CN107607357A - 一种测量船上的水体采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了测量船技术领域内的一种测量船上的水体采样装置，包括船舱、采样水管，采样水管设有竖管段、横管段，横管段可转动地穿装在船舱腔壁上；船舱内设有透明水仓、抽水泵；船舱内设有可驱使横管段绕其中心轴进行旋转的收放驱动单元；船舱外壁上设有用于锁定采样水管的竖管段的锁定组件。不仅能够高效地采集水体样本，还便于分析。

Description

一种测量船上的水体采样装置

技术领域

本发明涉及测量船技术领域，特别涉及一种测量船上的水体采样装置。

背景技术

目前，测量船上的水体采样装置设置较为简单，很多时候是采用人工的方式进行采样，导致效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量船上的水体采样装置，不仅能够高效地采集水体样本，还便于分析。

本发明的目的是这样实现的：一种测量船上的水体采样装置，包括船舱，还包括采样水管，所述采样水管设有竖直延伸的、处于船舱之外的竖管段，所述采样水管还设有水平延伸的横管段，所述横管段可转动地穿装在船舱腔壁上并可绕其中心轴进行旋转；

所述船舱内设有由透明材料制成的、进水端处于上侧的透明水仓，还设有与横管段出水端相连通的、可将采样水管内水源抽引至透明水仓内的抽水泵，所述横管段出水端可转动地安装在透明水仓上侧进水端；

所述船舱内设有可驱使横管段绕其中心轴进行旋转的收放驱动单元；

所述船舱外壁上设有用于锁定采样水管的竖管段的锁定组件；

所述锁定组件包括转架，还包括固定在转架上的、用于限定竖管段位置的活动限位瓦，还包括可驱使转架和活动限位瓦进行水平转动的平转电机，还包括定式限位瓦，还包括用于托住并固定定式限位瓦的、固定在船舱外壁上的托座，还包括用于测量平转电机转动圈数的光电编码器，所述定式限位瓦和活动限位瓦均是横断面为圆弧状的板状结构；

当所述采样水管的竖管段处于锁定状态时，所述采样水管的竖管段进水口处于朝上的位置，并且所述采样水管的竖管段处于定式限位瓦内圆侧和活动限位瓦内圆侧的合围之中；

所述船舱内还设有控制主机，所述收放驱动单元、平转电机、光电编码器、抽水泵均与控制主机通讯连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：其一，能够高效地采集水体样本，采样时，启动抽水泵将水从采样水管抽到透明水仓内，即可完成取样；其二，便于分析所采集的水体样本，由于透明水仓由透明材料制成，因此，可便于清晰地观察水体样本；其三，便于收放采样水管，能够在不采样时收起并锁定采样水管，从而很好地保护采样水管不受波浪侵蚀，采样时，利用收放驱动单元驱使横管段绕其中心轴向下旋转，使得竖管段朝下并进入水中，以便吸取水源，采样结束后，再利用收放驱动单元驱使横管段绕其中心轴向上旋转，当竖管段向上竖起并与定式限位瓦的位置相对应时，利用平转电机驱使活动限位瓦转动，使得采样水管的竖管段的位置处于定式限位瓦内圆侧和活动限位瓦内圆侧的合围之中，此时光电编码器给控制主机信号以反映平转电机已经驱使活动限位瓦旋转到锁定位置，然后平转电机停止工作，活动限位瓦也停止运动，从而完成对采样水管的位置锁定，当下一次采样时只要利用平转电机驱使活动限位瓦旋转，使得活动限位瓦与采样水管的竖管段错开，然后利用收放驱动单元将采样水管的竖管段放在水中即可，操作方便。

作为本发明的进一步改进，所述收放驱动单元按照传动顺序依次设有驱动电机、驱动轴、驱动齿轮、从动齿轮，其中所述从动齿轮同轴套装在横管段外壁上，所述收放驱动单元还设有用于测量驱动电机旋转圈数的、与控制主机通讯连接的旋转编码器，所述驱动电机固定在透明水仓顶部。使用时，驱动电机、驱动轴、驱动齿轮、从动齿轮依次传动，使得横管段绕轴旋转，从而实现收放采样水管的目的，旋转编码器可以起到限制驱动电机输出转矩的作用，当横管段的旋转角度达到预设值时，旋转编码器给予控制主机信号，控制主机会驱使驱动电机停转，使得横管段停止转动，从而确定采样水管的竖管段的位置。

作为本发明的进一步改进，所述透明水仓内壁底部固定有竖直布置的、用于测量水位高度的标高导向柱，所述透明水仓内还设有活动套装在标高导向柱上的、可漂浮在水面上的浮动套，所述透明水仓内壁固定有可限制浮动套上浮高度的、靠近透明水仓上侧进水端的上限位块，所述透明水仓上设有一旦浮动套抵靠上限位块就会产生触发信号的、可将触发信号传递给控制主机并驱使抽水泵停止工作的触发开关，所述触发开关与上限位块相连。使用时，抽水泵在抽水时，透明水仓内的水位上升较快，当浮动套上浮并靠住触发开关时，触发开关给予控制主机信号，控制主机就驱使抽水泵停止工作，以免透明水仓内的水产生溢水现象。

作为本发明的进一步改进，所述透明水仓底部连通有底排水管，所述底排水管上设有可控制其通断状态的排水阀，所述排水阀与控制主机通讯连接。以便测量完成后排出透明水仓内的水。

作为本发明的进一步改进，所述船舱外壁上固定有用于保护光电编码器、平转电机的保护室。以便光电编码器、平转电机受外部环境影响。

附图说明

图1为本发明的船舱内布置图。

图2为采样水管收起并锁定的状态示意图。

图3为采样水管受释放的状态示意图。

图4为图2中的A-A剖视图。

图5为图3中的B-B剖视图。

图6为本发明的控制关系示意图。

其中，1船舱，2采样水管，2a竖管段，2b横管段，3抽水泵，4透明水仓，4a上限位块，5触发开关，6浮动套，7标高导向柱，8底排水管，9排水阀，10驱动电机，11驱动轴，12驱动齿轮，13旋转编码器，14从动齿轮，15平转电机，16转架，17活动限位瓦，18光电编码器，19定式限位瓦，20托座，21保护室，22控制主机。

具体实施方式

如图1-6所示，一种测量船上的水体采样装置，包括船舱1，还包括采样水管2，采样水管2设有竖直延伸的、处于船舱1之外的竖管段2a，采样水管2还设有水平延伸的横管段2b，横管段2b可转动地穿装在船舱1腔壁上并可绕其中心轴进行旋转。

上述船舱1内设有由透明材料制成的、进水端处于上侧的透明水仓4，还设有与横管段2b出水端相连通的、可将采样水管2内水源抽引至透明水仓4内的抽水泵3，横管段2b出水端可转动地安装在透明水仓4上侧进水端。

上述船舱1内设有可驱使横管段2b绕其中心轴进行旋转的收放驱动单元。

上述船舱1外壁上设有用于锁定采样水管2的竖管段2a的锁定组件。

上述锁定组件包括转架16，还包括固定在转架16上的、用于限定竖管段2a位置的活动限位瓦17，还包括可驱使转架16和活动限位瓦17进行水平转动的平转电机15，还包括定式限位瓦19，还包括用于托住并固定定式限位瓦19的、固定在船舱1外壁上的托座20，还包括用于测量平转电机15转动圈数的光电编码器18，定式限位瓦19和活动限位瓦17均是横断面为圆弧状的板状结构。

当采样水管2的竖管段2a处于锁定状态时，采样水管2的竖管段2a进水口处于朝上的位置，并且采样水管2的竖管段2a处于定式限位瓦19内圆侧和活动限位瓦17内圆侧的合围之中。

上述船舱1内还设有控制主机22，收放驱动单元、平转电机15、光电编码器18、抽水泵3均与控制主机22通讯连接。

采样时，利用收放驱动单元驱使横管段2b绕其中心轴向下旋转，使得竖管段2a朝下并进入水中，以便吸取水源，采样结束后，再利用收放驱动单元驱使横管段2b绕其中心轴向上旋转，当竖管段2a向上竖起并与定式限位瓦19的位置相对应时，利用平转电机15驱使活动限位瓦17转动，使得采样水管2的竖管段2a的位置处于定式限位瓦19内圆侧和活动限位瓦17内圆侧的合围之中，此时光电编码器18给控制主机22信号以反映平转电机15已经驱使活动限位瓦17旋转到锁定位置，然后平转电机15停止工作，活动限位瓦17也停止运动，从而完成对采样水管2的位置锁定，当下一次采样时只要利用平转电机15驱使活动限位瓦17旋转，使得活动限位瓦17与采样水管2的竖管段2a错开，然后利用收放驱动单元将采样水管2的竖管段2a放在水中即可。

上述收放驱动单元按照传动顺序依次设有驱动电机10、驱动轴11、驱动齿轮12、从动齿轮14，其中从动齿轮14同轴套装在横管段2b外壁上，收放驱动单元还设有用于测量驱动电机10旋转圈数的、与控制主机22通讯连接的旋转编码器13，驱动电机10固定在透明水仓4顶部。使用时，驱动电机10、驱动轴11、驱动齿轮12、从动齿轮14依次传动，使得横管段2b绕轴旋转，从而实现收放采样水管2的目的，旋转编码器13可以起到限制驱动电机10输出转矩的作用，当横管段2b的旋转角度达到预设值时，旋转编码器13给予控制主机22信号，控制主机22会驱使驱动电机10停转，使得横管段2b停止转动，从而确定采样水管2的竖管段2a的位置。

上述透明水仓4内壁底部固定有竖直布置的、用于测量水位高度的标高导向柱7，透明水仓4内还设有活动套装在标高导向柱7上的、可漂浮在水面上的浮动套6，透明水仓4内壁固定有可限制浮动套6上浮高度的、靠近透明水仓4上侧进水端的上限位块4a，透明水仓4上设有一旦浮动套6抵靠上限位块4a就会产生触发信号的、可将触发信号传递给控制主机22并驱使抽水泵3停止工作的触发开关5，触发开关5与上限位块4a相连。使用时，抽水泵3在抽水时，透明水仓4内的水位上升较快，当浮动套6上浮并靠住触发开关5时，触发开关5给予控制主机22信号，控制主机22就驱使抽水泵3停止工作，以免透明水仓4内的水产生溢水现象。

上述透明水仓4底部连通有底排水管8，底排水管8上设有可控制其通断状态的排水阀9，排水阀9与控制主机22通讯连接。以便排水。

上述船舱1外壁上固定有用于保护光电编码器18、平转电机15的保护室21。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种测量船上的水体采样装置，包括船舱（1），其特征在于：还包括采样水管（2），所述采样水管（2）设有竖直延伸的、处于船舱（1）之外的竖管段（2a），所述采样水管（2）还设有水平延伸的横管段（2b），所述横管段（2b）可转动地穿装在船舱（1）腔壁上并可绕其中心轴进行旋转；

所述船舱（1）内设有由透明材料制成的、进水端处于上侧的透明水仓（4），还设有与横管段（2b）出水端相连通的、可将采样水管（2）内水源抽引至透明水仓（4）内的抽水泵（3），所述横管段（2b）出水端可转动地安装在透明水仓（4）上侧进水端；

所述船舱（1）内设有可驱使横管段（2b）绕其中心轴进行旋转的收放驱动单元；

所述船舱（1）外壁上设有用于锁定采样水管（2）的竖管段（2a）的锁定组件；

所述锁定组件包括转架（16），还包括固定在转架（16）上的、用于限定竖管段（2a）位置的活动限位瓦（17），还包括可驱使转架（16）和活动限位瓦（17）进行水平转动的平转电机（15），还包括定式限位瓦（19），还包括用于托住并固定定式限位瓦（19）的、固定在船舱（1）外壁上的托座（20），还包括用于测量平转电机（15）转动圈数的光电编码器（18），所述定式限位瓦（19）和活动限位瓦（17）均是横断面为圆弧状的板状结构；

当所述采样水管（2）的竖管段（2a）处于锁定状态时，所述采样水管（2）的竖管段（2a）进水口处于朝上的位置，并且所述采样水管（2）的竖管段（2a）处于定式限位瓦（19）内圆侧和活动限位瓦（17）内圆侧的合围之中；

所述船舱（1）内还设有控制主机（22），所述收放驱动单元、平转电机（15）、光电编码器（18）、抽水泵（3）均与控制主机（22）通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种测量船上的水体采样装置，其特征在于：所述收放驱动单元按照传动顺序依次设有驱动电机（10）、驱动轴（11）、驱动齿轮（12）、从动齿轮（14），其中所述从动齿轮（14）同轴套装在横管段（2b）外壁上，所述收放驱动单元还设有用于测量驱动电机（10）旋转圈数的、与控制主机（22）通讯连接的旋转编码器（13），所述驱动电机（10）固定在透明水仓（4）顶部。

3.根据权利要求1所述的一种测量船上的水体采样装置，其特征在于：所述透明水仓（4）内壁底部固定有竖直布置的、用于测量水位高度的标高导向柱（7），所述透明水仓（4）内还设有活动套装在标高导向柱（7）上的、可漂浮在水面上的浮动套（6），所述透明水仓（4）内壁固定有可限制浮动套（6）上浮高度的、靠近透明水仓（4）上侧进水端的上限位块（4a），所述透明水仓（4）上设有一旦浮动套（6）抵靠上限位块（4a）就会产生触发信号的、可将触发信号传递给控制主机（22）并驱使抽水泵（3）停止工作的触发开关（5），所述触发开关（5）与上限位块（4a）相连。

4.根据权利要求1所述的一种测量船上的水体采样装置，其特征在于：所述透明水仓（4）底部连通有底排水管（8），所述底排水管（8）上设有可控制其通断状态的排水阀（9），所述排水阀（9）与控制主机（22）通讯连接。

5.根据权利要求1所述的一种测量船上的水体采样装置，其特征在于：所述船舱（1）外壁上固定有用于保护光电编码器（18）、平转电机（15）的保护室（21）。