CN109975506A

CN109975506A - 一种用于水质检测的无人船

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Publication number: CN109975506A
Application number: CN201910415825.2A
Authority: CN
Inventors: 王子腾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-05-18
Filing date: 2019-05-18
Publication date: 2019-07-05

Abstract

本发明提出了一种用于水质检测的无人船，包括船体、控制器以及安装在船体上的取样机构和提升机构；取样机构包括取样杆和N个取样器，N个取样器均安装在取样杆并在取样杆上从上到下依次间隔布置，N个取样器均由控制器控制工作；提升机构与取样杆连接并驱动取样杆在竖直方向上下移动，提升机构包括安装架、收放卷组件、卷绳、多个滑轮组件和传感器，控制器与N个取样器、收放卷组件、传感器连接并控制其工作。本通过控制器与取样机构、提升机构的配合，实现N个取样器分别对同一水域内不同深度的水进行取样，再通过N个检测器分别对N个取样器内的水样分别进行检测，并由控制器进行显示分析，本发明水样提取容易、水质检测稳定性好、精确度高。

Description

一种用于水质检测的无人船

技术领域

本发明涉及水质检测技术领域，尤其涉及一种用于水质检测的无人船。

背景技术

水是人类文明的发源地，是人类必不可缺的元素，与人们的日常生活息息相关，但随着社会经济的发展，工业废水排放、农药的滥用等对水体的污染已经日益加剧，水源的污染必然导致人民的健康受到威胁。

面对水源可能受到污染的情况，我们有必要对水源定期进行检测。对于面积巨大的水源地，人工检测费时费力，对于一些环境比较恶劣的水源地，检测人员也存在人身安全。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种用于水质检测的无人船。

本发明提出的一种用于水质检测的无人船，包括船体、控制器以及安装在船体上的取样机构和提升机构；其中：

取样机构包括取样杆和N个取样器，N为正整数，N个取样器均安装在取样杆并在取样杆上从上到下依次间隔布置，N个取样器均由控制器控制工作；

提升机构与取样杆连接并驱动取样杆在竖直方向上下移动，提升机构包括安装架、收放卷组件、卷绳、多个滑轮组件和传感器，安装架安装在船体上，放卷组件安装在安装架上，卷绳一端与收放卷组件连接，卷绳架设在多个滑轮组件上且其另一端与取样杆顶端连接，传感器安装在安装架上用于检测卷绳所放的长度；

控制器与N个取样器、收放卷组件、传感器连接，控制器预设第一长度阈值、第二长度阈值、第三长度阈值、...、第N长度阈值，第一长度阈值、第二长度阈值、第三长度阈值、...、第N长度阈值依次增大；在工作状态下，控制器控制收放卷组件进行放卷，控制器根据传感器获取卷绳所放的长度，当卷绳所放的长度大于第n长度阈值时，其中n为正整数且n≤N，控制器控制收放卷组件停止放卷，同时N个取样器中从上往下数的第n取样器由控制器控制进行取水样，取样完毕后控制器控制收放卷组件继续放卷，重复上述动作；当第N取样器完成取样后，控制器控制收放卷组件进行收卷。

优选的，还包括检测机构，检测机构包括检测架和N个检测器，检测架安装在船体上，N个检测器均安装在检测架上并在检测架上从上到下依次间隔布置，其中，N个检测器中从上往下数的第n检测器用于检测N个取样器中从上往下数的第n取样器所采取的水样；N个检测器将检测的结果传输至控制器并由控制器显示结果。

优选的，检测器包括检测盒，检测盒设有用于放置水样的水样腔，检测盒上设有与水样腔连通的进样口，进样口内设有阀门，阀门由控制器控制开闭，检测盒上还设有用于检测水样腔内水样的水质检测器，水质检测器将检测的结果传输至控制器并由控制器显示结果。

优选的，检测盒内还设有用于放置重金属检测试剂的试剂腔，试剂腔底部设有与水样腔连通的开口且在开口内设有密封试剂腔的薄膜，检测盒顶端设有与试剂腔连通的试剂进口、螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺杆，螺杆位于试剂腔内底端设有刺针。

优选的，水质检测器包括温度传感器、PH值传感器、溶解氧传感器、重金属检测传感器。

优选的，取样器包括取样盒，取样盒内设有空腔，空腔内设有弹片，弹片边缘与取样盒内壁密封连接弹片将空腔分隔成上下布置的第一腔、第二腔，第一腔顶端设有电磁铁，电磁铁与电源的通断由控制器控制，弹片靠近电磁铁一侧设有铁片，取样盒上设有与第二腔连通的取样管，取样管内设有单向进水阀。

优选的，第二腔底端成倒锥形，且该倒锥形底部设有与第二腔连通的出样管，出样管内设有单向出水阀，出样管与进样口相适配。

优选的，收放卷组件包括有承载板、放卷架、卷辊、传动齿轮、旋转轴和驱动电机，承载板呈水平状态安装在安装架的一侧，放卷架安装在承载板的顶端，卷辊转动安装在放卷架上，卷辊的一端设置有从动齿轮，旋转轴呈水平状态设置在承载板的侧端，承载板的侧端设置有用于安装旋转轴的轴架，旋转轴与轴架转动连接，传动齿轮安装在旋转轴上并与传动齿轮啮合，驱动电机与旋转轴传动连接并由控制器控制工作。

本发明提出的一种用于水质检测的无人船，通过控制器与取样机构、提升机构的配合，实现N个取样器分别对同一水域内不同深度的水进行取样，再通过N个检测器分别对N个取样器内的水样分别进行检测，并由控制器进行显示分析，本发明水样提取容易、水质检测稳定性好、精确度高。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于水质检测的无人船的结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于水质检测的无人船中取样器的结构示意图；

图3为本发明提出的一种用于水质检测的无人船中检测器的结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于水质检测的无人船中取样器与检测器配合安装时的结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于水质检测的无人船中收放卷组件的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图5，本发明提出一种用于水质检测的无人船，包括船体1、控制器以及安装在船体1上的取样机构、检测机构和提升机构；其中：

取样机构包括取样杆2和N个取样器3，N为正整数，N个取样器3均安装在取样杆2并在取样杆2上从上到下依次间隔布置，N个取样器3均由控制器控制工作。

检测机构包括检测架7和N个检测器8，检测架7安装在船体1上，N个检测器8均安装在检测架7上并在检测架7上从上到下依次间隔布置，其中，N个检测器8中从上往下数的第n检测器8用于检测N个取样器3中从上往下数的第n取样器3所采取的水样；。

提升机构与取样杆2连接并驱动取样杆2在竖直方向上下移动，提升机构包括安装架9、收放卷组件4、卷绳5、多个滑轮组件6和传感器，安装架3安装在船体1上，放卷组件安装在安装架3上，卷绳5一端与收放卷组件4连接，卷绳5架设在多个滑轮组件6上且其另一端与取样杆2顶端连接，传感器安装在安装架3上用于检测卷绳5所放的长度。

控制器与N个取样器3、N个检测器8、收放卷组件、传感器连接，控制器预设第一长度阈值、第二长度阈值、第三长度阈值、...、第N长度阈值，第一长度阈值、第二长度阈值、第三长度阈值、...、第N长度阈值依次增大；在工作状态下，控制器控制收放卷组件4进行放卷，控制器根据传感器获取卷绳5所放的长度，当卷绳5所放的长度大于第n长度阈值时，其中n为正整数且n≤N，控制器控制收放卷组件4停止放卷，同时N个取样器3中从上往下数的第n取样器3由控制器控制进行取水样，取样完毕后控制器控制收放卷组件4继续放卷，重复上述动作；当第N取样器3完成取样后，控制器控制收放卷组件4进行收卷；将N个取样器3中的水样分别转移至N个检测器8中进行检测，N个检测器8将检测的结果传输至控制器并由控制器显示结果。

本发明通过控制器与取样机构、提升机构的配合，实现N个取样器3分别对同一水域内不同深度的水进行取样，再通过N个检测器8分别对N个取样器3内的水样分别进行检测，并由控制器进行显示分析，本发明水样提取容易、水质检测稳定性好、精确度高。

本实施例中，取样器3包括取样盒31，取样盒31内设有空腔，空腔内设有弹片32，弹片32边缘与取样盒31内壁密封连接弹片32将空腔分隔成上下布置的第一腔33、第二腔34，第一腔33顶端设有电磁铁35，电磁铁35与电源的通断由控制器控制，弹片32靠近电磁铁35一侧设有铁片36，取样盒31上设有与第二腔34连通的取样管37，取样管37内设有单向进水阀38。第二腔34底端成倒锥形，且该倒锥形底部设有与第二腔34连通的出样管39，出样管39内设有单向出水阀310，出样管39与进样口83相适配。取样器取样时，控制器控制电磁铁35与电源接通，电磁铁35产生磁性而吸引铁片36，从而带动弹片32向第一腔33内变形，第二腔34空间变大，使得外界水由单向进水阀38进入第二腔34内；取样器出样时，控制器控制电磁铁35断开与电源的连接，电磁铁35失去磁性而不再吸引铁片36，弹片32恢复原状，第二腔34空间变小，使得第二腔34内水样由单向出水阀310排出。

本实施例中，检测器8包括检测盒81，检测盒81设有用于放置水样的水样腔82以及用于放置重金属检测试剂的试剂腔85，检测盒81上设有与水样腔82连通的进样口83，进样口83内设有阀门84，阀门84由控制器控制开闭，检测盒81上还设有用于检测水样腔82内水样的水质检测器，水质检测器将检测的结果传输至控制器并由控制器显示结果，水质检测器包括温度传感器、PH值传感器、溶解氧传感器、重金属检测传感器。试剂腔85底部设有与水样腔82连通的开口且在开口内设有密封试剂腔85的薄膜86，检测盒81顶端设有与试剂腔85连通的试剂进口87、螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺杆88，螺杆88位于试剂腔85内底端设有刺针89。取样器3出样时，将各取样器3的出样管39分别插入各检测器8的进样口83内，控制器控制阀门84打开，再控制电磁铁35断开与电源的连接，使得第二腔34内的水样由单向出水阀310进入水样腔82内，通过水质检测器对水样进行检测，然后转动螺杆88，使得螺杆88下移刺穿薄膜86，重金属检测试剂进入水样腔82内与水样发生反应进行检测。

本实施例中，收放卷组件4包括有承载板41、放卷架42、卷辊43、传动齿轮44、旋转轴45和驱动电机，承载板41呈水平状态安装在安装架3的一侧，放卷架42安装在承载板41的顶端，卷辊43转动安装在放卷架42上，卷辊43的一端设置有从动齿轮46，旋转轴45呈水平状态设置在承载板41的侧端，承载板41的侧端设置有用于安装旋转轴45的轴架，旋转轴45与轴架转动连接，传动齿轮44安装在旋转轴45上并与传动齿轮44啮合，驱动电机与旋转轴45传动连接并由控制器控制工作。驱动电机带动旋转45轴转动，旋转轴45带动传动齿轮44转动，传动齿轮44带动从动齿轮46转动，从动齿轮46带动卷辊43转动进行收放卷。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于水质检测的无人船，其特征在于，包括船体（1）、控制器以及安装在船体（1）上的取样机构和提升机构；其中：

取样机构包括取样杆（2）和N个取样器（3），N为正整数，N个取样器（3）均安装在取样杆（2）并在取样杆（2）上从上到下依次间隔布置，N个取样器（3）均由控制器控制工作；

提升机构与取样杆（2）连接并驱动取样杆（2）在竖直方向上下移动，提升机构包括安装架（9）、收放卷组件（4）、卷绳（5）、多个滑轮组件（6）和传感器，安装架（9）安装在船体（1）上，放卷组件安装在安装架（9）上，卷绳（5）一端与收放卷组件（4）连接，卷绳（5）架设在多个滑轮组件（6）上且其另一端与取样杆（2）顶端连接，传感器安装在安装架（9）上用于检测卷绳（5）所放的长度；

控制器与N个取样器（3）、收放卷组件（4）、传感器连接，控制器预设第一长度阈值、第二长度阈值、第三长度阈值、...、第N长度阈值，第一长度阈值、第二长度阈值、第三长度阈值、...、第N长度阈值依次增大；在工作状态下，控制器控制收放卷组件（4）进行放卷，控制器根据传感器获取卷绳（5）所放的长度，当卷绳（5）所放的长度大于第n长度阈值时，其中n为正整数且n≤N，控制器控制收放卷组件（4）停止放卷，同时N个取样器（3）中从上往下数的第n取样器（3）由控制器控制进行取水样，取样完毕后控制器控制收放卷组件（4）继续放卷，重复上述动作；当第N取样器（3）完成取样后，控制器控制收放卷组件（4）进行收卷。

2.根据权利要求1所述的用于水质检测的无人船，其特征在于，还包括检测机构，检测机构包括检测架（7）和N个检测器（8），检测架（7）安装在船体（1）上，N个检测器（8）均安装在检测架（7）上并在检测架（7）上从上到下依次间隔布置，其中，N个检测器（8）中从上往下数的第n检测器（8）用于检测N个取样器（3）中从上往下数的第n取样器（3）所采取的水样；N个检测器（8）将检测的结果传输至控制器并由控制器显示结果。

3.根据权利要求2所述的用于水质检测的无人船，其特征在于，检测器（8）包括检测盒（81），检测盒（81）设有用于放置水样的水样腔（82），检测盒（81）上设有与水样腔（82）连通的进样口（83），进样口（83）内设有阀门（84），阀门（84）由控制器控制开闭，检测盒（81）上还设有用于检测水样腔（82）内水样的水质检测器（8），水质检测器（8）将检测的结果传输至控制器并由控制器显示结果。

4.根据权利要求3所述的用于水质检测的无人船，其特征在于，检测盒（81）内还设有用于放置重金属检测试剂的试剂腔（85），试剂腔（85）底部设有与水样腔（82）连通的开口且在开口内设有密封试剂腔（85）的薄膜（86），检测盒（81）顶端设有与试剂腔（85）连通的试剂进口（87）、螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺杆（88），螺杆（88）位于试剂腔（85）内底端设有刺针（89）。

5.根据权利要求3所述的用于水质检测的无人船，其特征在于，水质检测器（8）包括温度传感器、PH值传感器、溶解氧传感器、重金属检测传感器。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的用于水质检测的无人船，其特征在于，取样器（3）包括取样盒（31），取样盒（31）内设有空腔，空腔内设有弹片（32），弹片（32）边缘与取样盒（31）内壁密封连接弹片（32）将空腔分隔成上下布置的第一腔（33）、第二腔（34），第一腔（33）顶端设有电磁铁（35），电磁铁（35）与电源的通断由控制器控制，弹片（32）靠近电磁铁（35）一侧设有铁片（36），取样盒（31）上设有与第二腔（34）连通的取样管（37），取样管（37）内设有单向进水阀（38）。

7.根据权利要求6所述的用于水质检测的无人船，其特征在于，第二腔（34）底端成倒锥形，且该倒锥形底部设有与第二腔（34）连通的出样管（39），出样管（39）内设有单向出水阀（310），出样管（39）与进样口（83）相适配。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的用于水质检测的无人船，其特征在于，收放卷组件（4）包括有承载板（41）、放卷架（42）、卷辊（43）、传动齿轮（44）、旋转轴（45）和驱动电机，承载板（41）呈水平状态安装在安装架（9）的一侧，放卷架（42）安装在承载板（41）的顶端，卷辊（43）转动安装在放卷架（42）上，卷辊（43）的一端设置有从动齿轮（46），旋转轴（45）呈水平状态设置在承载板（41）的侧端，承载板（41）的侧端设置有用于安装旋转轴（45）的轴架，旋转轴（45）与轴架转动连接，传动齿轮（44）安装在旋转轴（45）上并与传动齿轮（44）啮合，驱动电机与旋转轴（45）传动连接并由控制器控制工作。