CN107796655B - 智能电磁升降式水样采集设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电磁升降式水样采集设备；属于采样设备技术领域；其技术要点包括底座，底座上设有密封座，在密封座内沿竖直方向设有安装管，在安装管上端设有旋转驱动机构，在旋转驱动机构外围的安装座上罩设有防护罩；在安装管内设有丝杆，在丝杆上螺纹连接有电磁铁模组；在安装管外设有升降滑套；在安装座与底座之间连接有导向杆，在各导向杆之间活动套设有重力下潜架，重力下潜架与升降滑套固定连接，在重力下潜架内设有采样瓶，在采样瓶瓶口处设有密封塞，在重力下潜架顶部设有与密封塞相配合的启闭机构；本发明旨在提供一种结构紧凑、使用方便且效果良好的智能电磁升降式水样采集设备；用于水质采样。

Description

智能电磁升降式水样采集设备

技术领域

本发明涉及一种采样设备，更具体地说，尤其涉及一种智能电磁升降式水样采集设备。

背景技术

随着科技的发展，工业化程度和城市化进程的不断提升，污水问题越来越严重，对污水进行相应的处理和整治，首先需要对污水进行采样。采样既是为了准备解决方案，也是为了可以方便地观察了解处理的结果。

在现有技术中，对污水进行采样，主要采用人工使用容器的方式进行，这种方式存在采集效率低，采集不准确，只能采集单一水层的污水的缺点。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、使用方便且效果

良好的高精度水质采样设备。

本发明的技术方案是这样实现的：一种智能电磁升降式水样采集设备，包括底座，其中所述底座上设有密封座，在密封座内沿竖直方向设有安装管，在安装管上端外壁设有安装座，在安装座上设有旋转驱动机构，在旋转驱动机构外围的安装座上罩设有防护罩；在安装管内通过轴承连接有丝杆，丝杆与旋转驱动机构连接，在丝杆上螺纹连接有电磁铁模组，电磁铁模组与外部电控箱电路连接；在安装管外活动套设有与电磁铁模组相配合的升降滑套，升降滑套通过电磁铁模组驱动升降；

在安装座与底座之间连接有四根呈矩阵排列的导向杆，在各导向杆之间活动套设有重力下潜架，重力下潜架与升降滑套固定连接，在重力下潜架内设有采样瓶，在采样瓶瓶口处设有密封塞，在重力下潜架顶部设有与密封塞相配合的启闭机构。

上述的一种智能电磁升降式水样采集设备中，所述旋转驱动机构由伺服电机及连接在伺服电机动力输出轴自由端及连接在丝杆上端的圆锥齿轮副组成；所述伺服电机与外部电控箱电路连接。

上述的一种智能电磁升降式水样采集设备中，所述电磁铁模组由与丝杆螺纹连接的第一直线轴承、与第一直线轴承外圈固定连接的环形电磁铁、沿安装管轴向设置并与安装管固定连接的导电杆及与环形电磁铁铁芯连接且与导电杆相配合的导电套组成；在安装管上端近端部设有通孔，在通孔对应的安装座上设有定位缺口，导电杆上端依序穿过通孔和定位缺口后延伸至安装座上端外侧；所述环形电磁铁的环形磁吸面与安装管内壁之间的间距为1-2mm；在导电杆对应的安装管内壁上涂覆有绝缘层，导电杆通过导线与外部电控箱电路连接。

上述的一种智能电磁升降式水样采集设备中，所述升降滑套由套设在安装管外壁上且间隔设置的两个第二直线轴承、夹设在两个第二直线轴承之间且与环形电磁铁相配合的强磁环及设置在两个第二直线轴承和强磁环外的升降环组成；升降环分别与两个第二直线轴承和强磁环固定连接；所述强磁环内壁与安装管外壁之间的间距为1-3mm。

上述的一种智能电磁升降式水样采集设备中，所述启闭机构顶部设有连接柱，在连接柱顶部设有磁吸板，在磁吸板对应的安装座上设有电磁铁，电磁铁与外部电控箱电路连接。

上述的一种智能电磁升降式水样采集设备中，所述重力下潜架由设置在各导向杆所形成的区间内且与导向杆活动连接的放置室、设置在放置室内用于夹持采样瓶的夹持机构和设置在放置室底部的重力块组成；在放置室底部设有通孔；所述启闭机构设置在放置室顶部。

上述的一种智能电磁升降式水样采集设备中，所述夹持机构主要由设置在放置室下部的托盘、分布在放置室内底部且两端分别与放置室和托盘固定连接的下夹持弹簧、设置在放置室上部的夹持板及两端分别与放置室内顶部和夹持板固定连接的上夹持弹簧组成；所述托盘和夹持板配合夹持采样瓶，在夹持板上设有与采样瓶瓶口外径相适应的定位孔。

上述的一种智能电磁升降式水样采集设备中，所述放置室相对的两侧面设有操作门；所述夹持机构还包括通过侧夹持弹簧与操作门连接的弧形夹板，在操作门上设有与弧形夹板相对应的弧形部。

上述的一种智能电磁升降式水样采集设备中，所述启闭机构由设置在重力下潜架顶部的防水外壳、设置在防水外壳内的推杆电机、蓄电池、主控单元及无线信号接收模块组成；主控单元分别与无线信号接收模块、推杆电机和蓄电池电路连接；在防水外壳内设有横向密封隔板，在横向密封隔板上端面设有竖向密封隔板，横向密封隔板和竖向密封隔板将防水外壳分隔成三个独立的腔室，推杆电机位于横向密封隔板上方的其中一个腔室内，推杆电机的推杆穿过横向密封隔板与密封塞连接，在防水外壳和重力下潜架上均设有与密封塞相适应的通孔，在通孔对应的防水外壳和重力下潜架的接触部设有与密封塞相配合的密封胶圈；蓄电池、主控单元和无线信号接收模块位于横向密封隔板上方的另一个腔室内，在该腔室对应的防水外壳上端面设有台阶式操作孔，在该台阶式操作孔内设有相配合的密封盖，在密封盖下端面与台阶式操作孔的接触部之间设有防水胶圈。

上述的一种智能电磁升降式水样采集设备中，所述丝杆下端通过第一轴承与密封座连接；在安装管上端外围的安装座上固定有轴承座，在轴承座与丝杆之间夹设有第二轴承。

本发明采用上述结构后，通过底座、安装管与安装座配合，形成基础支撑结构，通达重力下潜架与启闭机构配合，实现采样瓶的下潜及采集工作，通过旋转驱动机构与丝杆配合，为电磁铁模组提供升降动力，然后通过电磁铁模组与升降滑套配合，实现重力下潜架的上下移动。同时，采样瓶的密封塞，还可保证启闭机构内部不渗水。

采用丝杆旋转驱动电磁铁模组升降，电磁铁模组在旋转升降过程中，可以使导电套紧密地贴紧导电杆，实现稳定供电，从而使电磁铁模组中的环形电磁铁可以稳定工作，提供稳定的吸力。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是本发明安装管、导电杆和导电套的装配结构示意图；

图4是图1中B处的局部放大示意图；

图5是图1中C处的局部放大示意图；

图6是图1中D-D处的剖视结构示意图。

图中：底座1、密封座1a、导向杆1b、安装管2、安装座2a、防护罩2b、丝杆2c、定位缺口2d、电磁铁2e、旋转驱动机构3、伺服电机3a、圆锥齿轮副3b、电磁铁模组4、第一直线轴承4a、环形电磁铁4b、导电杆4c、导电套4d、升降滑套5、第二直线轴承5a、强磁环5b、升降环5c、重力下潜架6、放置室6a、重力块6b、操作门6c、弧形部6d、采样瓶7、密封塞7a、启闭机构8、防水外壳8a、推杆电机8b、蓄电池8c、主控单元8d、无线信号接收模块8e、横向密封隔板8f、竖向密封隔板8g、密封盖8h、防水胶圈8i、夹持机构9、托盘9a、下夹持弹簧9b、夹持板9c、上夹持弹簧9d、侧夹持弹簧9e、弧形夹板9f、密封胶圈10、连接柱11、磁吸板12、第一轴承13、轴承座14、第二轴承15。

具体实施方式

参阅图1至6所示，本发明的一种智能电磁升降式水样采集设备，包括底座1，所述底座1上设有密封座1a，在密封座1a内沿竖直方向设有安装管2，在安装管2上端外壁设有安装座2a，在安装座2a上设有旋转驱动机构3，在旋转驱动机构3外围的安装座2a上罩设有防护罩2b；在安装管2内通过轴承连接有丝杆2c，具体地，所述丝杆2c下端通过第一轴承13与密封座1a连接；在安装管2上端外围的安装座2a上固定有轴承座14，在轴承座14与丝杆2c之间夹设有第二轴承15，设置密封座与第一轴承配合，再通过轴承座与第二轴承配合，可以方便丝杆安装。丝杆2c与旋转驱动机构3连接，所述旋转驱动机构3由伺服电机3a及连接在伺服电机3a动力输出轴自由端及连接在丝杆2c上端的圆锥齿轮副3b组成；所述伺服电机3a与外部电控箱电路连接。

在丝杆2c上螺纹连接有电磁铁模组4，电磁铁模组4与外部电控箱电路连接。具体地，所述电磁铁模组4由与丝杆2c螺纹连接的第一直线轴承4a、与第一直线轴承4a外圈固定连接的环形电磁铁4b、沿安装管2轴向设置并与安装管2固定连接的导电杆4c及与环形电磁铁4b铁芯连接且与导电杆4c相配合的导电套4d组成；在安装管2上端近端部设有通孔，在通孔对应的安装座2a上设有定位缺口2d，导电杆4c上端依序穿过通孔和定位缺口2d后延伸至安装座2a上端外侧；所述环形电磁铁4b的环形磁吸面与安装管2内壁之间的间距为1-2mm；在导电杆4c对应的安装管4内壁上涂覆有绝缘层，导电杆3c通过导线与外部电控箱电路连接。在安装管2外活动套设有与电磁铁模组4相配合的升降滑套5，升降滑套5通过电磁铁模组4驱动升降。在本实施例中，所述升降滑套5由套设在安装管2外壁上且间隔设置的两个第二直线轴承5a、夹设在两个第二直线轴承5a之间且与环形电磁铁相配合的强磁环5b及设置在两个第二直线轴承5a和强磁环5b外的升降环5c组成；升降环5c分别与两个第二直线轴承5a和强磁环5b固定连接；所述强磁环5b内壁与安装管2外壁之间的间距为1-3mm。

在安装座2a与底座1之间连接有四根呈矩阵排列的导向杆1b，在各导向杆1b之间活动套设有重力下潜架6，重力下潜架6与升降滑套5固定连接，在重力下潜架6内设有采样瓶7，在采样瓶7瓶口处设有密封塞7a，在重力下潜架6顶部设有与密封塞7a相配合的启闭机构8。

具体地，所述重力下潜架6由设置在各导向杆1b所形成的区间内且与导向杆1b活动连接的放置室6a、设置在放置室6a内用于夹持采样瓶7的夹持机构9和设置在放置室6a底部的重力块6b组成；在放置室6a底部设有通孔；所述启闭机构8设置在放置室6a顶部。

夹持机构9主要由设置在放置室6a下部的托盘9a、分布在放置室6a内底部且两端分别与放置室6a和托盘9a固定连接的下夹持弹簧9b、设置在放置室6a上部的夹持板9c及两端分别与放置室6a内顶部和夹持板9c固定连接的上夹持弹簧9d组成；所述托盘9a和夹持板9c配合夹持采样瓶7，在夹持板9c上设有与采样瓶7瓶口外径相适应的定位孔。同时，在放置室6a相对的两侧面设有操作门6c；所述夹持机构9还包括通过侧夹持弹簧9e与操作门6c连接的弧形夹板9f，在操作门6c上设有与弧形夹板9f相对应的弧形部6d。

启闭机构8由设置在重力下潜架6顶部的防水外壳8a、设置在防水外壳8a内的推杆电机8b、蓄电池8c、主控单元8d及无线信号接收模块8e组成；主控单元8d分别与无线信号接收模块8e、推杆电机8b和蓄电池8c电路连接；在防水外壳8a内设有横向密封隔板8f，在横向密封隔板8f上端面设有竖向密封隔板8g，横向密封隔板8f和竖向密封隔板8g将防水外壳8a分隔成三个独立的腔室，推杆电机8b位于横向密封隔板8f上方的其中一个腔室内，推杆电机8b的推杆穿过横向密封隔板8f与密封塞7a连接，在防水外壳8a和重力下潜架6上均设有与密封塞7a相适应的通孔，在通孔对应的防水外壳8a和重力下潜架6的接触部设有与密封塞7a相配合的密封胶圈10；蓄电池8c、主控单元8d和无线信号接收模块8e位于横向密封隔板8f上方的另一个腔室内，在该腔室对应的防水外壳8a上端面设有台阶式操作孔，在该台阶式操作孔内设有相配合的密封盖8h，在密封盖8h下端面与台阶式操作孔的接触部之间设有防水胶圈8i。

进一步地，启闭机构8顶部设有连接柱11，在连接柱11顶部设有磁吸板12，在磁吸板12对应的安装座2a上设有电磁铁2e，电磁铁2e与外部电控箱电路连接。环形电磁铁与电磁铁的工作状态相反，当环形电磁铁通电时，电磁铁断电，当环形电磁铁断电时，电磁铁通电。

在设备未工作时，电磁铁处于通电状态，电磁铁吸附磁吸板使整个重力下潜架和启闭机构固定在导向杆上方。使用时，根据预定采集水样的深度，通过外部电控箱，设定好下潜深度，然后电磁铁断电的同时，环形电磁铁通电，伺服电机工作，重力下潜架在重力块和环形电磁铁的引力作用下沿导向杆下行至预定深度。同时，启闭机构打开密封塞，使水样进入采样瓶内，在预定时间到达后，通过伺服电机、丝杆和环形电磁铁配合将重力下潜架拉出水面，复位至初始位置，操作人员打开操作门，即可取出采样瓶。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (7)

1.一种智能电磁升降式水样采集设备，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上设有密封座（1a），在密封座（1a）内沿竖直方向设有安装管（2），在安装管（2）上端外壁设有安装座（2a），在安装座（2a）上设有旋转驱动机构（3），在旋转驱动机构（3）外围的安装座（2a）上罩设有防护罩（2b）；在安装管（2）内通过轴承连接有丝杆（2c），丝杆（2c）与旋转驱动机构（3）连接，在丝杆（2c）上螺纹连接有电磁铁模组（4），电磁铁模组（4）与外部电控箱电路连接；在安装管（2）外活动套设有与电磁铁模组（4）相配合的升降滑套（5），升降滑套（5）通过电磁铁模组（4）驱动升降；

在安装座（2a）与底座（1）之间连接有四根呈矩阵排列的导向杆（1b），在各导向杆（1b）之间活动套设有重力下潜架（6），重力下潜架（6）与升降滑套（5）固定连接，在重力下潜架（6）内设有采样瓶（7），在采样瓶（7）瓶口处设有密封塞（7a），在重力下潜架（6）顶部设有与密封塞（7a）相配合的启闭机构（8）；

所述电磁铁模组（4）由与丝杆（2c）螺纹连接的第一直线轴承（4a）、与第一直线轴承（4a）外圈固定连接的环形电磁铁（4b）、沿安装管（2）轴向设置并与安装管（2）固定连接的导电杆（4c）及与环形电磁铁（4b）铁芯连接且与导电杆（4c）相配合的导电套（4d）组成；在安装管（2）上端近端部设有通孔，在通孔对应的安装座（2a）上设有定位缺口（2d），导电杆（4c）上端依序穿过通孔和定位缺口（2d）后延伸至安装座（2a）上端外侧；所述环形电磁铁（4b）的环形磁吸面与安装管（2）内壁之间的间距为1-2mm；在导电杆（4c）对应的安装管（4）内壁上涂覆有绝缘层，导电杆（3c）通过导线与外部电控箱电路连接；

所述升降滑套（5）由套设在安装管（2）外壁上且间隔设置的两个第二直线轴承（5a）、夹设在两个第二直线轴承（5a）之间且与环形电磁铁相配合的强磁环（5b）及设置在两个第二直线轴承（5a）和强磁环（5b）外的升降环（5c）组成；升降环（5c）分别与两个第二直线轴承（5a）和强磁环（5b）固定连接；所述强磁环（5b）内壁与安装管（2）外壁之间的间距为1-3mm；

所述丝杆（2c）下端通过第一轴承（13）与密封座（1a）连接；在安装管（2）上端外围的安装座（2a）上固定有轴承座（14），在轴承座（14）与丝杆（2c）之间夹设有第二轴承（15）。

2.根据权利要求1所述的一种智能电磁升降式水样采集设备，其特征在于，所述旋转驱动机构（3）由伺服电机（3a）及连接在伺服电机（3a）动力输出轴自由端及连接在丝杆（2c）上端的圆锥齿轮副（3b）组成；所述伺服电机（3a）与外部电控箱电路连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能电磁升降式水样采集设备，其特征在于，所述重力下潜架（6）由设置在各导向杆（1b）所形成的区间内且与导向杆（1b）活动连接的放置室（6a）、设置在放置室（6a）内用于夹持采样瓶（7）的夹持机构（9）和设置在放置室（6a）底部的重力块（6b）组成；在放置室（6a）底部设有通孔；所述启闭机构（8）设置在放置室（6a）顶部。

4.根据权利要求3所述的一种智能电磁升降式水样采集设备，其特征在于，所述夹持机构（9）主要由设置在放置室（6a）下部的托盘（9a）、分布在放置室（6a）内底部且两端分别与放置室（6a）和托盘（9a）固定连接的下夹持弹簧（9b）、设置在放置室（6a）上部的夹持板（9c）及两端分别与放置室（6a）内顶部和夹持板（9c）固定连接的上夹持弹簧（9d）组成；所述托盘（9a）和夹持板（9c）配合夹持采样瓶（7），在夹持板（9c）上设有与采样瓶（7）瓶口外径相适应的定位孔。

5.根据权利要求4所述的一种智能电磁升降式水样采集设备，其特征在于，所述放置室（6a）相对的两侧面设有操作门（6c）；所述夹持机构（9）还包括通过侧夹持弹簧（9e）与操作门（6c）连接的弧形夹板（9f），在操作门（6c）上设有与弧形夹板（9f）相对应的弧形部（6d）。

6.根据权利要求1或3所述的一种智能电磁升降式水样采集设备，其特征在于，所述启闭机构（8）由设置在重力下潜架（6）顶部的防水外壳（8a）、设置在防水外壳（8a）内的推杆电机（8b）、蓄电池（8c）、主控单元（8d）及无线信号接收模块（8e）组成；主控单元（8d）分别与无线信号接收模块（8e）、推杆电机（8b）和蓄电池（8c）电路连接；在防水外壳（8a）内设有横向密封隔板（8f），在横向密封隔板（8f）上端面设有竖向密封隔板（8g），横向密封隔板（8f）和竖向密封隔板（8g）将防水外壳（8a）分隔成三个独立的腔室，推杆电机（8b）位于横向密封隔板（8f）上方的其中一个腔室内，推杆电机（8b）的推杆穿过横向密封隔板（8f）与密封塞（7a）连接，在防水外壳（8a）和重力下潜架（6）上均设有与密封塞（7a）相适应的通孔，在通孔对应的防水外壳（8a）和重力下潜架（6）的接触部设有与密封塞（7a）相配合的密封胶圈（10）；蓄电池（8c）、主控单元（8d）和无线信号接收模块（8e）位于横向密封隔板（8f）上方的另一个腔室内，在该腔室对应的防水外壳（8a）上端面设有台阶式操作孔，在该台阶式操作孔内设有相配合的密封盖（8h），在密封盖（8h）下端面与台阶式操作孔的接触部之间设有防水胶圈（8i）。

7.根据权利要求1所述的一种智能电磁升降式水样采集设备，其特征在于，所述启闭机构（8）顶部设有连接柱（11），在连接柱（11）顶部设有磁吸板（12），在磁吸板（12）对应的安装座（2a）上设有电磁铁（2e），电磁铁（2e）与外部电控箱电路连接。

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