CN106834103B - 一种细菌检测用多点取样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及细菌检测领域，具体的说是一种细菌检测用多点取样器，包括机体、陆地行进装置、水面行进装置、牵引装置、陆地取样器和水塘取样器；陆地行进装置用于在土壤地面和沙地上自动行走；水面行进装置实现在水中的任意运动；牵引装置带动水塘取样器在水样采集水域进行大范围的横向任意运动，并且可带动水塘取样器在小范围内进行横向的微动；陆地取样器通过上下伸缩运动以对不同深度的土壤和砂石进行取样；水塘取样器利用上下伸缩运动以对不同深度的水质进行取样，且水塘取样器下端可对水域底部淤泥进行采集。本发明能够实现两栖作业，实现对土层、砂砾、水和水底淤泥的自动取样作业，且适应不同深度水域的水底淤泥取样。

Description

一种细菌检测用多点取样器

技术领域

本发明涉及细菌检测领域，具体的说是一种细菌检测用多点取样器。

背景技术

做某种细菌的在不同区域所含有的数量等相关检测实验之前，往往需要对不同地域进行样本采集工作，现有的土壤样本采集往往通过人工不断移动取样工具以对一处处地点进行土样采集工作，操作费时费力，效率较低，现有的手工水样采集等工具往往较为较为简单，是依靠人工向用容器在水边装取待检测水，现有的自动化水样采集设备则往往功能较为单一，无法实现其他样本的采集；

鉴于此，本发明提供了一种能够在对细菌作检测前进行多种样品采集的自动取样器，其具有以下有益效果：

(1)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其能够实现两栖作业，实现对土层、砂砾和水的自动取样作业，无需人工操作，自动化程度高，工作效率高。

(2)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，对近水进行取样时，水面行进装置无需下水，只需通过陆地行进装置运动到水边，接着将牵引装置放入水中，通过牵引装置的工作来对水样进行采集；对大面积水域的远水进行取样时，水面行进装置运动到水中，以扩大能够进行取样的水域面积，十分人性化，可选择性强，避免了做大量的无用功。

(3)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其陆地取样器上耙钩的设计能够对取样好的土壤或砂砾进行自动封闭，防止外界的土壤或砂砾再进入储样腔内，相对于传统的土壤取样器而言，检测结果更加准确。

(4)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其水塘取样器只需通过电力控制实现对一号电磁铁的磁极的自动变换，即能够实现水的自动取样，操作简便，结构简单、自动化程度高。

(5)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其水塘取样器能够实现对取样水域底部的淤泥进行自动取样，从而使得本发明的可取样物丰富，适应面广。

(6)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其可根据牵引装置距离取样水域底部淤泥间的距离来决定通入储气腔内气体的量，以及转轮上缠绕的麻绳长度。从而本发明能够在一定范围内适应不同深度水域内水底淤泥的取样，适应面广，实用性强。

(7)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其水游架以及各滑样架上均安装有GPS定位模块；从而使得工作人员能够及时定位到上述各部件的位置，进而对上述各部件的位置进行调整，从而能够实现精确的定点取样。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明中所述的一种细菌检测用多点取样器，其能够实现两栖作业，实现对土层、砂砾、水和水底淤泥的自动取样作业，且适应不同深度水域的水底淤泥取样，本发明无需人工操作，自动化程度高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种细菌检测用多点取样器，包括机体、陆地行进装置、水面行进装置、牵引装置、陆地取样器和水塘取样器；所述的水面行进装置于牵引装置均安装在陆地行进装置上，陆地取样器安装在陆地行进装置上，水塘取样器安装在牵引装置上；

所述的陆地行进装置用于在土壤地面和沙地上自动行走；

所述的水面行进装置利用气囊和螺旋桨的作用，实现在水中的任意运动；

所述的牵引装置带动水塘取样器在水样采集水域进行大范围的横向任意运动，并且可带动水塘取样器在小范围内进行横向的微动；

所述的陆地取样器通过上下伸缩运动以对不同深度的土壤和砂石进行取样；

所述的水塘取样器利用上下伸缩运动以对不同深度的水质进行取样，且水塘取样器下端可对水域底部淤泥进行采集。

所述的机体上端安装有支轮板和配电箱，配电箱内安装有PLC控制器和电机，PLC控制器用于控制本发明所有电动元件、气动元件和传感器等的自动作业，且本发明所有电动元件、气动元件和传感器均有防水功能；所述的陆地行进装置包括两根支撑链片、两个减速箱、皮带、两个一号带轮、两个二号带轮、两根动力轴、四个链轮、两个电机套、两个驱动电机和两根从动轴，所述的两根动力轴对称安装在机体后方，且动力轴上安装有链轮，且链轮与动力轴之间通过轴承相连接；所述的两个减速箱分别与两根动力轴相连接，且减速箱与机体支架通过螺栓相连接；所述的两个电机套分别安装在两个减速箱上方；所述的两个驱动电机分别位于两个电机套内部；所述的两个一号带轮分别安装在驱动电机主轴上；所述的两个二号带轮分别安装在两个减速箱外侧，且一号带轮与二号带轮之间通过皮带相连接；所述的两根从动轴安装在机体前方，且从动轴上安装有链轮，链轮与从动轴之间通过轴承相连接，从动轴上所设链轮与动力轴上所设链轮之间通过支撑链片相连接，且支撑链片上设有安装孔；

当需要对土壤或者砂砾进行采集时，则陆地行进装置工作，两个驱动电机带动两根动力轴运动，进而带动链轮运动，从而带动链轮上的支撑链片在土壤表面或砂砾表面行进，在行进的过程中，陆地取样器不定期的对土壤或砂砾进行取样，需要注意的是，在取样时，陆地行进装置处于静止不动的状态；

所述的水面行进装置包括支囊架、气囊、橡胶条、一号螺旋桨和气泵，所述的支囊架整体为扁平方形支架，支囊架水平包绕在陆地行进装置四周并与机体支架之间通过螺栓相连接，该设计使得水面行进装置能够与陆地行进装置相分离，当无需使用水面行进装置时，则可以将水面行进装置从陆地行进装置上拆卸下来，从而减轻陆地行进装置的负担，减轻电机的载荷，以及减小陆地行进装置陷入砂砾中的可能性；支囊架的前后左右四个方位上均设置有镂空的装囊槽，装囊槽上下两端面均通过螺栓连接有弹性的橡胶条，所述的气囊安装在装囊槽的各橡胶条内，且气囊上下两端与橡胶条相胶结，气囊与橡胶条铰接的目的是使得橡胶条能够随气囊的收缩与扩张而同步运动，当本发明在陆地上行走，且装有水面行进装置时，未避免水面行走装置遇到障碍物而阻碍到陆地行进装置的运动，则此时气囊处于完全收缩状态，连带着橡胶条一同做收缩运动，以加大气囊跟地面之间的距离；气泵通过软管与气囊相连接；所述的支囊架下端面四个拐角处均安装有一号螺旋桨。

当需要进行水质取样时，有两种情况，一是对近水进行取样，此时，水面行进装置无需下水，只需通过陆地行进装置运动到水边，接着将牵引装置放入水中，通过牵引装置的工作来对水样进行采集；二是对大面积水域的远水进行取样，此时，水面行进装置需要运动到水中，以扩大能够进行取样的水域面积；

在水面行进装置运动到水中之前，通过气泵将支囊架的气囊中充满气体，通过气囊使得本发明能够浮在水中，接着通过一号螺旋桨的工作来带动本发明整体在水中的任意运动。

所述的牵引装置包括牵引轮、牵引轴、转轮支架、钢丝牵引绳、导向架、浮动管、水游架、二号螺旋桨和取样前端口，所述的牵引轮中部固连有牵引轴，牵引轮通过转轮支架可转动的安装在机体上端的支轮板上，牵引轴一端与配电箱内的电机相连接；

所述的导向架安装在支轮板上端面前部，且位于牵引轮正前方，所述的浮动管为内部空心的轻质塑料管，浮动管可滑动的贯穿导向架，所述的钢丝牵引绳一端连接牵引轴，钢丝牵引绳另一端连接浮动管后端面；

所述的浮动管前端固连有水游架，所述的水游架整体为立方体结构，水游架四个拐角处安装有二号螺旋桨，且水游架上端固连有高发泡聚乙烯材质的浮力板；浮力板的作用是使得水游架能够更好的漂浮在水中；

所述的取样前端口包括支样板、滑样气缸和滑样架，所述的支样板为扁平长直型板，支样板固连在浮动管上，所述的滑样气缸数量为三，三个滑样气缸从前往后依次水平安装在支样板上端面，各滑样气缸上均安装有滑样架，各滑样架底部设置有螺纹孔；

工作时，当需要对水样进行采集，则首先，让水游架处于水中，接着，二号螺旋桨运动带动水游架行进，进而带动浮动管脱离导向架且随水游架一同运动，浮动管在水面上漂浮运动的同时，与浮动管相连的钢丝牵引绳也一同被牵出；浮动管在水面上行进的过程中，各滑样气缸可运动以带动各滑样架在浮动管上前后平动；当水样采集完成之后，则配电箱内的电机带动牵引轴旋转，进而带动牵引轮转动，从而缠绕钢丝牵引绳，钢丝牵引绳则将浮动管往后拽，直至浮动管重新滑入导向架内为止，进而实现水游架和二号螺旋桨的自动回位。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，所述的导向架包括导向筒、弧形导板和弧形夹板，所述的导向筒固连在支轮板上，且导向筒前后方向上水平设置有圆柱形的导向腔，导向腔的内径与浮动管外径相等，所述的弧形导板后端与导向架相固连，弧形导板前端贯穿支囊架并位于支囊架前方，且弧形导板的弧形轨迹从前往后逐步上升，所述的弧形夹板呈“八”字型逐步靠拢设置在弧形导板上，弧形夹板的最窄处于导向筒前端相接触；导向筒能够使得浮动管平稳的安置在机体上端，弧形导板与弧形夹板的作用都是便于钢丝牵引绳在将浮动管往回拉拽时，浮动管更平顺的嵌入到导向筒内，不至于出现磕磕碰碰，损伤设备，也不至于无法将浮动管拉回导向筒。

所述的陆地取样器与支撑链片上的安装孔相连接；陆地取样器包括进油仓、取样仓、取样顶板、取样气缸和取样耙，所述的进油仓整体为空心圆柱形结构，进油仓上部设置有送油口，取样仓整体为空心圆柱形回转结构，取样仓下端为圆锥形结构，取样仓右侧壁从上往下至少设置有三个取样口，每个取样口处对应的取样仓内部均水平布置有一个取样气缸，取样气缸一端固连在取样仓内侧壁，取样气缸另一端固连有取样耙并位于对应取样口内，所述的取样耙前端设置有耙钩，耙钩外侧呈内大外小的锥形结构，锥形结构的设计减小耙钩向外运动的阻力，当取样耙位于取样口内时，取样耙与取样口之间形成一个密闭的储样腔；取样顶板固连在取样仓上端面，且取样顶板随同取样仓一起嵌入进油仓内。

工作时，当需要对土层或砂砾层进行取样时，只需通过外部油泵将液压油从送油口压入进油仓内，取样仓在液压油压力的作用下钻入土或砂砾中，当需要对不同深度的土或砂砾进行取样时，只需将取样气缸伸出，使得耙钩伸入土或砂砾中，接着，再将取样气缸收缩，从而将耙钩附近的土壤或砂砾带入储样腔内；耙钩的设计能够对不同土层或砂砾层进行取样，同时，还能够在取样的过程中，对取样好的土壤或砂砾进行自动封闭，防止外界的土壤或砂砾再进入储样腔内，相对于传统的土壤取样器而言，检测结果更加准确。

所述的水塘取样器顶端安装在各滑样架的螺纹孔内，水塘取样器包括取水仓、一号电磁铁、a槽、b槽、阻水塞和阻水块；所述的取水仓整体为圆柱形筒状结构，取水仓内从上往下依次设置有至少三个a槽，所述的a槽在取水仓内从右往左逐步倾斜向下设置，且a槽右端与外界相连通，a槽右部下端连接有b槽，b槽整体为“L”字型结构，b槽右端与外界相连通，所述的b槽右端出口处嵌有橡胶材质的阻水塞，所述的阻水块为N级磁性材质构成，阻水块可滑动的嵌入a槽内，所述的一号电磁铁竖直位于取水仓左部并贯穿各a槽，当各阻水块左端与一号电磁铁相接触时，b槽上端口敞开。

初始状态下，一号电磁铁与阻水块之间相互排斥，此时阻水块右端将b槽上端封闭，当需要对不同深度水进行取样时，则变换一号电磁铁磁极，使得一号电磁铁与阻水块相互吸引，此时阻水块在a槽内向下滑动，b槽上端口敞开，水从a槽右端口流入b槽内，接着再使阻水块封闭b槽上端，使得采集好的水样储存在b槽内，当需要将b槽内的水样取出，则只需将阻水塞拔下，该水塘取样器能够实现对不同水层的水的采集，且相对于传统水质取样器而言，本发明的该设计只需通过电力控制实现对一号电磁铁的磁极的自动变换，即能够实现水的自动取样，操作简便，结构简单、自动化程度高。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，所述的水塘取样器还包括取泥仓、储气腔、二号电磁铁、转轮、麻绳和取泥终端；所述的取泥仓固连在取水仓左侧，取泥仓内设置有储气腔，取泥仓上端设置有进气口，取泥仓下端口处固连有二号电磁铁，储气仓内可转动的安装有转轮，转轮与外部电机相连接，且转轮上安装有麻绳，麻绳另一端连接取泥终端，所述的取泥终端为传统的土壤取样器，取泥终端上部为铁质结构且包绕有一层橡胶材质的密封圈，取泥终端上部可紧密的嵌入取泥仓下部的二号电磁铁中。

初始状态下，取泥终端紧密嵌在二号电磁铁中，取泥终端与二号电磁铁之间完全密封不透气，当需要对取样水域底部淤泥进行取样时，则通过气泵对储气腔内通入气体，当储气腔内气体达到一定量时，储气腔内的气压较大，此时，使二号电磁铁停止工作，从而二号电磁铁无法吸附住取泥终端，此时，取泥终端在高的气体压强作用下脱离储气腔并高速向水底运动至插入淤泥中，当插入淤泥中以对淤泥进行取样之后，外部电机再带动转轮旋转，进而带动麻绳运动以将取泥终端拉拽回取泥仓；通过上述步骤实现对水底淤泥的取样。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，可根据牵引装置距离取样水域底部淤泥间的距离来决定通入储气腔内气体的量，以及转轮上缠绕的麻绳长度。从而本发明能够在一定范围内适应不同深度水域内水底淤泥的取样，适应面广，实用性强。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，当气囊完全充满气体时，水面行进装置最下端位于陆地行进装置最下端的上方30-40cm处；该设计使得陆地行进装置在运动的过程中，水面行进装置不至于因遇到障碍物而阻碍陆地行进装置的运动。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，所述的水游架以及各滑样架上均安装有GPS定位模块；GPS定位模块的作用是使得工作人员能够及时定位到上述各部件的位置，进而对上述各部件的位置进行调整，从而能够实现精确的定点取样。

有益效果：

(1)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其能够实现两栖作业，实现对土层、砂砾和水的自动取样作业，无需人工操作，自动化程度高。

(2)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，对近水进行取样时，水面行进装置无需下水，只需通过陆地行进装置运动到水边，接着将牵引装置放入水中，通过牵引装置的工作来对水样进行采集；对大面积水域的远水进行取样时，水面行进装置运动到水中，以扩大能够进行取样的水域面积，十分人性化，可选择性强，避免了做大量的无用功。

(3)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其陆地取样器上耙钩的设计能够对取样好的土壤或砂砾进行自动封闭，防止外界的土壤或砂砾再进入储样腔内，相对于传统的土壤取样器而言，检测结果更加准确。

(4)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其水塘取样器只需通过电力控制实现对一号电磁铁的磁极的自动变换，即能够实现水的自动取样，操作简便，结构简单、自动化程度高。

(5)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其水塘取样器能够实现对取样水域底部的淤泥进行自动取样，从而使得本发明的可取样物丰富，适应面广。

(6)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其可根据牵引装置距离取样水域底部淤泥间的距离来决定通入储气腔内气体的量，以及转轮上缠绕的麻绳长度。从而本发明能够在一定范围内适应不同深度水域内水底淤泥的取样，适应面广，实用性强。

(7)本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，其水游架以及各滑样架上均安装有GPS定位模块；从而使得工作人员能够及时定位到上述各部件的位置，进而对上述各部件的位置进行调整，从而能够实现精确的定点取样。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体示意图；

图2是本发明的另一视角示意图；

图3是本发明陆地行走装置与集体的结构示意图；

图4是图3的另一视角示意图；

图5是图4中A-A方向截面图；

图6是本发明牵引装置的结构示意图；

图7是本发明牵引轮处的示意图；

图8是本发明导向架的结构示意图；

图9是本发明陆地取样器的结构示意图；

图10是本发明水塘取样器的结构示意图；

图11是本发明水塘取样器取淤泥时的结构示意图；

图中：机体1、陆地行进装置2、水面行进装置3、牵引装置4、陆地取样器5、水塘取样器6、支轮板11、配电箱12、支撑链片201、减速箱202、皮带203、一号带轮204、二号带轮205、动力轴206、链轮207、电机套208、驱动电机209、从动轴210、支囊架31、气囊32、橡胶条33、一号螺旋桨34、装囊槽311、牵引轮41、牵引轴42、转轮支架43、钢丝牵引绳44、导向架45、浮动管46、水游架47、二号螺旋桨48、取样前端口49、支样板491、滑样气缸492、滑样架493、导向筒451、弧形导板452、弧形夹板453、进油仓51、取样仓52、取样顶板53、取样气缸54、取样耙55、耙钩551、储样腔552、取水仓61、一号电磁铁62、阻水塞63、阻水块64、取泥仓65、储气腔66、二号电磁铁67、转轮68、麻绳69、取泥终端60。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施方式，进一步阐述本发明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，本发明所述的一种细菌检测用多点取样器，包括机体1、陆地行进装置2、水面行进装置3、牵引装置4、陆地取样器5和水塘取样器6；所述的水面行进装置3于牵引装置4均安装在陆地行进装置2上，陆地取样器5安装在陆地行进装置2上，水塘取样器6安装在牵引装置4上；

所述的陆地行进装置2用于在土壤地面和沙地上自动行走；

所述的水面行进装置3利用气囊和螺旋桨的作用，实现在水中的任意运动；

所述的牵引装置4带动水塘取样器6在水样采集水域进行大范围的横向任意运动，并且可带动水塘取样器6在小范围内进行横向的微动；

所述的陆地取样器5通过上下伸缩运动以对不同深度的土壤和砂石进行取样；

所述的水塘取样器6利用上下伸缩运动以对不同深度的水质进行取样，且水塘取样器6下端可对水域底部淤泥进行采集。

所述的机体1上端安装有支轮板11和配电箱12，配电箱12内安装有PLC控制器和电机，PLC控制器用于控制本发明所有电动元件、气动元件和传感器等的自动作业，且本发明所有电动元件、气动元件和传感器均有防水功能；所述的陆地行进装置2包括两根支撑链片201、两个减速箱202、皮带203、两个一号带轮204、两个二号带轮205、两根动力轴206、四个链轮207、两个电机套208、两个驱动电机209和两根从动轴210，所述的两根动力轴206对称安装在机体1后方，且动力轴206上安装有链轮207，且链轮207与动力轴206之间通过轴承相连接；所述的两个减速箱202分别与两根动力轴206相连接，且减速箱202与机体1支架通过螺栓相连接；所述的两个电机套208分别安装在两个减速箱202上方；所述的两个驱动电机209分别位于两个电机套208内部；所述的两个一号带轮204分别安装在驱动电机209主轴上；所述的两个二号带轮205分别安装在两个减速箱202外侧，且一号带轮204与二号带轮205之间通过皮带203相连接；所述的两根从动轴210安装在机体1前方，且从动轴210上安装有链轮207，链轮207与从动轴210之间通过轴承相连接，从动轴210上所设链轮207与动力轴206上所设链轮207之间通过支撑链片201相连接，且支撑链片201上设有安装孔；

当需要对土壤或者砂砾进行采集时，则陆地行进装置2工作，两个驱动电机带动两根动力轴运动，进而带动链轮运动，从而带动链轮上的支撑链片在土壤表面或砂砾表面行进，在行进的过程中，陆地取样器5不定期的对土壤或砂砾进行取样，需要注意的是，在取样时，陆地行进装置2处于静止不动的状态；

所述的水面行进装置3包括支囊架31、气囊32、橡胶条33、一号螺旋桨34和气泵，所述的支囊架31整体为扁平方形支架，支囊架31水平包绕在陆地行进装置2四周并与机体1支架之间通过螺栓相连接，该设计使得水面行进装置3能够与陆地行进装置2相分离，当无需使用水面行进装置3时，则可以将水面行进装置3从陆地行进装置2上拆卸下来，从而减轻陆地行进装置2的负担，减轻电机的载荷，以及减小陆地行进装置2陷入砂砾中的可能性；支囊架31的前后左右四个方位上均设置有镂空的装囊槽311，装囊槽311上下两端面均通过螺栓连接有弹性的橡胶条33，所述的气囊32安装在装囊槽311的各橡胶条33内，且气囊32上下两端与橡胶条33相胶结，气囊32与橡胶条33铰接的目的是使得橡胶条33能够随气囊32的收缩与扩张而同步运动，当本发明在陆地上行走，且装有水面行进装置3时，未避免水面行走装置遇到障碍物而阻碍到陆地行进装置2的运动，则此时气囊32处于完全收缩状态，连带着橡胶条33一同做收缩运动，以加大气囊32跟地面之间的距离；气泵通过软管与气囊32相连接；所述的支囊架31下端面四个拐角处均安装有一号螺旋桨34。

当需要进行水质取样时，有两种情况，一是对近水进行取样，此时，水面行进装置3无需下水，只需通过陆地行进装置2运动到水边，接着将牵引装置4放入水中，通过牵引装置4的工作来对水样进行采集；二是对大面积水域的远水进行取样，此时，水面行进装置3需要运动到水中，以扩大能够进行取样的水域面积；

在水面行进装置3运动到水中之前，通过气泵将支囊架31的气囊32中充满气体，通过气囊32使得本发明能够浮在水中，接着通过一号螺旋桨34的工作来带动本发明整体在水中的任意运动。

所述的牵引装置4包括牵引轮41、牵引轴42、转轮支架43、钢丝牵引绳44、导向架45、浮动管46、水游架47、二号螺旋桨48和取样前端口49，所述的牵引轮41中部固连有牵引轴42，牵引轮41通过转轮支架43可转动的安装在机体1上端的支轮板11上，牵引轴42一端与配电箱12内的电机相连接；

所述的导向架45安装在支轮板11上端面前部，且位于牵引轮41正前方，所述的浮动管46为内部空心的轻质塑料管，浮动管46可滑动的贯穿导向架45，所述的钢丝牵引绳44一端连接牵引轴42，钢丝牵引绳44另一端连接浮动管46后端面；

所述的浮动管46前端固连有水游架47，所述的水游架47整体为立方体结构，水游架47四个拐角处安装有二号螺旋桨48，且水游架47上端固连有高发泡聚乙烯材质的浮力板；浮力板的作用是使得水游架47能够更好的漂浮在水中；

所述的取样前端口49包括支样板491、滑样气缸492和滑样架493，所述的支样板491为扁平长直型板，支样板491固连在浮动管46上，所述的滑样气缸492数量为三，三个滑样气缸492从前往后依次水平安装在支样板491上端面，各滑样气缸492上均安装有滑样架493，各滑样架493底部设置有螺纹孔；

工作时，当需要对水样进行采集，则首先，让水游架47处于水中，接着，二号螺旋桨48运动带动水游架47行进，进而带动浮动管46脱离导向架45且随水游架47一同运动，浮动管46在水面上漂浮运动的同时，与浮动管46相连的钢丝牵引绳44也一同被牵出；浮动管46在水面上行进的过程中，各滑样气缸492可运动以带动各滑样架493在浮动管46上前后平动；当水样采集完成之后，则配电箱12内的电机带动牵引轴42旋转，进而带动牵引轮41转动，从而缠绕钢丝牵引绳44，钢丝牵引绳44则将浮动管46往后拽，直至浮动管46重新滑入导向架45内为止，进而实现水游架47和二号螺旋桨48的自动回位。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，所述的导向架45包括导向筒451、弧形导板452和弧形夹板453，所述的导向筒451固连在支轮板11上，且导向筒451前后方向上水平设置有圆柱形的导向腔，导向腔的内径与浮动管46外径相等，所述的弧形导板452后端与导向架45相固连，弧形导板452前端贯穿支囊架31并位于支囊架31前方，且弧形导板452的弧形轨迹从前往后逐步上升，所述的弧形夹板453呈“八”字型逐步靠拢设置在弧形导板452上，弧形夹板453的最窄处于导向筒451前端相接触；导向筒451能够使得浮动管46平稳的安置在机体1上端，弧形导板452与弧形夹板453的作用都是便于钢丝牵引绳44在将浮动管46往回拉拽时，浮动管46更平顺的嵌入到导向筒451内，不至于出现磕磕碰碰，损伤设备，也不至于无法将浮动管46拉回导向筒451。

所述的陆地取样器5与支撑链片201上的安装孔相连接；陆地取样器5包括进油仓51、取样仓52、取样顶板53、取样气缸54和取样耙55，所述的进油仓51整体为空心圆柱形结构，进油仓51上部设置有送油口，取样仓52整体为空心圆柱形回转结构，取样仓52下端为圆锥形结构，取样仓52右侧壁从上往下至少设置有三个取样口，每个取样口处对应的取样仓52内部均水平布置有一个取样气缸54，取样气缸54一端固连在取样仓52内侧壁，取样气缸54另一端固连有取样耙55并位于对应取样口内，所述的取样耙55前端设置有耙钩551，耙钩551外侧呈内大外小的锥形结构，锥形结构的设计减小耙钩551向外运动的阻力，当取样耙55位于取样口内时，取样耙55与取样口之间形成一个密闭的储样腔552；取样顶板53固连在取样仓52上端面，且取样顶板53随同取样仓52一起嵌入进油仓51内。

工作时，当需要对土层或砂砾层进行取样时，只需通过外部油泵将液压油从送油口压入进油仓51内，取样仓52在液压油压力的作用下钻入土或砂砾中，当需要对不同深度的土或砂砾进行取样时，只需将取样气缸54伸出，使得耙钩551伸入土或砂砾中，接着，再将取样气缸54收缩，从而将耙钩551附近的土壤或砂砾带入储样腔552内；耙钩551的设计能够对不同土层或砂砾层进行取样，同时，还能够在取样的过程中，对取样好的土壤或砂砾进行自动封闭，防止外界的土壤或砂砾再进入储样腔552内，相对于传统的土壤取样器而言，检测结果更加准确。

所述的水塘取样器6顶端安装在各滑样架493的螺纹孔内，水塘取样器6包括取水仓61、一号电磁铁62、a槽、b槽、阻水塞63和阻水块64；所述的取水仓61整体为圆柱形筒状结构，取水仓61内从上往下依次设置有至少三个a槽，所述的a槽在取水仓61内从右往左逐步倾斜向下设置，且a槽右端与外界相连通，a槽右部下端连接有b槽，b槽整体为“L”字型结构，b槽右端与外界相连通，所述的b槽右端出口处嵌有橡胶材质的阻水塞63，所述的阻水块64为N级磁性材质构成，阻水块64可滑动的嵌入a槽内，所述的一号电磁铁62竖直位于取水仓61左部并贯穿各a槽，当各阻水块64左端与一号电磁铁62相接触时，b槽上端口敞开。

初始状态下，一号电磁铁62与阻水块64之间相互排斥，此时阻水块64右端将b槽上端封闭，当需要对不同深度水进行取样时，则变换一号电磁铁62磁极，使得一号电磁铁62与阻水块64相互吸引，此时阻水块64在a槽内向下滑动，b槽上端口敞开，水从a槽右端口流入b槽内，接着再使阻水块64封闭b槽上端，使得采集好的水样储存在b槽内，当需要将b槽内的水样取出，则只需将阻水塞63拔下，该水塘取样器能够实现对不同水层的水的采集，且相对于传统水质取样器而言，本发明的该设计只需通过电力控制实现对一号电磁铁62的磁极的自动变换，即能够实现水的自动取样，操作简便，结构简单、自动化程度高。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，所述的水塘取样器6还包括取泥仓65、储气腔66、二号电磁铁67、转轮68、麻绳69和取泥终端60；所述的取泥仓65固连在取水仓61左侧，取泥仓65内设置有储气腔66，取泥仓65上端设置有进气口，取泥仓65下端口处固连有二号电磁铁67，储气仓内可转动的安装有转轮68，转轮68与外部电机相连接，且转轮68上安装有麻绳69，麻绳69另一端连接取泥终端60，所述的取泥终端60为传统的土壤取样器，取泥终端60上部为铁质结构且包绕有一层橡胶材质的密封圈，取泥终端60上部可紧密的嵌入取泥仓65下部的二号电磁铁67中。

初始状态下，取泥终端60紧密嵌在二号电磁铁67中，取泥终端60与二号电磁铁67之间完全密封不透气，当需要对取样水域底部淤泥进行取样时，则通过气泵对储气腔66内通入气体，当储气腔66内气体达到一定量时，储气腔66内的气压较大，此时，使二号电磁铁67停止工作，从而二号电磁铁67无法吸附住取泥终端60，此时，取泥终端60在高的气体压强作用下脱离储气腔66并高速向水底运动至插入淤泥中，当插入淤泥中以对淤泥进行取样之后，外部电机再带动转轮68旋转，进而带动麻绳69运动以将取泥终端60拉拽回取泥仓65；通过上述步骤实现对水底淤泥的取样。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，可根据牵引装置距离取样水域底部淤泥间的距离来决定通入储气腔66内气体的量，以及转轮68上缠绕的麻绳69长度。从而本发明能够在一定范围内适应不同深度水域内水底淤泥的取样，适应面广，实用性强。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，当气囊32完全充满气体时，水面行进装置3最下端位于陆地行进装置2最下端的上方30-40cm处；该设计使得陆地行进装置2在运动的过程中，水面行进装置3不至于因遇到障碍物而阻碍陆地行进装置2的运动。

具体的，作为本发明的一种优选的技术方案，所述的水游架47以及各滑样架493上均安装有GPS定位模块；GPS定位模块的作用是使得工作人员能够及时定位到上述各部件的位置，进而对上述各部件的位置进行调整，从而能够实现精确的定点取样。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种细菌检测用多点取样器，其特征在于：包括机体(1)、陆地行进装置(2)、水面行进装置(3)、牵引装置(4)、陆地取样器(5)和水塘取样器(6)；所述的水面行进装置(3)于牵引装置(4)均安装在陆地行进装置(2)上，陆地取样器(5)安装在陆地行进装置(2)上，水塘取样器(6)安装在牵引装置(4)上；其中：

所述的陆地行进装置(2)用于在土壤地面和沙地上自动行走；

所述的水面行进装置(3)利用气囊和螺旋桨的作用，实现在水中的任意运动；

所述的牵引装置(4)带动水塘取样器(6)在水样采集水域进行大范围的横向任意运动，并且可带动水塘取样器(6)在小范围内进行横向的微动；

所述的陆地取样器(5)通过上下伸缩运动以对不同深度的土壤和砂石进行取样；

所述的水塘取样器(6)利用上下伸缩运动以对不同深度的水质进行取样，且水塘取样器(6)下端可对水域底部淤泥进行采集；所述的机体(1)上端安装有支轮板(11)和配电箱(12)，配电箱(12)内安装有PLC控制器和电机；所述的陆地行进装置(2)包括两根支撑链片(201)、两个减速箱(202)、皮带(203)、两个一号带轮(204)、两个二号带轮(205)、两根动力轴(206)、四个链轮(207)、两个电机套(208)、两个驱动电机(209)和两根从动轴(210)，所述的两根动力轴(206)对称安装在机体(1)后方，且动力轴(206)上安装有链轮(207)，且链轮(207)与动力轴(206)之间通过轴承相连接；所述的两个减速箱(202)分别与两根动力轴(206)相连接，且减速箱(202)与机体(1)支架通过螺栓相连接；所述的两个电机套(208)分别安装在两个减速箱(202)上方；所述的两个驱动电机(209)分别位于两个电机套(208)内部；所述的两个一号带轮(204)分别安装在驱动电机(209)主轴上；所述的两个二号带轮(205)分别安装在两个减速箱(202)外侧，且一号带轮(204)与二号带轮(205)之间通过皮带(203)相连接；所述的两根从动轴(210)安装在机体(1)前方，且从动轴(210)上安装有链轮(207)，链轮(207)与从动轴(210)之间通过轴承相连接，从动轴(210)上所设链轮(207)与动力轴(206)上所设链轮(207)之间通过支撑链片(201)相连接，且支撑链片(201)上设有安装孔；

所述的水面行进装置(3)包括支囊架(31)、气囊(32)、橡胶条(33)、一号螺旋桨(34)和气泵，所述的支囊架(31)整体为扁平方形支架，支囊架(31)水平包绕在陆地行进装置(2)四周并与机体(1)支架之间通过螺栓相连接；支囊架(31)的前后左右四个方位上均设置有镂空的装囊槽(311)，装囊槽(311)上下两端面均通过螺栓连接有弹性的橡胶条(33)，所述的气囊(32)安装在装囊槽(311)的各橡胶条(33)内，且气囊(32)上下两端与橡胶条(33)相胶结，气泵通过软管与气囊(32)相连接；所述的支囊架(31)下端面四个拐角处均安装有一号螺旋桨(34)；所述的牵引装置(4)包括牵引轮(41)、牵引轴(42)、转轮(68)支架(43)、钢丝牵引绳(44)、导向架(45)、浮动管(46)、水游架(47)、二号螺旋桨(48)和取样前端口(49)，所述的牵引轮(41)中部固连有牵引轴(42)，牵引轮(41)通过转轮(68)支架(43)可转动的安装在机体(1)上端的支轮板(11)上，牵引轴(42)一端与配电箱(12)内的电机相连接；

所述的导向架(45)安装在支轮板(11)上端面前部，且位于牵引轮(41)正前方，所述的浮动管(46)为内部空心的轻质塑料管，浮动管(46)可滑动的贯穿导向架(45)，所述的钢丝牵引绳(44)一端连接牵引轴(42)，钢丝牵引绳(44)另一端连接浮动管(46)后端面；

所述的浮动管(46)前端固连有水游架(47)，所述的水游架(47)整体为立方体结构，水游架(47)四个拐角处安装有二号螺旋桨(48)，且水游架(47)上端固连有高发泡聚乙烯材质的浮力板；

所述的取样前端口(49)包括支样板(491)、滑样气缸(492)和滑样架(493)，所述的支样板(491)为扁平长直型板，支样板(491)固连在浮动管(46)上，所述的滑样气缸(492)数量为三，三个滑样气缸(492)从前往后依次水平安装在支样板(491)上端面，各滑样气缸(492)上均安装有滑样架(493)，各滑样架(493)底部设置有螺纹孔；

所述的导向架(45)包括导向筒(451)、弧形导板(452)和弧形夹板(453)，所述的导向筒(451)固连在支轮板(11)上，且导向筒(451)前后方向上水平设置有圆柱形的导向腔，导向腔的内径与浮动管(46)外径相等，所述的弧形导板(452)后端与导向架(45)相固连，弧形导板(452)前端贯穿支囊架(31)并位于支囊架(31)前方，且弧形导板(452)的弧形轨迹从前往后逐步上升，所述的弧形夹板(453)呈“八”字型逐步靠拢设置在弧形导板(452)上，弧形夹板(453)的最窄处于导向筒(451)前端相接触。

2.根据权利要求1所述的一种细菌检测用多点取样器，其特征在于：所述的陆地取样器(5)与支撑链片(201)上的安装孔相连接；陆地取样器(5)包括进油仓(51)、取样仓(52)、取样顶板(53)、取样气缸(54)和取样耙(55)，所述的进油仓(51)整体为空心圆柱形结构，进油仓(51)上部设置有送油口，取样仓(52)整体为空心圆柱形回转结构，取样仓(52)下端为圆锥形结构，取样仓(52)右侧壁从上往下至少设置有三个取样口，每个取样口处对应的取样仓(52)内部均水平布置有一个取样气缸(54)，取样气缸(54)一端固连在取样仓(52)内侧壁，取样气缸(54)另一端固连有取样耙(55)并位于对应取样口内，所述的取样耙(55)前端设置有耙钩(551)，耙钩(551)外侧呈内大外小的锥形结构，当取样耙(55)位于取样口内时，取样耙(55)与取样口之间形成一个密闭的储样腔(552)；取样顶板(53)固连在取样仓(52)上端面，且取样顶板(53)随同取样仓(52)一起嵌入进油仓(51)内。

3.根据权利要求1所述的一种细菌检测用多点取样器，其特征在于：所述的水塘取样器(6)顶端安装在各滑样架(493)的螺纹孔内，水塘取样器(6)包括取水仓(61)、一号电磁铁(62)、a槽、b槽、阻水塞(63)和阻水块(64)；所述的取水仓(61)整体为圆柱形筒状结构，取水仓(61)内从上往下依次设置有至少三个a槽，所述的a槽在取水仓(61)内从右往左逐步倾斜向下设置，且a槽右端与外界相连通，a槽右部下端连接有b槽，b槽整体为“L”字型结构，b槽右端与外界相连通，所述的b槽右端出口处嵌有橡胶材质的阻水塞(63)，所述的阻水块(64)为N级磁性材质构成，阻水块(64)可滑动的嵌入a槽内，所述的一号电磁铁(62)竖直位于取水仓(61)左部并贯穿各a槽，当各阻水块(64)左端与一号电磁铁(62)相接触时，b槽上端口敞开。

4.根据权利要求3所述的一种细菌检测用多点取样器，其特征在于：所述的水塘取样器(6)还包括取泥仓(65)、储气腔(66)、二号电磁铁(67)、转轮(68)、麻绳(69)和取泥终端(60)；所述的取泥仓(65)固连在取水仓(61)左侧，取泥仓(65)内设置有储气腔(66)，取泥仓(65)上端设置有进气口，取泥仓(65)下端口处固连有二号电磁铁(67)，储气仓内可转动的安装有转轮(68)，转轮(68)与外部电机相连接，且转轮(68)上安装有麻绳(69)，麻绳(69)另一端连接取泥终端(60)，所述的取泥终端(60)为传统的土壤取样器，取泥终端(60)上部为铁质结构且包绕有一层橡胶材质的密封圈，取泥终端(60)上部可紧密的嵌入取泥仓(65)下部的二号电磁铁(67)中。

5.根据权利要求4所述的一种细菌检测用多点取样器，其特征在于：可根据牵引装置(4)距离取样水域底部淤泥间的距离来决定通入储气腔(66)内气体的量，以及转轮(68)上缠绕的麻绳(69)长度。

6.根据权利要求1所述的一种细菌检测用多点取样器，其特征在于：当气囊(32)完全充满气体时，水面行进装置(3)最下端位于陆地行进装置(2)最下端的上方30-40cm处。

7.根据权利要求1所述的一种细菌检测用多点取样器，其特征在于：所述的水游架(47)以及各滑样架(493)上均安装有GPS定位模块。