CN111189676B - 一种水体采样设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种水体采样设备，包括固定盖、与固定盖相固定的壳体以及设在壳体下方的采水机构，所述壳体顶部设有用于控制采水机构上下位移的驱动机构，所述驱动机构包括转动轴、分别固定于转动轴两端的固定块以及第一驱动电机，所述转动轴上套设有绕线轮，所述绕线轮上缠绕有与采水机构相连的连接绳，所述采水机构包括连接架、导套、套设在导套上的储水器以及用于驱动储水器上下位移的驱动组件，所述壳体上与连接架相对应的位置处设有通孔，所述连接架包括与连接绳相连的连接帽、设在连接帽底部的连接杆以及与连接杆底端相连的固定板。本发明采样精度准确、便于操作、采样效率高且适用范围广。

Description

一种水体采样设备

技术领域

本发明具体涉及一种水体采样设备。

背景技术

水体采样是水质分析监测工作中不能轻视的一项工作，而水体采样技术的选择和改进对采集水样的代表性、有效性和准确性起至关重要的作用。现有的大多数水体采样设备均是通过人工将采水器从水域上放下去后静置一段时间，再提取上来，其采水器下降的深度控制偏差大，且通过人工进行操作时，无法确保采取的水样是同一位置，不同深度的水样，因此水体检测结果会有偏差。采样人员进入水域进行人工取样，而当采样水域过于宽阔、危险，作业环境非常险峻时，这种依托母船、人工采样的方式就会非常困难，并且通过人工进行采样效率低，操作麻烦，工作强度大。

发明内容

基于上述问题，本发明目的在于提供一种采样精度准确、便于操作、采样效率高且适用范围广的水体采样设备。

针对以上问题，提供了如下技术方案：一种水体采样设备，包括固定盖、与固定盖相固定的壳体以及设在壳体下方的采水机构，所述壳体顶部设有用于控制采水机构上下位移的驱动机构，所述驱动机构包括转动轴、分别固定于转动轴两端的固定块以及第一驱动电机，所述转动轴上套设有绕线轮，所述绕线轮上缠绕有与采水机构相连的连接绳，所述采水机构包括连接架、导套、套设在导套上的储水器以及用于驱动储水器上下位移的驱动组件，所述壳体上与连接架相对应的位置处设有通孔，所述连接架包括与连接绳相连的连接帽、设在连接帽底部的连接杆以及与连接杆底端相连的固定板，所述连接帽内开设有底端呈开口的安装腔，所述驱动组件包括设在安装腔内的第二驱动电机、与驱动电机传动连接的丝杠以及与丝杠配合的滑块，所述丝杠底端通过轴承与固定板相连，所述导套套设在丝杠外部，所述导套顶端固定有与安装腔螺纹连接的堵头，底端与固定板紧固连接，所述储水器内开设有储水腔，所述储水器至少设有三个，分别为第一储水器、第二储水器以及第三储水器，所述导套的外圆周壁上间隔设置有与第二储水器底部相抵的第一阶梯以及与第三储水器底部相抵的第二阶梯，所述导套的外圆周壁上沿其轴向方向开设有导槽，所述滑块的外圆周壁上设有通过导槽与第一储水器相连的连接块，所述第一储水器的顶面与第二储水器的顶面适配密封，所述第二储水器的顶面与第三储水器的底面适配密封，所述第三储水器的顶面与堵头的底面适配密封。

上述结构中，在壳体内以及安装腔内安装蓄电池，便于对第一驱动电机以及第二驱动电机进行供电。通过将本发明固定于无人机底部或其他输送工具上进行遥控操作，从而能够提高采样员的便捷性，且能够去到开阔水域、地形险峻区域、存在未知重污染危险，人员船只难以进入的地区进行水体采样，可以减小作业风险，使得作业任务变的安全简易。通过遥控远程控制搭载有采样设备的输送工具至需要采样的水域上，第一储水器、第二储水器以及第三储水器处于相分离的状态，通过遥控控制第一驱动电机启动，第一驱动电机控制转动轴带动绕线轮转动，使得采水机构下降至所需采样的最深深度，静置一段时间后，通过遥控控制第二驱动电机启动，带动丝杠转动，滑块带动第一储水器向上位移至第一储水器的顶面与第二储水器的底面相贴密封，第二驱动电机关闭；通过遥控控制第一驱动电机反转，第一驱动电机控制转动轴带动绕线轮转动，通过连接绳控制采水机构上升至第二深度，静置一段时间后，通过遥控控制第二驱动电机启动，滑块带动第一储水器推动第二储水器的顶面与第三储水器的底面相贴密封，第二驱动电机关闭；通过遥控控制第一驱动电机继续反转，第一驱动电机控制转动轴带动绕线轮转动，通过连接绳控制采水机构上升至所需采样的最小深度，静置一段时间后，通过遥控控制第二驱动电机启动，滑块带动第一储水器推动第二储水器以及第三储水器至第三储水器的顶面与连接帽的底面相贴密封，第二驱动电机关闭，通过遥控控制第一驱动电机继续反转，使得采水机构上升至复位，最后通过遥控控制无人机或其他输送工具返航，通过第二驱动电机反转，使得第一储水器、第二储水器以及第三储水器分离，进行开启，将内部水样分别倒在不同的取样盆里，从而完成了同一位置不同深度的水体采样。在第一储水器采集好水样后，可以通过遥控操控无人机或其他输送装载设备更换位置，控制第二储水器进行水体的采样完成后，在进行水平位置的更换，控制第三储水器进行水体的采样，从而实现了本发明能够采集不同位置相同深度的水样，而不用采集一次就返回一次，本发明提高了采集的效率以及提高了采集的准确性。通过设置第一储水器、第二储水器以及第三储水器，使得本发明能够对相同位置，不同深度进行连续性采样，或从不同位置、不同深度进行水体的采样，不需要采集完一次后就回去，提高了本发明的采集效率及准确性。通过设置第一阶梯与第二阶梯能够在第二驱动电机控制第一储水器、第二储水器以及第三储水器下降时，控制第二储水器与第三储水器的位置，防止第二储水器始终与第一储水器相贴，第三储水器始终与第二储水器相贴，从而提高了本发明的可靠性。第一储水器向上位移至与第二储水器相贴时其内圈的顶端套设于第二储水器内圈的底端，第二储水器向上位移至与第三储水器相贴时其内圈的顶端套设于第三储水器内圈的底端，从而提高了第一储水器、第二储水器以及第三储水器相接时的牢固性及密封性，提高了本发明的可靠性。通过设置堵头能够提高安装腔的密封性，从而能够避免第二驱动电机损坏，提高了本发明的可靠性。通过设置连接杆能够提高固定板与连接帽之间的连接强度，从而提高了采水机构在位移时的稳定性，提高了本发明的可靠性。固定板通过螺钉与导套紧固连接，从而能够便于固定板的拆卸且配合堵头能够便于取出储水器。

本发明进一步设置为，所述第二储水器的底部开设有与第一储水器顶端相适配的第一容置槽，所述第三储水器的底部开设有与第二储水器顶端相适配的第二容置槽，所述连接帽底部开设有与第三储水器顶端相适配的第三容置槽。

采用上述结构，能够提高第一储水器、第二储水器以及第三储水器相接时的牢固性及密封性，提高了本发明的可靠性。

本发明进一步设置为，所述第一储水器的顶部设有第一磁铁，所述第一容置槽内与第一磁铁相对应的位置处设有与其相吸的第二磁铁，所述第二储水器顶部设有第三磁铁，所述第二容置槽内与第三磁铁相对应的位置处设有与其相吸的第四磁铁。

采用上述结构，能够提高第一储水器顶面与第二储水器底面的密封性以及第二储水器顶面与第三储水器底面的密封性，且能够提高第一储水器与第二储水器之间，第二储水器与第三储水器之间的连接强度，防止在第二储水器或第三储水器未进行密封时，第一储水器与第二储水器或第二储水器与第三储水器脱开，从而提高了本发明的可靠性。

本发明进一步设置为，所述第一容置槽的内壁以及第二容置槽的内壁均设有密封圈。

采用上述结构，能够提高第一储水器与第二储水器之间以及第二储水器与第三储水器之间的紧密性，从而能够防止储水腔内的水样溢出，提高了本发明的可靠性。

本发明进一步设置为，所述固定板上设有固定柱，所述固定柱的轴向方向上开设有与连接杆相适配的定位孔。

上述结构中，通过固定柱上的定位孔与连接杆相配合能够提高连接杆与固定板之间的连接强度，从而提高了本发明的牢固性。

本发明进一步设置为，所述连接杆底端设有与其螺纹连接的连接套，所述固定柱的外表面设有外螺纹，所述连接套底端开设有与固定柱螺纹连接的螺纹孔。

上述结构中，将固定住套设在连接杆上后，通过旋转连接套，使得连接套两端分别螺接于连接杆与固定柱上，从而能够提高连接杆与固定住之间的连接强度，进一步提高固定板的稳定性，提高了本发明的可靠性。

本发明进一步设置为，所述连接帽顶部设有位于通孔内的凸块，所述凸块上开设有用于固定连接绳的固定孔。

采用上述结构，能够便于连接绳的连接，从而提高了本发明的便捷性。

本发明进一步设置为，所述壳体底部设有与连接帽外壁相适配的凸环。

采用上述结构，能够提高本发明固定于无人机底部或其他输送工具上时，采水机构的稳定性，从而提高了本发明的可靠性。

本发明进一步设置为，所述壳盖的侧壁上设有凸耳，所述凸耳上开设有连接孔。

采用上述结构，能够便于本发明固定在无人机或其他输送工具上，从而提高了本发明的便捷性。

附图说明

图1为本发明第一视角的结构示意图。

图2为本发明第二视角的结构示意图。

图3为本发明的结构剖视图。

图4为图3中A处的结构放大图。

图5为本发明的结构拆分示意图。

图6为本发明中第一储水器的结构示意图。

图7为本发明中储水器采集完水样后的结构剖视图。

图中标号含义：1-固定盖；2-壳体；3-采水机构；4-驱动机构；41-转动轴；42-固定块；43-第一驱动电机；411-绕线轮；44-连接绳；31-连接架；32-导套；33-储水器；34-驱动组件；21-通孔；311-连接帽；312-连接杆；313-固定板；3111-安装腔；341-第二驱动电机；342-丝杠；343-滑块；344-轴承；5-堵头；331-储水腔；332-第一储水器；333-第二储水器；334-第三储水器；321-第一阶梯；322-第二阶梯；323-导槽；3431-连接块；3331-第一容置槽；3341-第二容置槽；3112-第三容置槽；3321-第一磁铁；3332-第二磁铁；3333-第三磁铁；3342-第四磁铁；6-密封圈；7-固定柱；71-定位孔；8-连接套；9-凸块；91-固定孔；22-凸环；11-凸耳；111-连接孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图7所示的一种水体采样设备，包括固定盖1、与固定盖1相固定的壳体2以及设在壳体2下方的采水机构3，所述壳体2顶部设有用于控制采水机构3上下位移的驱动机构4，所述驱动机构4包括转动轴41、分别固定于转动轴41两端的固定块42以及第一驱动电机43，所述转动轴41上套设有绕线轮411，所述绕线轮411上缠绕有与采水机构3相连的连接绳44，所述采水机构3包括连接架31、导套32、套设在导套32上的储水器33以及用于驱动储水器33上下位移的驱动组件34，所述壳体2上与连接架31相对应的位置处设有通孔21，所述连接架31包括与连接绳44相连的连接帽311、设在连接帽311底部的连接杆312以及与连接杆312底端相连的固定板313，所述连接帽311内开设有底端呈开口的安装腔3111，所述驱动组件34包括设在安装腔3111内的第二驱动电机341、与驱动电机传动连接的丝杠342以及与丝杠342配合的滑块343，所述丝杠342底端通过轴承344与固定板313相连，所述导套32套设在丝杠342外部，所述导套32顶端固定有与安装腔3111螺纹连接的堵头5，底端与固定板313紧固连接，所述储水器33内开设有储水腔331，所述储水器33至少设有三个，分别为第一储水器332、第二储水器333以及第三储水器334，所述导套32的外圆周壁上间隔设置有与第二储水器333底部相抵的第一阶梯321以及与第三储水器334底部相抵的第二阶梯322，所述导套32的外圆周壁上沿其轴向方向开设有导槽323，所述滑块343的外圆周壁上设有通过导槽323与第一储水器332相连的连接块3431，所述第一储水器332的顶面与第二储水器333的顶面适配密封，所述第二储水器333的顶面与第三储水器334的底面适配密封，所述第三储水器334的顶面与堵头5的底面适配密封。

上述结构中，在壳体2内以及安装腔3111内安装蓄电池，便于对第一驱动电机43以及第二驱动电机341进行供电。通过将本发明固定于无人机底部或其他输送工具上进行遥控操作，从而能够提高采样员的便捷性，且能够去到开阔水域、地形险峻区域、存在未知重污染危险，人员船只难以进入的地区进行水体采样，可以减小作业风险，使得作业任务变的安全简易。通过遥控远程控制搭载有采样设备的输送工具至需要采样的水域上，第一储水器332、第二储水器333以及第三储水器334处于相分离的状态，通过遥控控制第一驱动电机43启动，第一驱动电机43控制转动轴41带动绕线轮411转动，使得采水机构3下降至所需采样的最深深度，静置一段时间后，通过遥控控制第二驱动电机341启动，带动丝杠342转动，滑块343带动第一储水器332向上位移至第一储水器332的顶面与第二储水器333的底面相贴密封，第二驱动电机341关闭；通过遥控控制第一驱动电机43反转，第一驱动电机43控制转动轴41带动绕线轮411转动，通过连接绳44控制采水机构3上升至第二深度，静置一段时间后，通过遥控控制第二驱动电机341启动，滑块343带动第一储水器332推动第二储水器333的顶面与第三储水器334的底面相贴密封，第二驱动电机341关闭；通过遥控控制第一驱动电机43继续反转，第一驱动电机43控制转动轴41带动绕线轮411转动，通过连接绳44控制采水机构3上升至所需采样的最小深度，静置一段时间后，通过遥控控制第二驱动电机341启动，滑块343带动第一储水器332推动第二储水器333以及第三储水器334至第三储水器334的顶面与连接帽311的底面相贴密封，第二驱动电机341关闭，通过遥控控制第一驱动电机43继续反转，使得采水机构3上升至复位，最后通过遥控控制无人机或其他输送工具返航，通过第二驱动电机341反转，使得第一储水器332、第二储水器333以及第三储水器334分离，进行开启，将内部水样分别倒在不同的取样盆里，从而完成了同一位置不同深度的水体采样。在第一储水器332采集好水样后，可以通过遥控操控无人机或其他输送装载设备更换位置，控制第二储水器333进行水体的采样完成后，在进行水平位置的更换，控制第三储水器334进行水体的采样，从而实现了本发明能够采集不同位置相同深度的水样，而不用采集一次就返回一次，本发明提高了采集的效率以及提高了采集的准确性。通过设置第一储水器332、第二储水器333以及第三储水器334，使得本发明能够对相同位置，不同深度进行连续性采样，或从不同位置、不同深度进行水体的采样，不需要采集完一次后就回去，提高了本发明的采集效率及准确性。通过设置第一阶梯321与第二阶梯322能够在第二驱动电机341控制第一储水器332、第二储水器333以及第三储水器334下降时，控制第二储水器333与第三储水器334的位置，防止第二储水器333始终与第一储水器332相贴，第三储水器334始终与第二储水器333相贴，从而提高了本发明的可靠性。第一储水器332向上位移至与第二储水器333相贴时其内圈的顶端套设于第二储水器333内圈的底端，第二储水器333向上位移至与第三储水器334相贴时其内圈的顶端套设于第三储水器334内圈的底端，从而提高了第一储水器332、第二储水器333以及第三储水器334相接时的牢固性及密封性，提高了本发明的可靠性。通过设置堵头5能够提高安装腔3111的密封性，从而能够避免第二驱动电机341损坏，提高了本发明的可靠性。通过设置连接杆312能够提高固定板313与连接帽311之间的连接强度，从而提高了采水机构3在位移时的稳定性，提高了本发明的可靠性。固定板313通过螺钉与导套32紧固连接，从而能够便于固定板313的拆卸且配合堵头5能够便于取出储水器33。

本实施例中，所述第二储水器333的底部开设有与第一储水器332顶端相适配的第一容置槽3331，所述第三储水器334的底部开设有与第二储水器333顶端相适配的第二容置槽3341，所述连接帽311底部开设有与第三储水器334顶端相适配的第三容置槽3112。

采用上述结构，能够提高第一储水器332、第二储水器333以及第三储水器334相接时的牢固性及密封性，提高了本发明的可靠性。

本实施例中，所述第一储水器332的顶部设有第一磁铁3321，所述第一容置槽3331内与第一磁铁3321相对应的位置处设有与其相吸的第二磁铁3332，所述第二储水器333顶部设有第三磁铁3333，所述第二容置槽3341内与第三磁铁3333相对应的位置处设有与其相吸的第四磁铁3342。

采用上述结构，能够提高第一储水器332顶面与第二储水器333底面的密封性以及第二储水器333顶面与第三储水器334底面的密封性，且能够提高第一储水器332与第二储水器333之间，第二储水器333与第三储水器334之间的连接强度，防止在第二储水器333或第三储水器334未进行密封时，第一储水器332与第二储水器333或第二储水器333与第三储水器334脱开，从而提高了本发明的可靠性。

本实施例中，所述第一容置槽3331的内壁以及第二容置槽3341的内壁均设有密封圈6。

采用上述结构，能够提高第一储水器332与第二储水器333之间以及第二储水器333与第三储水器334之间的紧密性，从而能够防止储水腔331内的水样溢出，提高了本发明的可靠性。

本实施例中，所述固定板313上设有固定柱7，所述固定柱7的轴向方向上开设有与连接杆312相适配的定位孔71。

上述结构中，通过固定柱7上的定位孔71与连接杆312相配合能够提高连接杆312与固定板313之间的连接强度，从而提高了本发明的牢固性。

本实施例中，所述连接杆312底端设有与其螺纹连接的连接套8，所述固定柱7的外表面设有外螺纹，所述连接套8底端开设有与固定柱7螺纹连接的螺纹孔。

上述结构中，将固定住套设在连接杆312上后，通过旋转连接套8，使得连接套8两端分别螺接于连接杆312与固定柱7上，从而能够提高连接杆312与固定住之间的连接强度，进一步提高固定板313的稳定性，提高了本发明的可靠性。

本实施例中，所述连接帽311顶部设有位于通孔21内的凸块9，所述凸块9上开设有用于固定连接绳44的固定孔91。

采用上述结构，能够便于连接绳44的连接，从而提高了本发明的便捷性。

本实施例中，所述壳体2底部设有与连接帽311外壁相适配的凸环22。

采用上述结构，能够提高本发明固定于无人机底部或其他输送工具上时，采水机构3的稳定性，从而提高了本发明的可靠性。

本实施例中，所述壳盖的侧壁上设有凸耳11，所述凸耳11上开设有连接孔111。

采用上述结构，能够便于本发明固定在无人机或其他输送工具上，从而提高了本发明的便捷性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种水体采样设备，包括固定盖、与固定盖相固定的壳体以及设在壳体下方的采水机构，所述壳体顶部设有用于控制采水机构上下位移的驱动机构，所述驱动机构包括转动轴、分别固定于转动轴两端的固定块以及第一驱动电机，所述转动轴上套设有绕线轮，所述绕线轮上缠绕有与采水机构相连的连接绳，其特征在于：所述采水机构包括连接架、导套、套设在导套上的储水器以及用于驱动储水器上下位移的驱动组件，所述壳体上与连接架相对应的位置处设有通孔，所述连接架包括与连接绳相连的连接帽、设在连接帽底部的连接杆以及与连接杆底端相连的固定板，所述连接帽内开设有底端呈开口的安装腔，所述驱动组件包括设在安装腔内的第二驱动电机、与驱动电机传动连接的丝杠以及与丝杠配合的滑块，所述丝杠底端通过轴承与固定板相连，所述导套套设在丝杠外部，所述导套顶端固定有与安装腔螺纹连接的堵头，底端与固定板紧固连接，所述储水器内开设有储水腔，所述储水器至少设有三个，分别为第一储水器、第二储水器以及第三储水器，所述导套的外圆周壁上间隔设置有与第二储水器底部相抵的第一阶梯以及与第三储水器底部相抵的第二阶梯，所述导套的外圆周壁上沿其轴向方向开设有导槽，所述滑块的外圆周壁上设有通过导槽与第一储水器相连的连接块，所述第一储水器的顶面与第二储水器的顶面适配密封，所述第二储水器的顶面与第三储水器的底面适配密封，所述第三储水器的顶面与堵头的底面适配密封，所述第二储水器的底部开设有与第一储水器顶端相适配的第一容置槽，所述第三储水器的底部开设有与第二储水器顶端相适配的第二容置槽，所述连接帽底部开设有与第三储水器顶端相适配的第三容置槽，所述第一储水器的顶部设有第一磁铁，所述第一容置槽内与第一磁铁相对应的位置处设有与其相吸的第二磁铁，所述第二储水器顶部设有第三磁铁，所述第二容置槽内与第三磁铁相对应的位置处设有与其相吸的第四磁铁，所述第一容置槽的内壁以及第二容置槽的内壁均设有密封圈。

2.根据权利要求1所述的一种水体采样设备，其特征在于：所述固定板上设有固定柱，所述固定柱的轴向方向上开设有与连接杆相适配的定位孔。

3.根据权利要求2所述的一种水体采样设备，其特征在于：所述连接杆底端设有与其螺纹连接的连接套，所述固定柱的外表面设有外螺纹，所述连接套底端开设有与固定柱螺纹连接的螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的一种水体采样设备，其特征在于：所述连接帽顶部设有位于通孔内的凸块，所述凸块上开设有用于固定连接绳的固定孔。

5.根据权利要求4所述的一种水体采样设备，其特征在于：所述壳体底部设有与连接帽外壁相适配的凸环。

6.根据权利要求1所述的一种水体采样设备，其特征在于：所述壳盖的侧壁上设有凸耳，所述凸耳上开设有连接孔。

Images