CN106895996A - 一种无人艇采水器抱持装置 - Google Patents

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鹿碧洲
王韬
彭艳
蒲华燕
李小毛
杨毅
谢少荣
罗均
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N1/14—Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans

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Abstract

本发明公开了一种无人艇采水器抱持装置，包括四个抱持组件、一个采水器、一个距离传感器、一根钢丝、一个卷扬机、一块底板和一个支架，底板固定在无人艇上，其中部开孔，并且无人艇相应位置需要开通孔，方便采水器的下放和回收；四个抱持组件沿通孔周向均布固定在底板上，支架固定在底板上，其上安装有卷扬机，采水器通过钢丝绳与卷扬机固连，卷扬机带动采水器做升降动作；距离传感器固定在支架上，检测到采水器到达既定高度后，四个抱持组件同时动作，完成采水器抱持。利用本发明能满足在深水海域利用无人艇下放采水器配合抱持装置完成海水采集工作，并且耗费的人力物力资源少，自动化程度高，操控简单。

Description

一种无人艇采水器抱持装置
技术领域
本发明涉及一种无人艇采水器抱持装置，是一种能应用深海领域内搭载在无人海洋环境监测艇上的可控的采水器抱持装置。
背景技术
海洋环境监测是海洋环境保护的重要内容，对环境保护和治理有重要意义。在海洋环境监测中，监测项目和参数有些通过现场传感器测定，有些需要通过现场取样后在岸边或船载实验室内使用相应的仪器设备进行分析，由于技术方面的原因，营养盐、痕量金属等参数常常需要采集数十升的海水带回实验室进行测定。海水的采集一般有两种方式：泵配合管道抽水和下放海水采集器采水。
利用管道和泵抽水的方式适合在较浅的水域快速采集大量的水样，其工作过程是海洋监测船到达目标位置后，人工下放管道至指定深度，抽水泵工作进行采水动作。管道的下放和回收需要消耗大量人力，采水的深度不准确，并且每次采水前都需要利用抽水泵对管道进行长时间的冲洗以减少杂质或者表层水样对于所需深度水样的污染。
传统的采水器对接取水工作由人工操作卷扬机，把采好水样的采水器提升到工作船甲板上，然后再利用水泵抽出采水器中采集的水样，送到实验室进行分析测试。整个采水过程全部人工完成，消耗大量人力，海浪的冲击容易引起采水器损坏。因此，急需一套可控的无人艇采水器抱持装置。
发明内容
本发明的目的在于针对以上问题，提出一种无人艇采水器抱持装置，能满足在深水海域自动完成采水器吊放和抱持，并且耗费的人力资源少，自动化程度高，操控简单。
为了达到上述要求，本发明的构思是：
本发明采用卷扬机带动钢丝绳实现采水器的吊放，距离传感器检测采水器到达既定高度后，由电推杆带动抱持块抱紧采水器，之后再利用水泵抽出采水器中的水样。
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：
一种无人艇采水器抱持装置，包括四个抱持组件、一个采水器、一个距离传感器、一根钢丝、一个卷扬机、一块底板和一个支架，所述的底板固定在无人艇上，其中部开孔，并且无人艇相应位置需要开通孔，方便采水器的下放和回收；所述的四个抱持组件沿通孔周向均布固定在所述的底板上，所述支架固定在底板上，其上安装有卷扬机，所述的采水器通过钢丝绳与所述的卷扬机固连，卷扬机带动采水器做升降动作；所述的距离传感器固定在所述的支架上，检测到采水器到达既定高度后，所述的四个抱持组件同时动作，完成采水器抱持。
所述的四个抱持组件的结构相同，包括电推杆安装座、电推杆、抱持块以及滑轨，所述的电推杆安装座与所述的底板固定连接，所述的电推杆后端与电推杆安装座铰接，所述电推杆的前端与抱持块固连，所述的抱持块在所述的滑轨中间滑动；当所述电推杆的轴伸出，抱持块抱紧，当所述电推杆的轴收缩，抱持块松开。
所述的抱持块前端呈锥形，与所述的采水器的环形槽配合，利用斜锲原理实现抱持后的自锁。
本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
本发明通过卷扬机带动采水器实现吊放动作，提高效率；电推杆带动抱持块可以很方便实现采水器的抱紧和松开；抱持块前端呈圆锥形可以实现采水器抱持自锁。与传统人工采水相比，自动化程度更高，效率更高。
附图说明
图1是本发明抱紧状态的结构示意图。
图2是本发明松开状态的结构示意图。
图3是本发明的抱持组件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例作进一步的说明。
参见图1至图3，一种无人艇采水器抱持装置，包括四个抱持组件3-A、3-B、3-C、3-D、一个采水器1、一个距离传感器6、一根钢丝7、一个卷扬机5、一块底板2和一个支架4，所述的底板2固定在无人艇上，其中部开孔，并且无人艇相应位置需要开通孔，方便采水器1的下放和回收；所述的四个抱持组件3-A、3-B、3-C、3-D沿通孔周向均布固定在所述的底板2上，所述支架4固定在底板2上，其上安装有卷扬机5，所述的采水器1通过钢丝绳7与所述的卷扬机5固连，卷扬机5带动采水器1做升降动作；所述的距离传感器6固定在所述的支架4上，检测到采水器1到达既定高度后，所述的四个抱持组件3-A、3-B、3-C、3-D同时动作，完成采水器1抱持。
参见图3，所述的四个抱持组件3-A、3-B、3-C、3-D的结构相同，包括电推杆安装座8、电推杆9、抱持块11以及滑轨10，所述的电推杆安装座8与所述的底板2固定连接，所述的电推杆9后端与电推杆安装座8铰接，所述电推杆9的前端与抱持块11固连，所述的抱持块11在所述的滑轨10中间滑动；当所述电推杆9的轴伸出，抱持块11抱紧，当所述电推杆9的轴收缩，抱持块11松开。
所述的抱持块11前端呈锥形，与所述的采水器1的环形槽配合，利用斜锲原理实现抱持后的自锁。
本发明的工作流程为：开始采水时，所述电推杆9的轴收缩，抱持块11松开，使采水器能够在竖直方向自由运动。所述的卷扬机5启动，放松钢丝绳7使采水器1下降到达预定的水层深度。待采水器1采集完毕后，卷扬机5启动收紧钢丝绳7使采水器1上升。当所述的采水器1上升至环形槽与所述的抱持块11平齐时即到达预设的位置，所述的距离传感器6发出信号，所述卷扬机5停止工作，所述的四个抱持组件3-A、3-B、3-C、3-D同时动作，完成采水器1抱持。

Claims (3)

1.一种无人艇采水器抱持装置，包括四个抱持组件（3-A、3-B、3-C、3-D）、一个采水器（1）、一个距离传感器（6）、一根钢丝（7）、一个卷扬机（5）、一块底板（2）和一个支架（4），其特征在于：所述的底板（2）固定在无人艇上，其中部开孔，并且无人艇相应位置需要开通孔，方便采水器（1）的下放和回收；所述的四个抱持组件（3-A、3-B、3-C、3-D）沿通孔周向均布固定在所述的底板（2）上，所述支架（4）固定在底板（2）上，其上安装有卷扬机（5），所述的采水器（1）通过钢丝绳（7）与所述的卷扬机（5）固连，卷扬机（5）带动采水器（1）做升降动作；所述的距离传感器（6）固定在所述的支架（4）上，检测到采水器（1）到达既定高度后，所述的四个抱持组件（3-A、3-B、3-C、3-D）同时动作，完成采水器（1）抱持。
2.根据权利要求1所述的无人艇采水器抱持装置，其特征在于，所述的四个抱持组件（3-A、3-B、3-C、3-D）的结构相同，包括电推杆安装座（8）、电推杆（9）、抱持块（11）以及滑轨（10），所述的电推杆安装座（8）与所述的底板（2）固定连接，所述的电推杆（9）后端与电推杆安装座（8）铰接，所述电推杆（9）的前端与抱持块（11）固连，所述的抱持块（11）在所述的滑轨（10）中间滑动；当所述电推杆（9）的轴伸出，抱持块（11）抱紧，当所述电推杆（9）的轴收缩，抱持块（11）松开。
3.根据权利要求2所述的无人艇采水器抱持装置，其特征在于，所述的抱持块（11）前端呈锥形，与所述的采水器（1）的环形槽配合，利用斜锲原理实现抱持后的自锁。
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