備80為裝置提供動力。抽水機41包含第一單向閥門411，第一單向閥門411設置在第四管道412內，當水自下而上進入玻璃管42時單向閥門411自動開啟，而水回流時由于水的作用，單向閥門411自動關閉。第一普通玻璃管42包含第一傳感器421、第一步進電機422及第一閥門423，第一閥門423設置在第一管道424的中間部位，第一傳感器421設置在與第一普通玻璃管42頂端一側水平的位置，用于監測第一普通玻璃管42內液體是否充滿，并且將數據反饋到控制器30，第一步進電機422的控制端與第一閥門423的控制端連接，第一步進電機422接受控制器30的控制信號；第二普通玻璃管52包含第三傳感器521、第五步進電機522及第五閥門523,第五閥門523設置在第二管道524的中間部位，第三傳感器521設置在與第二普通玻璃管52頂端一側水平的位置，用于監測第二普通玻璃管52內液體是否充滿，并且將數據反饋到控制器30，第五步進電機522的控制端與第五閥門523的控制端連接，第五步進電機522接受控制器30的控制信號，第二普通玻璃管52內的對比海水回流到對比海水抽取及存儲設備51中，達到重復利用的目的；第一普通玻璃管42和第二普通玻璃管52內徑相等，高度相同，并且安裝在同一水平面位置，確保海水克服相同的大氣壓力；第一管道424與第二管道524內徑相等，長度相同，保證海水流過的距離相等。第一粘度測量玻璃管43包含第二傳感器431、第二步進電機432、第二閥門433及第三管道434，第二閥門433設置在第三管道434的中間部位，第二傳感器431設置在與第一粘度測量玻璃管43頂端一側水平的位置，用于監測第一粘度測量玻璃管43內液體是否充滿，并且將數據反饋到控制器30，第二步進電機432的控制端與第二閥門433的控制端連接，第二步進電機432接受控制器30的控制信號，第三管道434另一端與大氣相通；第二粘度測量玻璃管53包含第四傳感器531，第四傳感器531設置在與第二粘度測量玻璃管53頂端一側水平的位置，用于監測第二粘度測量玻璃管53內液體是否充滿，并且將數據反饋到控制器30。第一普通玻璃管42、第二普通玻璃管52、第一粘度測量玻璃管43及第二粘度測量玻璃管53頂端設有小孔，各小孔直徑相等，用于平衡管內壓力。第一粘度測量玻璃管43和第二粘度測量玻璃管53內徑相等，高度相同，并且安裝在同一水平面位置，第一粘度測量玻璃管43的A部分的內徑小于第一粘度測量玻璃管43的內徑，第二粘度測量玻璃管53的B部分的內徑小于第二粘度測量玻璃管53的內徑，并且第一粘度測量玻璃管43的A部分與第二粘度測量玻璃管53的B部分的內徑相等，長度相同，第一粘度測量玻璃管43的A部分與第二粘度測量玻璃管53的B部分距離水平面距離相等，保證海水流過粘度測量的長度相等。采樣海水存儲箱45包含采樣海水抽取設備451，采樣海水抽取設備451 —端連接浮子452，浮子452下端設有海水采集口。廢水處理設備46包含第三步進電機461及第三閥門462，第三閥門462設置在第八管道463的中間部位，第三步進電機461的控制端與第三閥門462的控制端連接，第三步進電機461接受控制器30的控制信號，廢水處理設備46另一端通過管道九464與大氣相通，廢水處理設備46接受控制器30的信號。對比海水抽取及存儲設備51包含第二單向閥門511、第四步進電機512、第四閥門513及上蓋514，通過上蓋514可以向裝置51中注入對比海水，第二單向閥門511設置在第五管道515內，當水自下而上進入玻璃管52時單向閥門511自動開啟，而水回流時由于水的作用，單向閥門511自動關閉，第四閥門513設置在第六管道516的中間部位，第四步進電機512的控制端與第四閥門513的控制端，第四步進電機512接受控制器30的控制信號，對比海水抽取及存儲設備51接受控制器30的信號。具體工作流程如下:首先調整裝置中壓艙水容箱60中壓艙水的容量，使浮子452下端的海水采集口恰好浮在水面位置，控制器30發送命令，采樣海水抽取設備451工作，將采樣海水抽送到采樣海水存儲箱45，然后抽水機41及對比海水抽取及存儲設備51工作，將采樣海水與對比海水分別送入第一普通玻璃管42和第二普通玻璃管52中，第一傳感器421和第三傳感器521分別監測第一普通玻璃管42和第二普通玻璃管52中是否充滿液體。如果充滿了液體，第一傳感器421和第三傳感器521分別向控制器30發送信號，控制器30操縱抽水機41及對比海水抽取及存儲設備51停止工作。然后控制器30操縱第一步進電機422和第五步進電機522，將第一閥門423和第五閥門423打開，并開始計時，這時由于連通器原理，第一普通玻璃管42和第二普通玻璃管52中的液體分別流向第一粘度測量玻璃管43和第二粘度測量玻璃管53，第二傳感器431及第四傳感器531分別監測第一粘度測量玻璃管43和第二粘度測量玻璃管53中是否充滿液體，當第一粘度測量玻璃管43和第二粘度測量玻璃管53中充滿液體時，計時器記錄第一粘度測量玻璃管43和第二粘度測量玻璃管53中充滿液體時的時間分別為tl和t2，當第一粘度測量玻璃管43和第二粘度測量玻璃管53都充滿液體時，控制器30發出命令，第二步進電機432及第四步進電機512工作，將第二閥門433和第四閥門513打開，將采樣海水排到裝置外，對比海水回流到對比海水抽取及存儲設備51中，以達到重復利用的目的。此時，控制器30發出命令，第三步進電機461工作，將第三閥門462打開，同時令廢水處理設備46工作，將剩余的采樣海水排到大海中。在實驗中我們得到實驗結果tl與t2，比較兩者的大小，如果采樣海水中含有油污，由于油的粘度比較大，因此tl應該大于t2，同時我們還可以通過控制器30將所得到的tl和t2通過無線發送天線20發送到船上或岸上的接受裝置上。
盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種水面溢油監測裝置，包含殼體(10)、設置在殼體(10)外頂端的無線發送天線(20)和設置在殼體(10)內上端位置的控制器(30)，無線發送天線(20)—端與控制器(30)連接，控制器的另一端與殼體(10)內的各電器部件分別連接，其特征在于； 還包含設置在殼體(10)內的采樣海水測量單元(40)、對比海水測量單元(50)、壓艙水容箱(60)、鐵塊(70)及電源設備(80)； 所述的采樣海水測量單元(40)包含抽水機(41)、第一普通玻璃管(42)、第一粘度測量玻璃管(43 )、第一支架(44 )、采樣海水存儲箱(45 )、廢水處理設備(46 )、第一管道(424 )、第四管道(412)、第七管道(413)及第八管道(463)，抽水機(41) 一端通過第七管道(413)與采樣海水存儲箱(45 )連接，另一端通過第四管道(412 )與第一普通玻璃管(42 )連接，采樣海水存儲箱(45 )的另一端通過第八管道(463 )與廢水處理設備(46 )連接，第一普通玻璃管(42)與第一粘度測量玻璃管(43)通過第一管道(424)連接，第一支架(44)垂直設置在第一管道(424)的正下方并 第一管道(424)固定連接； 所述的對比海水測量單元(50)包含對比海水抽取及存儲設備(51)、第二普通玻璃管(52)、第二粘度測量玻璃管(53)、第二支架(54)、第二管道(524)、第五管道(515)及第六管道(516)，對比海水抽取及存儲設備(51) —端通過第五管道(515)和第六管道(516)與第二普通玻璃管(52)連接，第二普通玻璃管(52)與第二粘度測量玻璃管(53)通過第二管道(524)連接，第二支架(55)垂直設置在第二管道(524)的正下方并與第二管道(524)固定連接； 所述的鐵塊(70)設置在殼體(10)內底部； 所述的壓艙水容箱(60)設置在鐵塊(70)上方，一端設有第十管道(61)與大氣相通； 所述的電源設備(80)設置在殼體(10)內一側。
2.按權利要求1所述的水面溢油監測裝置，其特征在于，所述的殼體(10)呈扇形。
3.按權利要求1所述的水面溢油監測裝置，其特征在于，所述的抽水機(41)包含第一單向閥門(411)，第一單向閥門(411)設置在第四管道(412)內。
4.按權利要求1所述的水面溢油監測裝置，其特征在于，所述的第一普通玻璃管(42)包含第一傳感器(421)、第一步進電機(422)及第一閥門(423)，第一閥門(423)設置在第一管道(424)的中間部位，第一傳感器(421)設置在與第一普通玻璃管(42)頂端一側水平的位置，第一步進電機(422)的控制端與第一閥門(423)的控制端連接； 所述的第二普通玻璃管(52)包含第三傳感器(521)、第五步進電機(522)及第五閥門(523)，第五閥門(523)設置在第二管道(524)的中間部位，第三傳感器(521)設置在與第二普通玻璃管(52)頂端一側水平的位置，第五步進電機(522)的控制端與第五閥門(523)的控制端連接； 所述的第一普通玻璃管(42)和第二普通玻璃管(52)內徑相等，高度相同，并且安裝在同一水平面位置； 所述的第一管道(424)與第二管道(524)內徑相等，長度相同。
5.按權利要求1所述的水面溢油監測裝置，其特征在于，所述的第一粘度測量玻璃管(43)包含第二傳感器(431)、第二步進電機(432)、第二閥門(433)及第三管道(434)，第二閥門(433)設置在第三管道(434)的中間部位，第二傳感器(431)設置在與第一粘度測量玻璃管(43)頂端一側水平的位置，第二步進電機(432)的控制端與第二閥門(433)的控制端連接，第三管道(434)的另一端與大氣相通； 所述的第二粘度測量玻璃管(53)包含第四傳感器(531)，第四傳感器(531)設置在與第二粘度測量玻璃管(53)頂端一側水平的位置。
6.按權利要求1所述的水面溢油監測裝置，其特征在于，所述的第一普通玻璃管(42)、第二普通玻璃管(52)、第一粘度測量玻璃管(43)及第二粘度測量玻璃管(53)頂端設有小孔，各小孔直徑相等。
7.按權利要求1所述的水面溢油監測裝置，其特征在于，所述的第一粘度測量玻璃管(43)和第二粘度測量玻璃管(53)內徑相等，高度相同，并且安裝在同一水平面位置，第一粘度測量玻璃管(43)的A部分的內徑小于第一粘度測量玻璃管(43)的內徑，第二粘度測量玻璃管(53)的B部分的內徑小于第二粘度測量玻璃管(53)的內徑，并且第一粘度測量玻璃管(43)的A部分與第二粘度測量玻璃管(53)的B部分的內徑相等，長度相同，第一粘度測量玻璃管(43)的A部分與第二粘度測量玻璃管(53)的B部分距離水平面距離相等。
8.按權利要求1所述的水面溢油監測裝置，其特征在于，所述的采樣海水存儲箱(45)包含采樣海水抽取設備(451)，采樣海水抽取設備(451) —端連接浮子(452 )，浮子(452 )下端設有海水采集口。
9.按權利要求1所述的水面溢油監測裝置，其特征在于，所述的廢水處理設備(46)包含第三步進電機(461)及第三閥門 (462 )，第三閥門(462 )設置在第八管道(463 )的中間部位，第三步進電機(461)的控制端與第三閥門(462)的控制端連接，廢水處理設備(46)另一端通過管道九(464)與大氣相通。
10.按權利要求1所述的水面溢油監測裝置，其特征在于，所述的對比海水抽取及存儲設備(51)包含第二單向閥門(511)、第四步進電機(512)、第四閥門(513)及上蓋(514)，第二單向閥門(511)設置在第五管道(515)內，第四閥門(513)設置在第六管道(516)的中間部位，第四步進電機(512)的控制端與第四閥門(513)的控制端連接。
全文摘要
本發明公開了一種水面溢油監測裝置，包含殼體、設置在殼體外頂端的無線發送天線和設置在殼體內上端位置的控制器，無線發送天線一端與控制器連接，控制器的另一端與殼體內的各電器部件分別連接，還包含設置在殼體內的采樣海水測量單元、對比海水測量單元、壓艙水容箱、鐵塊及電源設備；鐵塊設置在殼體內底部；壓艙水容箱設置在鐵塊上方，一端設有管道與大氣相通；電源設備設置在殼體內一側。本發明可以用繩子掛在環境監測船后面隨船出海或者固定在某一水域，實時監測水面情況，并且測量方法簡單，成本低，通過無線裝置發送監測結果方便快捷。
文檔編號G01N11/06GK103091209SQ201310036849
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者楊釗, 王建華, 李剛 申請人:上海海事大學
專業數控銑床產品供應商
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