CN110259452B - 一种可视化近海底质定位采掘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可视化近海底质定位采掘装置，包括：探杆，包括若干条依次铰接的单元腔，若干个所述单元腔通过铰接的方式连接，所述探杆能够展开呈线型结构或折叠在一起；及采集件，其设置在所述探杆的末端，用于对海底进行采样；其中，所述单元腔上侧设置有重心调节件，所述重心调节件包括可沿所述单元腔的轴向做直线运动的配重块。
Description
技术领域
本发明涉及水下获取矿物设备领域，特别是一种可视化近海底质定位采掘装置。
背景技术
近年来，随着对海洋湖沼水域底结构特征和沉积物环境质量的研究，需要对海洋水域的底质进行取样，目前，随着我国科学技术的发展，采集器日新月异不断更新，其最终目的是在海洋底部能够顺利采集泥沙，在对某一近海域进行水质研究时，往往需要对海底的土壤和矿物等物质进行抽样检验，但是传统的采集设备，只能通过人工收集岸边的土壤进行研究，且在采集过程中无法做到可视化，实用性不强。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种可视化近海底质定位采掘装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种可视化近海底质定位采掘装置，包括：探杆，包括若干条依次铰接的单元腔，若干个所述单元腔通过铰接的方式连接，所述探杆能够展开呈线型结构或折叠在一起；及采集件，其设置在所述探杆的末端，用于对海底进行采样；其中，所述单元腔上侧设置有重心调节件，所述重心调节件包括可沿所述单元腔的轴向做直线运动的配重块，通过重心调节件能够使所述探杆倾斜至海底进行采掘。
本发明一个较佳实施例中，所述重心调节件还包括滑杆，所述滑杆贯穿配重块，所述配重块能够沿所述滑杆移动。
本发明一个较佳实施例中，所述采集件还设置有固定组件，所述固定组件设置在所述罩体远离所述探杆的一侧，所述固定组件插入泥土并固定所述罩体。
本发明一个较佳实施例中，所述固定组件包括固定叉或若干个固定杆。
本发明一个较佳实施例中，所述采集件包括罩体、转盘以及若干个取样皿，所述罩体设置有至少一个采集口，所述转盘设置在所述罩体的内部。
本发明一个较佳实施例中，若干个所述取样皿设置在转盘靠近采集口的一侧，且若干个所述取样皿沿转盘周向环形分布。
本发明一个较佳实施例中，相邻两个单元腔之间设置有锁紧机构，所述锁紧机构用于保持相邻两个单元腔之间处于同一直线上。
本发明一个较佳实施例中，所述单元腔中空结构，所述单元腔一端设置有进水口。
本发明一个较佳实施例中，罩体的上方还设置有若干个气箱，所述气箱设置有可开闭的阀门。
本发明一个较佳实施例中，所述罩体内还设置有摄像头。
本发明一个较佳实施例中，所述重心调节件还包括丝杆及滑杆，所述丝杆、所述滑杆及所述单元腔相互平行，所述丝杆及滑杆设置在所述单元腔上，所述配重块与所述滑杆滑动连接，所述配重块与所述丝杆啮合。
本发明一个较佳实施例中，所述锁紧机构包括扣件及卡孔，所述扣件固定在相邻的两个单元腔的任一个单元腔上，另一个单元腔设置有所述卡孔，所述扣件与所述卡孔卡合。
本发明一个较佳实施例中，所述转盘转动连接在所述罩体中，所述取样皿有若干个并绕所述转盘的中心均匀设置，所述取样皿内部真空，所述取样皿与所述罩体远离所述探杆的一面相抵并密封，所述罩体设置有至少一个采集口。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)若干个单元腔铰接的方式形成探杆，能够根据需要采集水域的深度进行增加单元腔的数量实现不同海域的海底质的采掘，分析，且铰接的方式，在采掘完成后可以将后方单元腔折叠放在首个单元腔上，首个单元腔端部设置有把手或挂钩，通过挂钩能够将多个铰接的单元腔悬挂在无人艇的尾部，采掘更加灵活方便。
(2)通过探杆上方的配重块进行调整探杆不同长度方向实现不同的重力，可以调整探杆实现一端付出海面，而采集件插入海底进行采掘，探杆倾斜的方式插入海域，调整采集角度。
(3)采集件在进行采掘的过程中，固定组件的固定叉插入海底，用于固定探杆，防止探杆在水域中晃动，造成采集难度增加。
(4)通过单元腔一端的进水口可以调整单元腔内不的进水量，从而调整单元腔的浮力，在单元腔浮力较大的过程中，容易造成单元腔无法插入海底，此时向单元腔内充入一定量的水，减小单元腔的浮力。
(5)若干个取样皿设置在转盘上，若干个取样皿环形分布在转盘的一侧当其中一个取样皿取样完成后，转盘旋转一定的角度，使另一个取样皿旋转至采集口处进行采集，采集效率较高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的优选实施例的采掘装置局部结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的采集件内部结构示意图；
图3是本发明的优选实施例的进水口位置示意图；
图中：
1、挂钩，2、进水口，3、配重块，4、丝杆，5、海水面，6、气箱，7、固定叉，8、采集口，9、采集件，10、单元腔，11、锁紧机构，12、海底底质，13、转盘，14、取样皿。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，一种可视化近海底质定位采掘装置，包括：探杆，包括若干条依次铰接的单元腔10，2个单元腔10通过铰接的方式连接，探杆能够展开呈线型结构或折叠在一起；及采集件9，其设置在探杆的末端，用于对海底进行采样；其中，单元腔10上侧设置有重心调节件，重心调节件包括可沿单元腔10的轴向做直线运动的配重块3，通过重心调节件能够使探杆倾斜至海底进行采掘。
2个单元腔10铰接的方式形成探杆，能够根据需要采集水域的深度进行增加单元腔10的数量实现不同海域的海底底质12的采掘，分析，且铰接的方式，在采掘完成后可以将后方单元腔10折叠放在首个单元腔10上，首个单元腔10端部设置有把手或挂钩1，通过挂钩1能够将首端1个铰接的单元腔10悬挂在无人艇的尾部，无人艇的尾部设置有与挂钩1相对应的吊钩，用于固定探杆，采掘更加灵活方便。
重心调节件还包括滑杆4，滑杆4贯穿配重块3，配重块3能够沿滑杆4移动，采集件9还设置有固定组件，固定组件设置在罩体远离探杆的一侧，固定组件插入泥土并固定罩体。
固定组件包括固定叉7或若干个固定杆，在本实施例中，选择为固定叉7，海底的泥土的表面很容易发生滑落松动的情况，将探杆伸入海底后，利用固定组件插入泥土的深处进行固定，固定采集件9的位置，
通过探杆上方的配重块3进行调整探杆不同长度方向实现不同的重力，可以调整探杆实现一端浮出海水面5，而采集件9插入海底进行采掘，探杆倾斜的方式插入海域，调整采集角度，采集件9在进行采掘的过程中，固定组件的固定叉7插入海底，用于固定探杆，防止探杆在水域中晃动，造成采集难度增加。
采集件9包括罩体、转盘13以及若干个取样皿14，罩体设置有至少一个采集口8，转盘13设置在罩体的内部，若干个取样皿14设置在转盘13靠近采集口8的一侧，且若干个取样皿14沿转盘13周向环形分布，若干个取样皿14设置在转盘13上，若干个取样皿14环形分布在转盘13的一侧当其中一个取样皿14取样完成后，转盘13旋转一定的角度，使另一个取样皿14旋转至采集口8处进行采集，采集效率较高。
相邻两个单元腔10之间设置有锁紧机构11，锁紧机构11用于保持相邻两个单元腔10之间处于同一直线上，进一步，在某些实施例中，为了保证探杆可以沉入海水中，单元腔10中空，单元腔10设置有进水口2，通过在进水口2中注入海水，增大单元腔10的重量，使单元腔10沉于海水中。
在实际使用的过程中，通过调节配重块3在单元腔10的位置可以调节整个探杆的重心位置，从而有效使探杆可以以不同角度探入海底中进行取样。
由于探杆是由可以相互铰接的单元腔10组成，因此，可以通过折叠单元腔10，使探杆放置于无人艇上，方便携带。
通过单元腔10一端的进水口2可以调整单元腔10内不的进水量，从而调整单元腔10的浮力，在单元腔10浮力较大的过程中，容易造成单元腔10无法插入海底，此时向单元腔10内充入一定量的水，减小单元腔10的浮力。
此外，在实际工作中，由于海水是流动的，因此每个位置的浮力不一样，导致探杆的位置与需要采集的位置有偏差，因此，在某些实施例中，也可以通过调节配重块3在单元腔10上的位置，调制整个探杆的重心位置，微调探杆末端的位置，确保采集的位置准确。
罩体的上方还设置有若干个气箱6，气箱6设置有可开闭的阀门，罩体内还设置有摄像头，通过摄像头能够直观的观察海底取样情况。
在实际使用时，先将罩体的位置设置到略高于收集位置，接着，释放气箱6中的空气，使罩体下沉到收集位置，由于空气的重量极小，因此，通过释放空气来调节采集件9的位置，能更加准确地使罩体覆盖到需要收集样本的位置。
重心调节件还包括丝杆及滑杆4，丝杆、滑杆4及单元腔10相互平行，丝杆及滑杆4设置在单元腔10上，配重块3与滑杆4滑动连接，配重块3与丝杆啮合。
该丝杆通过电机驱动转动，当丝杆转动，由于滑杆4约束了配重块3旋转的自由度，因此，将配重块3的转动运动转化成轴向运动，从而调节配重块3的位置。
锁紧机构11包括扣件及卡孔，扣件固定在相邻的两个单元腔10的任一个单元腔10上，另一个单元腔10设置有卡孔，扣件与卡孔卡合。
转盘13转动连接在罩体中，取样皿14有若干个并绕转盘13的中心均匀设置，取样皿14内部真空，取样皿14与罩体远离探杆的一面相抵并密封，罩体设置有至少一个采集口8。
在实际使用时，无人艇将采掘机构带到需要采集样本的海域附近，将若干个铰接的单元腔10伸开，使其伸直并沉没到海水中，将探杆的末端抵向海底的泥土上，使罩体与海底的泥土相抵，转动转盘13，使取样皿14在罩体内转动，当取样皿14转动到采集口8处，真空的取样皿14将会吸取海底的泥土，吸取泥土后，再转动转盘13，利用罩体对取样皿14进行密封，并利用下一个空的取样皿14进行取样，实现对更大区域的近海域进行样本采集。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (7)
1.一种可视化近海底质定位采掘装置，其特征在于，包括：
探杆，包括若干条依次铰接的单元腔，若干个所述单元腔通过铰接的方式连接，所述探杆能够展开呈线型结构或折叠在一起；
及采集件，其设置在所述探杆的末端，用于对海底进行采样；
其中，所述单元腔上侧设置有重心调节件，所述重心调节件包括可沿所述单元腔的轴向做直线运动的配重块，通过重心调节件能够使所述探杆倾斜至海底进行采掘；
所述采集件包括罩体、转盘以及若干个取样皿，所述罩体设置有至少一个采集口，所述转盘设置在所述罩体的内部；
所述采集件还设置有固定组件，所述固定组件设置在所述罩体远离所述探杆的一侧，所述固定组件插入泥土并固定所述罩体；
所述重心调节件还包括滑杆，所述滑杆贯穿配重块，所述配重块能够沿所述滑杆移动。
2.根据权利要求1所述的一种可视化近海底质定位采掘装置，其特征在于，所述固定组件包括固定叉或若干个固定杆。
3.根据权利要求1所述的一种可视化近海底质定位采掘装置，其特征在于，若干个所述取样皿设置在转盘靠近采集口的一侧，且若干个所述取样皿沿转盘周向环形分布。
4.根据权利要求1所述的一种可视化近海底质定位采掘装置，其特征在于，相邻两个单元腔之间设置有锁紧机构，所述锁紧机构用于保持相邻两个单元腔之间处于同一直线上。
5.根据权利要求4所述的一种可视化近海底质定位采掘装置，其特征在于，所述单元腔为中空结构，所述单元腔一端设置有进水口。
6.根据权利要求1所述的一种可视化近海底质定位采掘装置，其特征在于，罩体的上方还设置有若干个气箱，所述气箱设置有可开闭的入水口。
7.根据权利要求1所述的一种可视化近海底质定位采掘装置，其特征在于，所述罩体内还设置有摄像头。
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