CN104931300B - 定时海水采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定时海水采集装置，属于海洋监测技术领域；电机固连在圆盘基座的下方，电机的转动轴穿过圆盘基座中心孔与电机拨杆固连；圆盘基座圆周设置若干针筒；单向阀固连在针筒底端；活塞杆插入针筒内；圆盘基座上铰接与针筒数量相同的活塞杆压杆；限位圆盘通过若干第一连接杆与圆盘基座连接；在第三圆环上设置与针筒数量相同的第二圆环；橡胶绳一端与第二圆环相连，另一端穿过限位圆盘与活塞杆末端相连；本发明通过在单片机内设置中断的时间，控制电机的定时旋转，可以采集固定时间间隔的海水样品，方便海水样品的对比研究，且结构简单，运转可靠，可以保证采集的海水原始数据真实、准确。

Description

定时海水采样装置

技术领域

本发明涉及海洋监测技术领域，尤其涉及一种定时海水采样装置。

背景技术

海洋是地球上最大的基因资源库。国际公认，海洋中蕴藏着地球行最为丰富的物种多样性和最大的生物量，而且热液口可能是地球生命起源的地方。近几年来，国际社会对国际海域遗传资源普遍重视。无论发达国家还是发展中国家，都认识到了管辖之外的海洋遗传资源的重大潜在应用价值。

深海沉积物及水体中蕴藏着大量的微生物，但是 99.9% 的物种不能在实验室培养。深海观测技术的落后成为限制我国深海生态研究的一个主要瓶颈。虽然我国也进行了一定的海洋观测技术研究，但还远远落后于发达国家，缺乏针对深海生态系统的连续自动观测方面缺乏自主研发的关键技术和成熟设备，阻碍了深海生态研究的深入开展，在深海战略研究发展上处于不利地位。

科学家在研究海床水体的化学成分以及水生系统的生物化学循环过程时需要得到一定时间间隔的海水样品，以往的海水采样装置无法满足这样的要求。目前我国急需自主开发深海海水样品采集设备，以满足深海生物资源开发利用和生态系统科学研究需要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种定时海水采样装置，可以实现在海洋环境中，按照一定的时间间隔采集海水样品。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种定时海水采样装置，包括：电机、单向阀、针筒、圆盘基座、活塞杆压杆、活塞杆、电机拨杆、第一连接杆、橡胶绳、限位圆盘、第二连接杆、第一圆环、第三连接杆、第二圆环、第三圆环、单片机、电机驱动器；其中，所述电机固连在圆盘基座的下方，电机的转动轴穿过圆盘基座的中心孔与电机拨杆固定连接；圆盘基座圆周设置若干针筒；单向阀固定在针筒底端，防止回收装置时采样到的海水与外界海水混合；活塞杆插入针筒内；圆盘基座上铰接与针筒数量相同的活塞杆压杆；限位圆盘通过若干第一连接杆与圆盘基座连接，用于限制活塞杆压杆脱离针筒；第一圆环通过若干第二连接杆与限位圆盘相连，第三圆环通过若干第三连接杆与第一圆环相连；在第三圆环上设置与针筒数量相同的第二圆环；橡胶绳一端与第二圆环相连，另一端穿过限位圆盘与活塞杆末端相连；

所述单片机的I/O输出端口与电机驱动器I/O输入端相连；电机驱动器的I/O输出端口与电机相连。

进一步地，所述圆盘基座、电机拨杆、第一连接杆、限位圆盘、第二连接杆、第一圆环、第三连接杆、第二圆环和第三圆环的材料均为316不锈钢。

进一步地，所述第一连接杆的长度小于活塞杆的长度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过在单片机内设置中断的时间，控制电机的定时旋转，可以采集固定时间间隔的海水样品，方便海水样品的对比研究。

2、本发明结构简单，运转可靠，可以保证采集的海水原始数据真实、准确。

3、本装置设置好参数后在水下可以自动进行采样，无需持续操作。

4、海水采集在针筒中，可以定量取样并且取样方便。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的采样部分剖面图；

图3为本发明控制部分连接图；

图4为本发明采集控制流程图；

图中，电机1、单向阀2、针筒3、圆盘基座4、活塞杆压杆5、活塞杆6、电机拨杆7、第一连接杆8、橡胶绳9、限位圆盘10、第二连接杆11、第一圆环12、第三连接杆13、第二圆环14、第三圆环15。

具体设施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如图1-2所示，本发明包括：电机1、单向阀2、针筒3、圆盘基座4、活塞杆压杆5、活塞杆6、电机拨杆7、第一连接杆8、橡胶绳9、限位圆盘10、第二连接杆11、第一圆环12、第三连接杆13、第二圆环14、第三圆环15、单片机（图中未示出）、电机驱动器（图中未示出）；其中，电机1固定连接在圆盘基座4的下方，电机1的转动轴穿过圆盘基座4的中心孔与电机拨杆7固定连接；圆盘基座4圆周设置若干针筒3；单向阀2固定在针筒3底端，防止回收装置时采样到的海水与外界海水混合；活塞杆6插入针筒3内；圆盘基座4上铰接与针筒3数量相同的活塞杆压杆5；限位圆盘10通过若干第一连接杆8与圆盘基座4连接，用于限制活塞杆压杆5脱离针筒3；第一圆环12通过若干第二连接杆11与限位圆盘10相连，第三圆环15通过若干第三连接杆13与第一圆环12相连；在第三圆环15上设置与针筒3数量相同的第二圆环14；橡胶绳9一端与第二圆环14相连，另一端穿过限位圆盘10与活塞杆6末端相连；

如图3所示，单片机的I/O输出端口与电机驱动器I/O输入端相连；电机驱动器的I/O输出端口与电机1相连。

圆盘基座4、电机拨杆7、第一连接杆8、限位圆盘10、第二连接杆11、第一圆环12、第三连接杆13、第二圆环14和第三圆环15的材料为316不锈钢。

第一连接杆8的长度小于活塞杆6的长度。

工作过程：

如图4所示，在将定时海水采样装置投放到海中前，将各活塞杆6推压到针筒3的底端，排出针筒3内的空气，此时橡胶绳9处于拉伸状态；拨动活塞杆压杆5，使得活塞杆压杆5抵住活塞杆6，防止活塞杆6从针筒3中被拉出。

初始化单片机，设置单片机定时器的初始值和比较值，选择定时器的计数模式，本实施例采用向上计数模式。

用绳索绑住第三连接杆13，将定时海水采样装置投放到待采样的海域中。当定时海水采样装置下方到50~100米深处时，放置半小时，单片机进入中断，此时，单片机给电机1发出电脉冲信号，使得电机1开始带动电机拨杆7旋转；电机拨杆7拨动活塞杆压杆5，使得原本被活塞杆压杆5抵住的活塞杆6在橡胶绳9的拉伸下开始向上抽水运动，抽水完成后，电机1停止转动；半个小时后，单片机进入第二次中断，以此类推，完成所有针筒3的海水采样。

Claims (3)

1.一种定时海水采样装置，其特征在于，包括：电机（1）、单向阀（2）、针筒（3）、圆盘基座（4）、活塞杆压杆（5）、活塞杆（6）、电机拨杆（7）、第一连接杆（8）、橡胶绳（9）、限位圆盘（10）、第二连接杆（11）、第一圆环（12）、第三连接杆（13）、第二圆环（14）、第三圆环（15）、单片机、电机驱动器；其中，所述电机（1）固定连接在圆盘基座（4）的下方，电机（1）的转动轴穿过圆盘基座（4）的中心孔与电机拨杆（7）固定连接；圆盘基座（4）圆周设置若干针筒（3）；单向阀（2）固定在针筒（3）底端，防止回收装置时采样到的海水与外界海水混合；活塞杆（6）插入针筒（3）内；圆盘基座（4）上铰接与针筒（3）数量相同的活塞杆压杆（5）；限位圆盘（10）通过若干第一连接杆（8）与圆盘基座（4）连接，用于限制活塞杆压杆（5）脱离针筒（3）；第一圆环（12）通过若干第二连接杆（11）与限位圆盘（10）相连，第三圆环（15）通过若干第三连接杆（13）与第一圆环（12）相连；在第三圆环（15）上设置与针筒（3）数量相同的第二圆环（14）；橡胶绳（9）一端与第二圆环（14）相连，另一端穿过限位圆盘（10）与活塞杆（6）末端相连；所述单片机的I/O输出端口与电机驱动器I/O输入端相连；电机驱动器的I/O输出端口与电机（1）相连。

2.根据权利要求1所述的定时海水采样装置，其特征在于，所述圆盘基座（4）、电机拨杆（7）、第一连接杆（8）、限位圆盘（10）、第二连接杆（11）、第一圆环（12）、第三连接杆（13）、第二圆环（14）和第三圆环（15）的材料均为316不锈钢。

3.根据权利要求1所述的定时海水采样装置，其特征在于，所述第一连接杆（8）的长度小于活塞杆（6）的长度。