CN110646239B - 基于无人机的污泥采样器 - Google Patents

Abstract

本发明基于无人机的污泥采样器公开了一种利用底部转动板上的穿刺板和配重块加快在污泥中的下沉，且取出时配合无人机提拉而出，降低作业人员劳动强度的采样结构，其特征在于限位板套置于采泥筒外侧壁上，且靠近采泥筒的顶端，所述采泥筒为正多边形筒，所述采泥筒底端的每个边上均通过铰接轴连接一个转动板，所述转动板为倒三角形板状结构，多个所述转动板配合形成一个整多边形底板，穿刺板固定置于转动板一侧上，所述穿刺板的宽度自中部向两端逐渐增加，且穿刺板自两端向中部逐渐变扁，配重块固定置于转动板另一侧上，所述配重块为三棱锥形结构，且三棱锥的底面和转动板相连接，所述配重块内嵌置有加强条，且加强条延伸至转动板内。

Description

基于无人机的污泥采样器

技术领域

本发明基于无人机的污泥采样器涉及一种配合无人机使用的，对污泥进行采样的采样结构，属于环境检测领域。特别涉及一种利用底部转动板上的穿刺板和配重块加快在污泥中的下沉，且取出时配合无人机提拉而出，降低作业人员劳动强度的采样结构。

背景技术

目前，在对环境检测时，需要对污泥进行采样，现有的主要采用采样管对污泥进行采样，作业人员在采样过程中，手持竹竿一端，竹竿另一端置有采样管，将采样管插入污泥中并将污泥取出进行采样，这种方法对表面污泥进行采样比较方便，但是对于深处污泥进行采样时，需要用力将采样管插入污泥中进行采样，而且在将采样管取出时，需要作业人员用力将采样管拔出，较为费力，作业人员的劳动强度较大，现有的一种解决方案是用采样器对污泥进行采样，利用采样器自身的重力使其在污泥中自动下沉，但是这种方式下降速度较慢，采样时间较长，而且采样器取出时仍需人工将采样器从污泥中拉出，作业人员劳动强度较大。

公开号 CN208432431U公开了一种污泥采样器，包括采样筒、顶盖、底座和挡板，采样筒由外套管和内套管组成，上部和下部分别活动连接有顶盖和底座，内套管内活动设置有挡板，挡板的底部设置有压力感应器，挡板上部设置有导管，导管通过顶盖中心设置的通孔延伸到采样筒外，底座中心设置有贯穿底座并伸展到底座下部外侧的导销，底座上部设置有封盖球，封盖球固定连接于导销，底座上还设置有若干采样孔，可见污泥采样在行业内是普遍存在的，上述一种污泥采样器虽能对不同深度的污泥进行采样，但采样器自身下降速度较慢，采样结束后需人工将采样器从污泥中拉出，作业人员劳动强度较大。

发明内容

为了改善上述情况，本发明基于无人机的污泥采样器提供了一种利用底部转动板上的穿刺板和配重块加快在污泥中的下沉，且取出时配合无人机提拉而出，降低作业人员劳动强度的采样结构。

本发明基于无人机的污泥采样器是这样实现的：本发明基于无人机的污泥采样器由主体采集装置和提拉装置组成，主体采集装置由限位板、采泥筒、转动板、穿刺板、配重块和铰接轴组成，限位板套置于采泥筒外侧壁上，且靠近采泥筒的顶端，所述采泥筒为正多边形筒，所述采泥筒底端的每个边上均通过铰接轴连接一个转动板，所述转动板为倒三角形板状结构，多个所述转动板配合形成一个整多边形底板，穿刺板固定置于转动板一侧上，所述穿刺板的宽度自中部向两端逐渐增加，且穿刺板自两端向中部逐渐变扁，配重块固定置于转动板另一侧上，所述配重块为三棱锥形结构，且三棱锥的底面和转动板相连接，所述配重块内嵌置有加强条，且加强条延伸至转动板内，所述穿刺板表面置有锥形毛刺，且锥形毛刺的尖头朝下，提拉装置由外拉线、限位球、内吊环、内拉绳、斜卡槽、外拉绳、外吊环、滑动球、导向环和底拉环组成，多个底拉环一一对应固定置于多个转动板的另一侧上，所述采泥筒的每个内侧面上均置有一组导向环，且多组导向环一一对应位于多个底拉环的正上方，一组导向环由至少四个导向环组成，且等距置于采泥筒的内侧面上，所述采泥筒顶端的每个边上均置有一个限位环，且一一对应位于多组导向环的上方，多个内拉绳的一端和多个底拉环一一对应相连接，多个所述内拉绳的另一端依次穿过正上方的导向环和限位环，然后捻合成一股和内吊环相连接，所述内拉绳上置有限位球，所述限位球位于限位环上方，所述内吊环位于采泥筒中心线上，所述限位板上对称开有两个斜卡槽，两个所述斜卡槽呈八字型，所述斜卡槽的一端贯穿限位板的外侧壁，两个滑动球分别置于两个斜卡槽内，所述限位板上开有两个穿线槽，两个所述穿线槽分别位于两个斜卡槽的上方，且和斜卡槽相连通，所述穿线槽的宽度小于斜卡槽的宽度，外拉绳的一端和滑动球相连接，外拉绳的另一端穿过穿线槽和外吊环相连接，所述限位板底面上置有耐磨垫，所述限位板底面上开有连接槽。

有益效果。

一、转动板上带有配重块和穿刺板，能够加快采泥结构在污泥中的下降，提高采样效率。

二、配合无人机使用，无需人工将采泥筒拉出，降低作业人员劳动强度。

三、能够配合无人机在多种地形进行污泥采样，适应范围较广。

附图说明

图1本发明基于无人机的污泥采样器的立体结构图；

图2本发明基于无人机的污泥采样器的立体结构图，其仅展示了部分采泥筒和限位板上的主要结构；

图3本发明基于无人机的污泥采样器的俯视图；

图4本发明基于无人机的污泥采样器的结构示意图，其仅展示了外拉绳、外吊环和滑动球的连接方式；

图5本发明基于无人机的污泥采样器使用时的结构示意图，其仅展示了滑动球如何卡在斜卡槽内；

图6本发明基于无人机的污泥采样器转动板的立体结构图；

图7本发明基于无人机的污泥采样器转动板的结构示意图；

图8本发明基于无人机的污泥采样器使用时的结构示意图。

附图中

其中为：限位板（1），采泥筒（2），转动板（3），外拉线（4），限位球（5），内吊环（6），内拉绳（7），斜卡槽（8），外拉绳（9），外吊环（10），滑动球（11），导向环（12），穿刺板（13），配重块（14），底拉环（15），铰接轴（16），无人机（17）。

具体实施方式：

本发明基于无人机的污泥采样器是这样实现的：本发明基于无人机的污泥采样器由主体采集装置和提拉装置组成，主体采集装置由限位板（1）、采泥筒（2）、转动板（3）、穿刺板（13）、配重块（14）和铰接轴（16）组成，限位板（1）套置于采泥筒（2）外侧壁上，且靠近采泥筒（2）的顶端，所述采泥筒（2）为正多边形筒，所述采泥筒（2）底端的每个边上均通过铰接轴（16）连接一个转动板（3），所述转动板（3）为倒三角形板状结构，多个所述转动板（3）配合形成一个整多边形底板，穿刺板（13）固定置于转动板（3）一侧上，所述穿刺板（13）的宽度自中部向两端逐渐增加，且穿刺板（13）自两端向中部逐渐变扁，配重块（14）固定置于转动板（3）另一侧上，所述配重块（14）为三棱锥形结构，且三棱锥的底面和转动板（3）相连接，所述配重块（14）内嵌置有加强条，且加强条延伸至转动板（3）内，所述穿刺板（13）表面置有锥形毛刺，且锥形毛刺的尖头朝下，提拉装置由外拉线（4）、限位球（5）、内吊环（6）、内拉绳（7）、斜卡槽（8）、外拉绳（9）、外吊环（10）、滑动球（11）、导向环（12）和底拉环（15）组成，多个底拉环（15）一一对应固定置于多个转动板（3）的另一侧上，所述采泥筒（2）的每个内侧面上均置有一组导向环（12），且多组导向环（12）一一对应位于多个底拉环（15）的正上方，一组导向环（12）由至少四个导向环（12）组成，且等距置于采泥筒（2）的内侧面上，所述采泥筒（2）顶端的每个边上均置有一个限位环，且一一对应位于多组导向环（12）的上方，多个内拉绳（7）的一端和多个底拉环（15）一一对应相连接，多个所述内拉绳（7）的另一端依次穿过正上方的导向环（12）和限位环，然后捻合成一股和内吊环（6）相连接，所述内拉绳（7）上置有限位球（5），所述限位球（5）位于限位环上方，所述内吊环（6）位于采泥筒（2）中心线上，所述限位板（1）上对称开有两个斜卡槽（8），两个所述斜卡槽（8）呈八字型，所述斜卡槽（8）的一端贯穿限位板（1）的外侧壁，两个滑动球（11）分别置于两个斜卡槽（8）内，所述限位板（1）上开有两个穿线槽，两个所述穿线槽分别位于两个斜卡槽（8）的上方，且和斜卡槽（8）相连通，所述穿线槽的宽度小于斜卡槽（8）的宽度，外拉绳（9）的一端和滑动球（11）相连接，外拉绳（9）的另一端穿过穿线槽和外吊环（10）相连接，所述限位板（1）底面上置有耐磨垫，所述限位板（1）底面上开有连接槽。

使用时，当需要对污泥进行采样时，首先将采样结构通过外拉绳（9）和无人机（17）相连接，滑动球（11）置于斜卡槽（8）内，内吊环（6）和外吊环（10）通过绳子和无人机（17）相连接，操作无人机（17）将采样结构吊起，此时外拉绳（9）位于采泥筒（2）上方的长度长于内拉绳（7）捻成一股后位于采泥筒（2）上方的长度，外拉绳（9）处于绷直状态，内拉绳（7）处于松弛状态，外拉绳（9）绷直使得滑动球（11）卡置于斜卡槽（8）的上端，内拉绳（7）松弛使得转动板（3）竖直下垂，无人机（17）将采样结构运送到需要污泥采样地点的上方，然后下降，采泥筒（2）通过底部竖直状态的转动板（3）插入污泥，在下降过程中，转动板（3）在配重块（14）的重力作用下始终处于竖直状态，且穿刺板（13）辅助倒三角形的转动板（3）对污泥进行分离穿刺，限位板（1）对采泥筒（2）进行限位，使采泥筒（2）下降至限位板（1）位置，此时无人机（17）仍下降一段距离，使得外拉绳（9）松弛，外拉绳（9）松弛使得其一端的滑动球（11）从斜卡槽（8）的下端滑出，然后无人机（17）上升，滑动球（11）在无人工对准的情况下无法准确进入到斜卡槽（8）内，进而使滑动球（11）保持在斜卡槽（8）外，此时外拉绳（9）不再和采泥筒（2）相连接，无人机（17）通过内吊环（6）拉动内拉绳（7），内拉绳（7）上升拉动底拉环（15）进而拉动转动板（3），使得多块转动板（3）转动闭合形成一个整底板，以对采泥筒（2）的底部形成封闭，防止采集的污泥掉落，无人机（17）继续上升将采泥筒（2）从污泥中拉出，运送到人员所在位置，完成采样；

所述转动板（3）为倒三角形板状结构的设计，使转动板（3）在打开状态下尖角朝下，进而便于插进泥土中；

多个所述转动板（3）配合形成一个整多边形底板的设计，能够在转动板（3）闭合时对采泥筒（2）底端进行封闭，避免采泥筒（2）内泥样掉出；

所述穿刺板（13）的宽度自中部向两端逐渐增加，且穿刺板（13）自两端向中部逐渐变扁的设计，宽度的变化能够增加穿刺板（13）横向切割范围，中部较扁便于中间宽度较大位置插进泥土中；

所述配重块（14）内嵌置有加强条，且加强条延伸至转动板（3）内的设计，能够对配重块（14）和转动板（3）的连接进行加强，强度更大；

所述穿刺板（13）表面置有锥形毛刺，且锥形毛刺的尖头朝下的设计，能够进一步辅助穿刺板（13）穿进泥土中，进一步加快采泥筒（2）在泥土中的下降，提高采样效率；

所述采泥筒（2）的每个内侧面上均置有一组导向环（12），且多组导向环（12）一一对应位于多个底拉环（15）的正上方，一组导向环（12）由至少四个导向环（12）组成，且等距置于采泥筒（2）的内侧面上的设计，能够对内拉绳（7）进行导向，使内拉绳（7）保持竖直状态，进而能够更好的对转动板（3）进行开合；

所述内拉绳（7）上置有限位球（5），所述限位球（5）位于限位环上方的设计，能够对内拉绳（7）进行进一步的限位；

所述内吊环（6）位于采泥筒（2）中心线上的设计，能够在进行提拉或放绳时使各个内拉绳（7）受力均匀，避免卡住；

所述穿线槽的宽度小于斜卡槽（8）的宽度的设计的设计，避免滑动球（11）进入穿线槽内；

所述限位板（1）底面上置有耐磨垫的设计，能够增加限位板（1）和泥面间的摩擦力，更好的对采泥筒（2）进行限位；

所述限位板（1）底面上开有连接槽的设计，能够根据需要在限位板（1）底面安装支撑板，以辅助限位板（1）对采泥筒（2）进行限位；

所述转动板（3）配合穿刺板（13）和配重块（14），能够加快采泥筒（2）在泥土中的下沉，提高采样效率；

所述内拉绳（7）配合转动板（3），能够对转动板（3）进行开合，在对采泥筒（2）进行提拉而出时能够对采泥筒（2）底端进行闭合；

连接无人机（17）使内拉绳（7）松弛、外拉绳（9）绷直的设计，能够使滑动球（11）位于斜卡槽（8）内，使外拉绳（9）和采泥筒（2）为连接关系，同时使转动板（3）处于打开状态，以便转动板（3）配合其上的穿刺板（13）和配重块（14）对泥土进行穿刺；

采泥筒（2）下降至限位板（1）高度时，无人机（17）先下降一段距离，然后再上升向上提拉采泥筒（2）的设计，能够使滑动球（11）从斜卡槽（8）内滑出，使外拉绳（9）和采泥筒（2）无连接，进而再继续上升时能够对内拉绳（7）进行向上提拉，使转动板（3）能够进行闭合；

达到配合无人机（17）使用，通过倒三角型的转动板（3）配合穿刺板（13）对污泥进行分离穿刺，通过利用底部转动板（3）上的穿刺板（13）和配重块（14）加快在污泥中的下沉，且取出时配合无人机（17）提拉而出，降低作业人员劳动强度的目的。

上述实施例为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于无人机的污泥采样器，其特征是：限位板套置于采泥筒外侧壁上，且靠近采泥筒的顶端，采泥筒为正多边形筒，采泥筒底端的每个边上均通过铰接轴连接一个转动板，穿刺板固定置于转动板一侧上，配重块固定置于转动板另一侧上，配重块为三棱锥形结构，且三棱锥的底面和转动板相连接，提拉装置由外拉线、限位球、内吊环、内拉绳、斜卡槽、外拉绳、外吊环、滑动球、导向环和底拉环组成，多个底拉环一一对应固定置于多个转动板的另一侧上，采泥筒顶端的每个边上均置有一个限位环，且一一对应位于多组导向环的上方，多个内拉绳的一端和多个底拉环一一对应相连接，多个内拉绳的另一端依次穿过正上方的导向环和限位环，然后捻合成一股和内吊环相连接，限位板上对称开有两个斜卡槽，两个斜卡槽呈八字型，斜卡槽的一端贯穿限位板的外侧壁，两个滑动球分别置于两个斜卡槽内，限位板上开有两个穿线槽，两个穿线槽分别位于两个斜卡槽的上方，且和斜卡槽相连通，穿线槽的宽度小于斜卡槽的宽度，外拉绳的一端和滑动球相连接，外拉绳的另一端穿过穿线槽和外吊环相连接，限位板底面上开有连接槽，操作无人机将采样结构吊起，此时外拉绳位于采泥筒上方的长度长于内拉绳捻成一股后位于采泥筒上方的长度，外拉绳处于绷直状态，内拉绳处于松弛状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的污泥采样器，其特征在于所述转动板为倒三角形板状结构，使转动板在打开状态下尖角朝下，进而便于插进泥土中。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的污泥采样器，其特征在于多个所述转动板配合形成一个整多边形底板，能够在转动板闭合时对采泥筒底端进行封闭，避免采泥筒内泥样掉出。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的污泥采样器，其特征在于所述穿刺板表面置有锥形毛刺，且锥形毛刺的尖头朝下。

5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的污泥采样器，其特征在于所述穿刺板的宽度自中部向两端逐渐增加，且穿刺板自两端向中部逐渐变扁。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的污泥采样器，其特征在于所述配重块内嵌置有加强条，且加强条延伸至转动板内。

7.根据权利要求1所述的一种基于无人机的污泥采样器，其特征在于所述采泥筒的每个内侧面上均置有一组导向环，且多组导向环一一对应位于多个底拉环的正上方，一组导向环由至少四个导向环组成，且等距置于采泥筒的内侧面上。

8.根据权利要求1所述的一种基于无人机的污泥采样器，其特征在于所述内拉绳上置有限位球，所述限位球位于限位环上方。

9.根据权利要求8所述的一种基于无人机的污泥采样器，其特征在于所述内吊环位于采泥筒中心线上。

10.根据权利要求7所述的一种基于无人机的污泥采样器，其特征在于使用时，所述采泥筒下降至限位板高度时，无人机先下降一段距离，然后再上升向上提拉采泥筒的设计，能够使滑动球从斜卡槽内滑出，使外拉绳和采泥筒无连接，进而再继续上升时能够对内拉绳进行向上提拉，使转动板能够进行闭合。