CN110672371B - 一种无人机环境检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机环境检测装置，涉及环境检测领域，其技术方案要点是：包括无人机本体，无人机本体的下端面设置有安装座，安装座上转动连接有绕线轮，绕线轮的转动轴线呈水平设置，安装座上还设置有用于驱动绕线轮转动的驱动组件，绕线轮上绕卷有连接绳，连接绳上连接有取水组件，取水组件包括安装架、设置于安装架上的用于装水样的试样筒，试样筒上开设有进水口，试样筒内还设置有用于封闭进水口的封闭板，试样筒内还设置有用于抵紧封闭板盖合进水口的抵触弹簧。无人机本体带动取样组件进行水体取样，通过调整抵触弹簧的弹力，从而实现对指定深度的水体取样的操作，从而使得水体取样操作更加方便。

Description

一种无人机环境检测装置

技术领域

本发明涉及环境检测领域，更具体地说，它涉及一种无人机环境检测装置。

背景技术

水资源的保护涉及到河流、湖泊、海洋等环境。随着我国工业化进程的不断推进，环境污染现象日益严重，对水质进行监测，是环保部门及机构进行管理、治理的重要依据。当前水质水样采集仍然以传统的船舶采集为主，采样时向将船驶离岸边，然后对水体进行取样，然后对水样进行分析检测，这样的取样形式均需要通过船舶作为载具，通过操作人员进行取样，操作起来比较麻烦，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种无人机环境检测装置，其具有水体取样操作更加方便的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种无人机环境检测装置，包括无人机本体，所述无人机本体的下端面设置有安装座，所述安装座上转动连接有绕线轮，所述绕线轮的转动轴线呈水平设置，所述安装座上还设置有用于驱动所述绕线轮转动的驱动组件，所述绕线轮上绕卷有连接绳，所述连接绳上连接有取水组件，所述取水组件包括安装架、设置于安装架上的用于装水样的试样筒，所述试样筒上开设有进水口，所述试样筒内还设置有用于封闭所述进水口的封闭板，所述试样筒内还设置有用于抵紧封闭板盖合进水口的抵触弹簧，当取水组件下沉至对应深度时，水压大于抵触弹簧的弹力将封闭板移开使得进水口打开进行进水。

通过上述技术方案，当需要对水体进行取样时，可以直接通过操控无人机飞行至湖上方，然后通过控制驱动组件带动绕线轮转动，使得绕线轮对连接绳放卷，使得取水组件在重力的作用下下沉至水体内。根据液体压强公式p=ρgh，此时h变大，压强变大，当试样筒下沉到一定深度时，水压抵触封闭板的力大于抵触弹簧的弹力以及试样筒内的空气压力总和，此时水就可以进入到试样筒内进行收集。通过调整抵触弹簧的弹力，从而实现对指定深度的水体取样的操作，从而使得水体取样操作更加方便。

进一步的，所述试样筒包括筒体、螺纹连接于筒体上用于盖合筒体的筒盖，所述进水口开设于筒盖上设置，所述筒体内还设置有定位部，所述定位部靠近筒盖设置，所述抵触弹簧远离封闭板的一端抵触于定位部设置。

通过上述技术方案，试样筒可拆分的设置，抵触弹簧的两端抵触筒盖和定位部进，当需要调节抵触弹簧的弹力时，只需要更换抵触弹簧的改变压紧封闭板的力即可，从而方便对不同深度的水的取样操作。

进一步的，所述筒盖朝向筒体的一侧设置有若干导向柱，所述导向柱滑移穿设所述封闭板用于对封闭板进行导向。

通过上述技术方案，当封闭板移动时，导向柱可以对封闭板进行导向，从而使得整体的使用更加稳定。

进一步的，所述安装架包括上盖板、下盖板以及连接于上盖板和下盖板之间的连接杆，所述连接绳连接于上盖板远离下盖板的端面，所述连接杆的长度大于试样筒长度设置，所述试样筒设置有多个，每个所述筒体远离端盖的一端均设置有螺纹段，所述筒体通过螺纹段螺纹连接于下盖板靠近上盖板的端面。

通过上述技术方案，筒体通过螺纹段螺纹连接于下盖板上，当水体取样好后，可以通过拧动筒体使得试样筒从安装架上脱离，仅需要将新的试样筒对应装入到安装架上即可完成更换，从而使得水体多次取样操作更加方便。

进一步的，多个所述试样筒内的抵触弹簧的压紧封闭板于进水口的弹力大小不同设置。

通过上述技术方案，通过将抵触弹簧的弹力不同设置，使得封闭板打开的深度不同，使得安装架在下沉到水体中时，可以对水体不同深度的水进行取样。且当抵触弹簧弹力较小的试样筒进入到对应深度时，试样筒在水压下打开，当取样完毕后，由于试样筒内已经装满水样，由于内部装满水样，抵触弹簧的弹力用于抵紧封闭板于进水口上，此时装满水样的试样筒继续下沉时，外部的水基本不会再填入到试样筒内，当安装架继续下沉至对应另外的弹簧弹力的深度依次进行取样即可，从而使得无人机本体一次飞行可以取回多个深度不同的水样，从而使得水体取样的效率更高。

进一步的，所述筒盖靠近封闭板的一端设置有第一永磁体，所述封闭板靠近盖板的一端对应设置有与所述第一永磁体吸附的第二永磁体。

通过上述技术方案，设置第一永磁体和第二永磁体，永磁体的吸附力在吸附时处于最大状态，当永磁体远离时，其吸附力骤减。当试样筒进行水体取样时，当试样筒下沉至对应深度时，此时的水压力大于试样筒内空气压力加上第一永磁体和第二永磁体的磁力以及抵触弹簧弹力的总和，当水压力使得封闭板从进水口打开时，此时第一永磁体和第二永磁体分离，磁力大减，从而使得基本靠抵触弹簧的弹力抵抗水压力，从而使得取样时封闭板相对于盖体移动较大，使得出水口的进水量更大，从而使得取样更高效。同时当取样完毕后，第一永磁体和第二永磁体和抵触弹簧的弹力同时进行密封，使得水样收集后密封板的密封效果更好。

进一步的，所述上盖板和下盖板呈圆板并同轴设置，所述上盖板远离下盖板的一端凸起呈锥面设置，上盖板的锥面与上盖板同轴设置，所述连接绳同轴连接于上盖板设置，多个所述试样筒沿着下盖板呈周向均匀分布，所述下盖板靠近上盖板的端面上均布有若干通水孔。

通过上述技术方案，下盖板均布通水孔，当需要水体取样时，通水孔可以供水通过，从而使得安装架在下沉时更加稳定，上端面的锥面设置，当安装架上提时，锥面可以对水的导流，从而使得安装架上提时更加方便，且试样筒位于上盖板和下盖板之间，当安装架上提时，还能减少移动惯性导致试样筒上封闭板被冲开的情况，使得整体的取样更加方便。

进一步的，所述下盖板远离上盖板的一端同轴设置有配重块。

通过上述技术方案，设置配重块，配重块可以进一步保证试样筒在取样时，试样架倾斜的情况，减少了试样筒内取水后留有气隙的情况，从而使得水体取样时试样筒的装水更稳定。

进一步的，所述驱动组件包括固定连接于绕线轮轴向一端的蜗轮、转动连接于安装座上的蜗杆以及设置于安装座上用于驱动蜗杆转动的驱动电机。

通过上述技术方案，驱动组件通过蜗杆带动蜗轮的转动，安装架的重力基本不会带动绕线轮转动，使得安装架的下移更加稳定；同时当达到指定深度左右时，驱动电机停止工作，此时由于蜗轮不能带动蜗杆转动形成限位，使得试样筒的位置更加稳定。

进一步的，所述无人机本体的下端面还设置有支脚，当连接绳处于收回时的状态时，所述支脚向下延伸的距离大于安装座和安装架设置。

通过上述技术方案，当取样完毕后，无人机本体收回时，支脚可以对无人机进行支撑，使得无人机先停靠，然后在将试样筒取下即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过无人机本体带动取样组件进行水体取样，通过调整抵触弹簧的弹力，从而实现对指定深度的水体取样的操作，从而使得水体取样操作更加方便；

(2)通过设置第一永磁体和第二永磁体，使得水体取样操作更加高效；

(3)通过蜗杆带动蜗轮的转动，使得安装架和取样组件的移动更加稳定。

附图说明

图1为实施例的整体示意图；

图2为实施例的安装架的结构示意图；

图3为实施例的试样筒爆炸示意图；

图4为实施例的试样筒剖视示意图。

附图标记：1、无人机本体；2、安装座；3、绕线轮；4、驱动组件；41、蜗轮；42、蜗杆；43、驱动电机；5、连接绳；6、取水组件；61、安装架；611、上盖板；612、下盖板；613、连接杆；62、试样筒；621、筒体；622、筒盖；7、通水孔；8、配重块；9、螺纹段；10、进水口；11、封闭板；12、抵触弹簧；13、定位部；14、导向柱；15、第二永磁体；16、第一永磁体；17、支脚。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例：

一种无人机环境检测装置，如图1所示，包括无人机本体1，无人机本体1的下端面固定连接有安装座2，安装座2包括贴合设置无人机本体1下端面的安装板、垂直固定于安装板远离无人机本体1一面的固定板。安装座2的固定板上转动连接有绕线轮3，绕线轮3的转动轴线呈水平设置。安装座2上还设置有驱动组件4，驱动组件4包括同轴固定连接于绕线轮3轴向一端的蜗轮41、转动连接于安装座2的固定板上的蜗杆42以及固定于安装座2的固定板上的驱动电机43，驱动电机43与蜗杆42同轴连接用于驱动蜗杆42转动，从而使得蜗杆42带动蜗轮41转动使得绕线轮3转动。

绕线轮3上绕卷有连接绳5，连接绳5自由端上设置有取水组件6，取水组件6包括连接于连接绳5上的安装架61、设置于安装架61上的试样筒62。

如图2所示，安装架61包括上盖板611、下盖板612以及连接于上盖板611和下盖板612之间的若干连接杆613。上盖板611和下盖板612呈圆板并同轴设置，上盖板611远离下盖板612的一端凸起呈锥面，上盖板611的锥面与上盖板611同轴设置。连接绳5同轴连接于上盖板611远离下盖板612的端面设置。若干连接杆613沿上盖板611呈周向均匀分布，每个连接杆613的长度大于试样筒62长度设置。下盖板612靠近上盖板611的端面上均布有若干通水孔7，下盖板612远离上盖板611的一端同轴设置有配重块8。

如图2、图3所示，试样筒62设置有多个，且多个试样筒62沿着下盖板612呈周向均匀分布。每个筒体621远离端盖的一端均设置有螺纹段9，筒体621通过螺纹段9螺纹连接于下盖板612靠近上盖板611的端面。每个试样筒62均包括筒体621、螺纹连接于筒体621的筒盖622，筒盖622拧紧于筒体621上用于盖合筒体621形成密封。

如图3、图4所示，每个试样筒62上开设有进水口10，进水口10开设于筒盖622远离筒体621的端面设置，试样筒62内还设置有封闭板11，封闭板11呈圆板设置，且封闭板11的直径小于筒盖622的内径并大于进水口10设置，封闭板11用于抵触筒盖622靠近筒体621的端面用于封闭进水口10。

试样筒62内还设置有抵触弹簧12，筒体621内侧壁还固定有定位部13，定位部13位于抵触弹簧12远离封闭板11的一侧，本实施例中定位部13为沿筒体621内侧壁周向均匀分布的块体，定位部13靠近筒盖622的一端设置，当筒盖622盖合于筒体621上时，抵触弹簧12远离封闭板11的一端抵触于定位部13设置。当取水组件6下沉至对应深度时，水压大于抵触弹簧12的弹力以及试样筒62内的空气压力将封闭板11移开使得进水口10打开进行进水，此时试样筒62进行水体取样。

实际使用时，多个试样筒62内的抵触弹簧12的压紧封闭板11于进水口10的弹力大小不同设置，从而使得一次取样可以收集水体不同深度的水样。抵触弹簧12弹力较小的试样筒62进入到对应深度时，试样筒62在水压下打开，当取样完毕后，由于试样筒62内已经装满水样，由于内部装满水样，抵触弹簧12的弹力用于抵触封闭板11于进水口10上，此时装满水样的试样筒62继续下沉时，外部的水基本不会再填入到试样筒62内，当安装架61继续下沉至对应另外的弹簧弹力的深度依次进行取样即可，从而使得无人机本体1一次飞行可以取回多个深度不同的水样，从而使得水体取样的效率更高。

如图3、图4所示，筒盖622的沿轴向的内侧壁朝远离筒体621的方向呈圆弧内凹设置，当水样进入到试样筒62内时，圆弧内凹的设置使得试样筒62内的排气更彻底。筒盖622朝向筒体621的一侧固定有若干导向柱14，导向柱14位于进水口10外侧，且导向柱14均滑移穿设封闭板11用于对封闭板11滑移进行导向。封闭板11靠近筒盖622的端面贴合筒盖622设置，封闭板11靠近盖板的一端嵌设有第二永磁体15，筒盖622靠近封闭板11的一端对应嵌设有与第二永磁体15吸附的第一永磁体16。

永磁体的吸附力在抵触吸附时处于最大状态，当永磁体脱离抵触时，其吸附力骤减。所以当试样筒62进行水体取样时，当试样筒62下沉至对应深度时，此时的水压力大于试样筒62内空气压力加上第一永磁体16和第二永磁体15的磁力以及抵触弹簧12弹力的总和，当水压力使得封闭板11从进水口10打开时，此时第一永磁体16和第二永磁体15分离，磁力大减，从而使得基本靠抵触弹簧12的弹力抵抗水压力，从而使得取样时封闭板11相对于盖体移动较大，使得出水口的进水量更大，从而使得取样更高效。同时当取样完毕后，第一永磁体16和第二永磁体15和抵触弹簧12的弹力同时进行密封，使得水样收集后密封板的密封效果更稳定。

如图1所示，无人机本体1的下端面还固定有支脚17，支脚17分别位于安装座2的两侧，当连接绳5处于收回时的状态，支脚17向下延伸的距离大于安装座2和安装架61设置。当取样完毕后，无人机本体1收回时，支脚17可以对无人机本体1进行支撑，使得无人机先停靠，然后在将试样筒62取下即可。

本实施例的工作原理是：

采用上述无人机环境检测装置时，通过操控无人机飞行至湖上方，然后通过控制驱动组件4带动绕线轮3转动，使得绕线轮3对连接绳5放卷，使得取水组件6在重力的作用下下沉至水体内。通过将抵触弹簧12的弹力不同设置，使得封闭板11打开的深度不同，使得安装架61在下沉到水体中时，可以对水体不同深度的水进行取样。当取样完毕后，将无人机本体1收回，然后将试样筒62从安装架61上拆出即可。

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 (7)

1.一种无人机环境检测装置，包括无人机本体（1），其特征在于：所述无人机本体（1）的下端面设置有安装座（2），所述安装座（2）上转动连接有绕线轮（3），所述绕线轮（3）的转动轴线呈水平设置，所述安装座（2）上还设置有用于驱动所述绕线轮（3）转动的驱动组件（4），所述绕线轮（3）上绕卷有连接绳（5），所述连接绳（5）上连接有取水组件（6），所述取水组件（6）包括安装架（61）、设置于安装架（61）上的用于装水样的试样筒（62），所述试样筒（62）上开设有进水口（10），所述试样筒（62）内还设置有用于封闭所述进水口（10）的封闭板（11），所述试样筒（62）内还设置有用于抵紧封闭板（11）盖合进水口（10）的抵触弹簧（12）；

所述试样筒（62）包括筒体（621）、螺纹连接于筒体（621）上用于盖合筒体（621）的筒盖（622），所述进水口（10）开设于筒盖（622）上设置，所述筒体（621）内还设置有定位部（13），所述定位部（13）靠近筒盖（622）设置，所述定位部（13）为沿筒体（621）内侧壁周向分布的块体；所述抵触弹簧（12）远离封闭板（11）的一端抵触于定位部（13）设置；

所述筒盖（622）朝向筒体（621）的一侧设置有若干导向柱（14），所述导向柱（14）滑移穿设所述封闭板（11）用于对封闭板（11）进行导向；所述筒盖（622）靠近封闭板（11）的一端设置有第一永磁体（16），所述封闭板（11）靠近盖板的一端对应设置有与所述第一永磁体（16）吸附的第二永磁体（15）；

当取水组件（6）下沉至对应深度时，水压力大于试样筒（62）内空气压力加上第一永磁体（16）和第二永磁体（15）的磁力以及抵触弹簧（12）弹力的总和将封闭板（11）移开使得进水口（10）打开进行进水。

2.根据权利要求1所述的一种无人机环境检测装置，其特征在于：所述安装架（61）包括上盖板（611）、下盖板（612）以及连接于上盖板（611）和下盖板（612）之间的连接杆（613），所述连接绳（5）连接于上盖板（611）远离下盖板（612）的端面，所述连接杆（613）的长度大于试样筒（62）长度设置，所述试样筒（62）设置有多个，每个所述筒体（621）远离端盖的一端均设置有螺纹段（9），所述筒体（621）通过螺纹段（9）螺纹连接于下盖板（612）靠近上盖板（611）的端面。

3.根据权利要求2所述的一种无人机环境检测装置，其特征在于：多个所述试样筒（62）内的抵触弹簧（12）的压紧封闭板（11）于进水口（10）的弹力大小不同设置。

4.根据权利要求2所述的一种无人机环境检测装置，其特征在于：所述上盖板（611）和下盖板（612）呈圆板并同轴设置，所述上盖板（611）远离下盖板（612）的一端凸起呈锥面设置，上盖板（611）的锥面与上盖板（611）同轴设置，所述连接绳（5）同轴连接于上盖板（611）设置，多个所述试样筒（62）沿着下盖板（612）呈周向均匀分布，所述下盖板（612）靠近上盖板（611）的端面上均布有若干通水孔（7）。

5.根据权利要求4所述的一种无人机环境检测装置，其特征在于：所述下盖板（612）远离上盖板（611）的一端同轴设置有配重块（8）。

6.根据权利要求1所述的一种无人机环境检测装置，其特征在于：所述驱动组件（4）包括固定连接于绕线轮（3）轴向一端的蜗轮（41）、转动连接于安装座（2）上的蜗杆（42）以及设置于安装座（2）上用于驱动蜗杆（42）转动的驱动电机（43）。

7.根据权利要求1所述的一种无人机环境检测装置，其特征在于：所述无人机本体（1）的下端面还设置有支脚（17），当连接绳（5）处于收回时的状态时，所述支脚（17）向下延伸的距离大于安装座（2）和安装架（61）设置。

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