CN110104191B - 一种基于无人机的水下水样自动采集装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于无人机的水下水样自动采集装置，通过在无人机下设置由第一伸缩链连接的悬浮装置，悬浮装置底部设置第二伸缩链连接的水样采集装置，水样采集装置潜入水中对特定水深的水样经行采集，达到自动定点采集水样的功能，使用方便，替代传统采样人员需乘船或汽艇至采样地点进行水质采样的方式。该装置实现水面以下特定水深的水样精确采集和采集后水样密封无污染存放，且可替换的负压采集管可以与检测装置配套方便进行转移化验。
Description
技术领域
本发明具体涉及水样检测技术领域，具体涉及一种基于无人机的水下水样自动采集装置。
背景技术
在环境污染的监测和水体污染的调查工作中，要真实地反映水质污染状况，必须采集具有代表性的水样。 目前水质监测在远离岸边人工不易进行水质采样的场合则需要采样人员乘船或汽艇至采样地点进行水质采样。 但这种方法的弊端也很明显，一方面采样人员需乘船或汽艇耗时又耗力，有时还需要多人合作才能完成任务；另一方面采样人员所乘的船或汽艇驶向采样地点，很可能破坏采样地点水质，导致研究结果不准确。
发明内容
为了解决现有技术存在的技术缺陷，本发明提供了一种基于无人机的水下水样自动采集装置。
本发明采用的技术解决方案是：一种基于无人机的水下水样自动采集装置，包括无人机，所述的无人机下连接有悬浮装置，所述的悬浮装置漂浮于水面上，所述的悬浮装置与无人机之间设有可伸缩的第一伸缩链，所述的悬浮装置的底部还设有水样采集装置，所述的水样采集装置通过第二伸缩链与悬浮装置的底部相连，所述的水样采集装置包括壳体，所述的壳体包括采集端与储藏端，所述的储藏端内设有可替换式负压采集管，所述的采集端内设有采集针头，所述的采集针头的末端连接有进水软管，所述的进水软管的末端置于壳体外，所述的采集端与储藏端之间设有第一隔水膜，所述的第一隔水膜将采集端与储藏端的空间环境隔离开来，所述的采集端内还设有驱动采集针头运动刺破隔水第一隔水膜将采集的水样注入可替换式负压采集管的驱动装置，所述的采集针头安装在驱动装置上，所述的采集针头包括通过驱动装置运动刺破第一隔水膜注入壳体外部水样的第一位置以及采集针头通过驱动装置退回采集端的第二位置。
所述的采集端顶部的壳体上设有采集口，所述的采集口上覆盖有第二隔水膜，所述的第二隔水膜将外部水环境与采集端壳体内环境隔离开，所述的进水软管的末端穿过第二隔水膜置于壳体外部环境。
所述的驱动装置包括基座，所述的采集针头安装在基座上，所述的基座底部设有条形齿轮，所述的基座通过电机驱动条形齿轮水平运动带动采集针头水平运动。
所述的驱动装置包括基座，所述的采集针头安装在基座上，所述的基座底部设有蜗杆，所述的基座通过电机驱动蜗杆从而带动采集针头水平运动。
所述的采集端与储藏端之间通过螺纹连接。
所述的悬浮装置为充气式气囊。
所述的悬浮装置内设有驱动电机，所述的驱动电机与第二伸缩链相连实现水样采集装置下放位置的调节。
所述的充气式气囊的底部还设有容纳槽，所述的水样采集装置置于容纳槽内。
所述的第一伸缩链的长度为1-2m。
所述的第二伸缩链的长度为0.5m。
所述的容纳槽的侧壁上设有可伸缩的卡块，所述的卡块通过电机驱动伸缩，所述的水样采集装置的侧壁上设有与卡块适配的卡槽，所述的卡槽与卡块卡接配合，所述的卡块包括伸出时与水样采集装置的侧壁上卡槽卡接配合的固定位置以及收回时，方便水样采集装置下放的收缩位置。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于无人机的水下水样自动采集装置，通过在无人机下设置由第一伸缩链连接的悬浮装置，悬浮装置底部设置第二伸缩链连接的水样采集装置，水样采集装置潜入水中对特定水深的水样经行采集，达到自动定点采集水样的功能，使用方便，替代传统采样人员需乘船或汽艇至采样地点进行水质采样的方式。该装置实现水面以下特定水深的水样精确采集和采集后水样密封无污染存放，且可替换的负压采集管可以与检测装置配套方便进行转移化验。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明水样采集装置结构示意图。
图3为本发明悬浮装置底部结构示意图。
图4为本发明水样采集装置侧面结构示意图。
其中1-无人机，2-悬浮装置，3-水样采集装置，4-可替换式负压采集管，5-采集针头，6-第一隔水膜，7-第二隔水膜，21-第一伸缩链，22-驱动电机，23-容纳槽，24-卡块，31-第二伸缩链，32-壳体，33-采集端，34-储藏端，35-卡槽，61-进水软管，61-进水软管，62-基座。
具体实施方式
现结合图1、图2对本发明进行进一步说明，一种基于无人机的水下水样自动采集装置，包括无人机1，所述的无人机1下连接有悬浮装置2，所述的悬浮装置2为充气式气囊。所述的悬浮装置2漂浮于水面上，所述的悬浮装置2与无人机1之间设有可伸缩的第一伸缩链21，所述的第一伸缩链21的长度为1-2m。所述的悬浮装置2的底部还设有水样采集装置3，所述的水样采集装置3通过第二伸缩链31与悬浮装置2的底部相连，所述的第二伸缩链31的长度为0.5m。所述的悬浮装置2内设有驱动电机22，所述的驱动电机22与第二伸缩链31相连实现水样采集装置3下放位置的调节。所述的水样采集装置3包括壳体32，所述的壳体32包括采集端33与储藏端34，所述的采集端33与储藏端34之间通过螺纹连接。所述的储藏端34内设有可替换式负压采集管4，可以与检测装置配套方便进行转移化验，所述的采集端33内设有采集针头5，所述的采集针头5的末端连接有进水软管61，所述的进水软管61的末端置于壳体32外，所述的采集端33与储藏端34之间设有第一隔水膜6，所述的第一隔水膜6将采集端33与储藏端34的空间环境隔离开来，所述的采集端33内还设有驱动采集针头5运动刺破隔水第一隔水膜6将采集的水样注入可替换式负压采集管4的驱动装置，所述的采集针头5安装在驱动装置上，所述的采集针头5包括通过驱动装置运动刺破第一隔水膜6注入壳体32外部水样的第一位置以及采集针头5通过驱动装置退回采集端33的第二位置。所述的驱动装置包括基座62，所述的采集针头5安装在基座62上，所述的基座62底部设有条形齿轮，所述的基座62通过电机驱动条形齿轮水平运动带动采集针头5水平运动，或采用所述的采集针头5安装在基座62上，所述的基座62底部设有蜗杆，所述的基座62通过电机驱动蜗杆从而带动采集针头5水平运动。本发明通过在无人机下设置由第一伸缩链连接的悬浮装置，悬浮装置底部设置第二伸缩链连接的水样采集装置，水样采集装置潜入水中对特定水深的水样经行采集，达到自动定点采集水样的功能，使用方便，替代传统采样人员需乘船或汽艇至采样地点进行水质采样的方式。该装置实现水面以下特定水深的水样精确采集和采集后水样密封无污染存放，且可替换的负压采集管可以与检测装置配套方便进行转移化验。
所述的采集端33顶部的壳体32上设有采集口，所述的采集口上覆盖有第二隔水膜7，所述的第二隔水膜7将外部水环境与采集端33壳体32内环境隔离开，所述的进水软管61的末端穿过第二隔水膜8置于壳体32外部环境。
所述的充气式气囊的底部还设有容纳槽23，所述的水样采集装置3置于容纳槽23内。所述的容纳槽23的侧壁上设有可伸缩的卡块24，所述的卡块24通过电机驱动伸缩，所述的水样采集装置3的侧壁上设有与卡块24适配的卡槽35，所述的卡槽35与卡块24卡接配合，所述的卡块24包括伸出时与水样采集装置3的侧壁上卡槽35卡接配合的固定位置以及收回时，方便水样采集装置3下放的收缩位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于无人机的水下水样自动采集装置，包括无人机（1），其特征在于，所述的无人机（1）下连接有悬浮装置（2），所述的悬浮装置（2）漂浮于水面上，所述的悬浮装置（2）与无人机（1）之间设有可伸缩的第一伸缩链（21），所述的悬浮装置（2）的底部还设有水样采集装置（3），所述的水样采集装置（3）通过第二伸缩链（31）与悬浮装置（2）的底部相连，所述的水样采集装置（3）包括壳体（32），所述的壳体（32）包括采集端（33）与储藏端（34），所述的储藏端（34）内设有可替换式负压采集管（4），所述的采集端（33）内设有采集针头（5），所述的采集针头（5）的末端连接有进水软管（61），所述的进水软管（61）的末端置于壳体（32）外，所述的采集端（33）与储藏端（34）之间设有第一隔水膜（6），所述的第一隔水膜（6）将采集端（33）与储藏端（34）的空间环境隔离开来，所述的采集端（33）内还设有驱动采集针头（5）运动刺破隔水第一隔水膜（6）将采集的水样注入可替换式负压采集管（4）的驱动装置，所述的采集针头（5）安装在驱动装置上，所述的采集针头（5）包括通过驱动装置运动刺破第一隔水膜（6）注入壳体（32）外部水样的第一位置以及采集针头（5）通过驱动装置退回采集端（33）的第二位置，所述的采集端（33）顶部的壳体（32）上设有采集口，所述的采集口上覆盖有第二隔水膜（7），所述的第二隔水膜（7）将外部水环境与采集端（33）壳体（32）内环境隔离开，所述的进水软管（61）的末端穿过第二隔水膜（7）置于壳体（32）外部环境，所述的驱动装置包括基座（62），所述的采集针头（5）安装在基座（62）上，所述的基座（62）底部设有条形齿轮，所述的基座（62）通过电机驱动条形齿轮水平运动带动采集针头（5）水平运动，所述的驱动装置包括基座（62），所述的采集针头（5）安装在基座（62）上，所述的基座（62）底部设有蜗杆，所述的基座（62）通过电机驱动蜗杆从而带动采集针头（5）水平运动，所述的采集端（33）与储藏端（34）之间通过螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的水下水样自动采集装置，其特征在于，所述的悬浮装置（2）为充气式气囊。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的水下水样自动采集装置，其特征在于，所述的悬浮装置（2）内设有驱动电机（22），所述的驱动电机（22）与第二伸缩链（31）相连实现水样采集装置（3）下放位置的调节。
4.根据权利要求2所述的一种基于无人机的水下水样自动采集装置，其特征在于，所述的充气式气囊的底部还设有容纳槽（23），所述的水样采集装置（3）置于容纳槽（23）内。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的水下水样自动采集装置，其特征在于，所述的第一伸缩链（21）的长度为1-2m。
6.根据权利要求4所述的一种基于无人机的水下水样自动采集装置，其特征在于，所述的容纳槽（23）的侧壁上设有可伸缩的卡块（24），所述的卡块（24）通过电机驱动伸缩，所述的水样采集装置（3）的侧壁上设有与卡块（24）适配的卡槽（35），所述的卡槽（35）与卡块（24）卡接配合，所述的卡块（24）包括伸出时与水样采集装置（3）的侧壁上卡槽（35）卡接配合的固定位置以及收回时，方便水样采集装置（3）下放的收缩位置。
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