CN111413155A

CN111413155A - 一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置

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Publication number: CN111413155A
Application number: CN202010345945.2A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-04-27
Filing date: 2020-04-27
Publication date: 2020-07-14

Abstract

本发明公开了一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，包括安装板，所述安装板上固定连接有安装支架，所述安装支架上转动连接有缆绳收线辊，所述缆绳收线辊与安装板之间设有动力机构，所述安装支架上固定连接有支撑架，所述缆绳的自由端固定连接有连接块，所述连接块远离缆绳的另一端固定连接有采样器，所述采样器的上端均贯穿设有六个取样槽，六个所述取样槽内均设有封堵机构，所述采样器的底部固定连接有四个连接杆，四个所述连接杆的底部共同固定连接有配重块，所述安装板上设有与缆绳收线辊相连接的备用动力设备。本发明结构合理，可以实现一次性对不同深度海水的取样，生产成本更低且实用性更好，更加安全。

Description

一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置

技术领域

本发明涉及海水采样技术领域，尤其涉及一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置。

背景技术

地球表面海洋总面积约为3.6亿平方公里，约占地球表面积的71％，深海海域蕴藏了丰富的石油、天然气等油气资源，是地球上尚未被人类充分认识与利用的最大潜在战略资源基地，随着能源问题的加剧，深海能源开发及研究的重要性也日渐凸出，海水的取样是寻找和勘探海洋油气资源及微生物资源的第一步，另外在海洋污染的问题中，不同深度海域的海水水质采样也是对海洋污染检测的基础。

海水压力是指一定高度的海水柱给予其底部1平方厘米面积上的力。常用符号P表示，单位为达因/厘米2或帕（1巴=106达因/厘米2）；地面标准大气压等于1.01325×10^5帕，也等于1.03323千克/厘米2，亦即76厘米汞高的压力。若海水的密度取1.03克/厘米3，根据静压公式，则一个大气压相当于水深10.03米。换句话说，即每增加水深10米，约增加一个大气压。压力的单位，实用上常取1“分帕”，亦即0.1帕。在数值上海水深度的米数和压力的分帕数大体上相等。

但是目前市场上现有的海水水质采样装置使用时，无法一次性对不同深度的海水进行采样，需要多次将采样器放入海中进行采样，采样的效率低，采样器使用的损耗程度较大。

现有技术公开了申请号为CN201910244419.4的海水水质采样装置，其虽然解决了一次性对不同深度的海水采样，但是通过电磁阀门等对海水的取样控制，在海水深处水压较大，需要对电磁阀进行特殊保护或加工处理，如此增加了取样装置的成产成本和难度，且驱动电机损坏后没有备用的电力设备代替，通过人力转动缆绳收线辊费时费力且危险性大，因此我们设计了一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，包括安装板，所述安装板上固定连接有安装支架，所述安装支架上转动连接有缆绳收线辊，所述缆绳收线辊与安装板之间设有动力机构，所述安装支架上固定连接有支撑架，所述支撑架上安装有滑轮，所述缆绳收线辊上绕设有缆绳，所述缆绳绕设在滑轮上，所述缆绳的自由端固定连接有连接块，所述连接块远离缆绳的另一端固定连接有采样器，所述采样器的上端均贯穿设有六个取样槽，六个所述取样槽内均设有封堵机构，所述采样器的底部固定连接有四个连接杆，四个所述连接杆的底部共同固定连接有配重块，所述安装板上设有与缆绳收线辊相连接的备用动力设备。

优选地，所述安装板上贯穿设有多个安装孔。

优选地，所述动力机构包括固定在安装板上端的第一电动机，所述第一电动机的输出端固定连接有第一传动轮，所述缆绳收线辊上固定连接有与其共轴的第二传动轮，所述第一传动轮与第二传动轮之间通过第一传动带相连接。

优选地，所述封堵机构包括与取样槽内壁滑动连接的活塞，所述活塞的底部与取样槽的内底部之间固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的外侧套设有第一弹簧，所述取样槽的内壁设有位于活塞下方的环形槽，所述取样槽的内壁固定连接有位于环形槽下方的限位环，所述取样槽的内壁设有限制活塞且位于环形槽下方的限位机构。

优选地，所述限位机构包括位于取样槽内壁的滑动槽，所述滑动槽内滑动连接有T型块，所述T型块与滑动槽的内壁之间固定连接有第二弹簧，所述活塞上设有与T型块相匹配的卡槽。

优选地，所述活塞的底部设有环形弧形面，所述T型块的上端设有弧形面。

优选地，六个所述取样槽的上侧均设有与采样器固定连接的半球面过滤网。

优选地，所述备用动力机构包括与缆绳收线辊后侧共轴且转动连接的齿轮，所述齿轮上固定连接有与其共轴的第三传动轮，所述安装板上固定连接有第二电动机，所述第二电动机的输出端固定连接有安装轴，所述安装轴上固定连接有第四传动轮，所述第四传动轮通过第二传动带相连接，所述缆绳收线辊上设有两个螺纹槽，两个所述螺纹槽内均螺纹连接有与齿轮相抵的限位螺栓。

优选地，所述采样器外壁设有分别与六个取样槽相互连通的排水孔，六个所述排水孔内螺纹连接有密封塞。

优选地，所述安装支架上设有放置槽。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

通过设置六个取样槽且内部设有不同劲度系数的弹簧，依靠在不同深度海水的压强，可以对海水自动收集，相比于现有技术，采样器的生产更加简单，要求更低，大大降低了生产成本；通过设置备用的第二电动机，可以顶替出现故障的第一电动机为缆绳收线辊提供动力，从而可以降低工作人员的劳动量，且效率更高，安装性更高。

综上所述，本发明结构合理，可以实现一次性对不同深度海水的取样，生产成本更低且实用性更好，更加安全。

附图说明

图1为本发明提出的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置中采样器的结构示意图；

图3为本发明提出的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置中采样器的俯视图；

图4为本发明提出的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置中备用动力设备的结构示意图；

图5为本发明提出的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置中缆绳收线辊的后视图；

图6为图2中A处结构放大图。

图中：1安装板、2安装支架、3缆绳收线辊、4第一传动轮、5第一传动带、6安装孔、7放置槽、8第二电动机、9安装轴、10第二传动带、11第二传动轮、12支撑架、13缆绳、14滑轮、15配重块、16连接杆、17采样器、18取样槽、19第一弹簧、20伸缩杆、21排水孔、22密封塞、23半球面过滤网、24环形槽、25活塞、26卡槽、27限位环、28齿轮、29第三传动轮、30第二弹簧、31第二电动机、32第四传动轮、33限位螺栓、34连接块、35螺纹槽、36滑动槽、37 T型块、38第一电动机、39拉杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。

参照图1-6，一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，包括安装板1，安装板1上贯穿设有多个安装孔6，方便将安装板1安装在船体上；安装板1上固定连接有安装支架2，安装支架2上转动连接有缆绳收线辊3，缆绳收线辊3与安装板1之间设有动力机构，动力机构包括固定在安装板1上端的第一电动机38，第一电动机38的输出端固定连接有第一传动轮4，缆绳收线辊3上固定连接有与其共轴的第二传动轮11，第一传动轮4与第二传动轮11之间通过第一传动带5相连接，第一电动机38工作，通过第一传动轮4、第二传动轮11和第一传动带5的配合，可以实现对缆绳13的收放。

安装支架2上固定连接有支撑架12，支撑架12上安装有滑轮14，防止缆绳摩擦船体；缆绳收线辊3上绕设有缆绳13，缆绳13绕设在滑轮14上，缆绳13的自由端固定连接有连接块34，连接块34远离缆绳13的另一端固定连接有采样器17，采样器17的上端均贯穿设有六个取样槽18，取样槽18内为圆柱状，六个取样槽18内的第一弹簧19的劲度系数各不相同，由于在不同深度的海水处，活塞25受到的压力不同，从而可以根据不同深度的海水深度计算出其压强，可以根据压强转换为压力，通过压力来确定第一弹簧19的劲度系数，如此在不同深度的海水，所对应的活塞25和第一弹簧19会移动。

六个取样槽18内均设有封堵机构，封堵机构包括与取样槽18内壁滑动连接的活塞25，活塞25的上端与采样器17的上端齐平；活塞25的底部与取样槽18的内底部之间固定连接有伸缩杆20，伸缩杆20的外侧套设有第一弹簧19，取样槽18的内壁设有位于活塞25下方的环形槽24，取样槽18的内壁固定连接有位于环形槽24下方的限位环27，通过限位环27可以对活塞25限位，使其不会向下移动，也实现了对取样槽18的封堵。

取样槽18的内壁设有限制活塞25且位于环形槽24下方的限位机构，限位机构包括位于取样槽18内壁的滑动槽36，滑动槽36内滑动连接有T型块37，T型块37与滑动槽36的内壁之间固定连接有第二弹簧30，活塞25上设有与T型块37相匹配的卡槽26，活塞25的底部设有环形弧形面，T型块37的上端设有弧形面，T型块37远离取样槽18的一端固定连接有拉杆39，拉杆39贯穿采样器17并与其滑动拦截，通过拉动拉杆39可以将T型块37从卡槽26内拉出；可以对与限位环27相抵的活塞25限位，使其不会移动，可以稳定的对取样槽18密封。

采样器17的底部固定连接有四个连接杆16，四个连接杆16的底部共同固定连接有配重块15，便于采样器17下沉；六个取样槽18的上侧均设有与采样器17固定连接的半球面过滤网23，可以对海水过滤，防止其他杂物进入取样槽18内；采样器17外壁设有分别与六个取样槽18相互连通的排水孔21，六个排水孔21内螺纹连接有密封塞22，方便将采集的海水排出。

安装板1上设有与缆绳收线辊3相连接的备用动力设备，备用动力机构包括与缆绳收线辊3后侧共轴且转动连接的齿轮28，齿轮28上固定连接有与其共轴的第三传动轮29，安装板1上固定连接有第二电动机8，第二电动机8的输出端固定连接有安装轴9，安装轴9上固定连接有第四传动轮32，第四传动轮32通过第二传动带10相连接，缆绳收线辊3上设有两个螺纹槽35，两个螺纹槽35内均螺纹连接有与齿轮28相抵的限位螺栓33，安装支架2上设有放置槽7，放置槽7用于放置限位螺栓33。

本发明使用时，工作人员可以启动第一电动机38，通过第一传动轮4、第二传动轮11和第一传动带5的配合，可以实现缆绳收线辊3转动，从而可以实现缆绳13放线，可以将采样器17放入海水中；随着采样器17下降，其落入海水中的深度逐渐增加，当达到所要取样的深度时，海水的压强作用在活塞25上，活塞25向下移动并使第一弹簧19压缩，当活塞25移动至环形槽24处时，海水会通过环形槽24内进入取样槽18内，实现对海水的收集。

随着采样器17继续向下下降，由于活塞25的底部设有环形弧形面，T型块37的上端设有弧形面，活塞25对弧形面限位使其向滑动槽36内滑动，进而活塞25可以继续向下移动，活塞25继续向下移动并与限位环27相抵，T型块37在第二弹簧30的作用下移动至卡槽26内，从而实现对活塞25的限位，也实现对收集海水的取样槽18限位，进而可对取样槽18密封；随着采样器17继续下移，其他取样槽18内的活塞25会在不同深度的海水处移动并对海水收集，如上述描述实现对不同海水的采样，从而可以实现对不同深度海水的取样。

若第一电动机38出现故障无法使用，工作人员打开放置槽7，将其内部的限位螺栓33安装在螺纹槽35内，通过限位螺栓33可以对齿轮28限位，从而使齿轮28与缆绳收线辊3之间不会发生相对转动，然后工作人员将第一传动带5取下，启动第二电动机8，第二电动机8工作可以实现安装轴9和第四传动轮32转动，通过第二传动带10和第三传动轮29转动，进而实现齿轮28和缆绳收线辊3转动，可以实现对缆绳13的收放，相对于现有技术通过人工使缆绳收线辊3转动，本发明效率更高，安全性更高。

将采样器17取出后，工作人员可以将密封塞22取下，海水可以通过排水孔21流出；然后拉动拉杆39，使T型块37不再对活塞25限位，活塞25在第一弹簧19的作用下复位，若海水不能快速通过排水孔21流出，可以按动活塞25使其处于环形槽24处即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，包括安装板（1），其特征在于，所述安装板（1）上固定连接有安装支架（2），所述安装支架（2）上转动连接有缆绳收线辊（3），所述缆绳收线辊（3）与安装板（1）之间设有动力机构，所述安装支架（2）上固定连接有支撑架（12），所述支撑架（12）上安装有滑轮（14），所述缆绳收线辊（3）上绕设有缆绳（13），所述缆绳（13）绕设在滑轮（14）上，所述缆绳（13）的自由端固定连接有连接块（34），所述连接块（34）远离缆绳（13）的另一端固定连接有采样器（17），所述采样器（17）的上端均贯穿设有六个取样槽（18），六个所述取样槽（18）内均设有封堵机构，所述采样器（17）的底部固定连接有四个连接杆（16），四个所述连接杆（16）的底部共同固定连接有配重块（15），所述安装板（1）上设有与缆绳收线辊（3）相连接的备用动力设备。

2.根据权利要求1所述的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，其特征在于，所述安装板（1）上贯穿设有多个安装孔（6）。

3.根据权利要求1所述的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，其特征在于，所述动力机构包括固定在安装板（1）上端的第一电动机（38），所述第一电动机（38）的输出端固定连接有第一传动轮（4），所述缆绳收线辊（3）上固定连接有与其共轴的第二传动轮（11），所述第一传动轮（4）与第二传动轮（11）之间通过第一传动带（5）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，其特征在于，所述封堵机构包括与取样槽（18）内壁滑动连接的活塞（25），所述活塞（25）的底部与取样槽（18）的内底部之间固定连接有伸缩杆（20），所述伸缩杆（20）的外侧套设有第一弹簧（19），所述取样槽（18）的内壁设有位于活塞（25）下方的环形槽（24），所述取样槽（18）的内壁固定连接有位于环形槽（24）下方的限位环（27），所述取样槽（18）的内壁设有限制活塞（25）且位于环形槽（24）下方的限位机构。

5.根据权利要求4所述的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，其特征在于，所述限位机构包括位于取样槽（18）内壁的滑动槽（36），所述滑动槽（36）内滑动连接有T型块（37），所述T型块（37）与滑动槽（36）的内壁之间固定连接有第二弹簧（30），所述活塞（25）上设有与T型块（37）相匹配的卡槽（26）。

6.根据权利要求5所述的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，其特征在于，所述活塞（25）的底部设有环形弧形面，所述T型块（37）的上端设有弧形面。

7.根据权利要求1所述的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，其特征在于，六个所述取样槽（18）的上侧均设有与采样器（17）固定连接的半球面过滤网（23）。

8.根据权利要求1所述的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，其特征在于，所述备用动力机构包括与缆绳收线辊（3）后侧共轴且转动连接的齿轮（28），所述齿轮（28）上固定连接有与其共轴的第三传动轮（29），所述安装板（1）上固定连接有第二电动机（8），所述第二电动机（8）的输出端固定连接有安装轴（9），所述安装轴（9）上固定连接有第四传动轮（32），所述第四传动轮（32）通过第二传动带（10）相连接，所述缆绳收线辊（3）上设有两个螺纹槽（35），两个所述螺纹槽（35）内均螺纹连接有与齿轮（28）相抵的限位螺栓（33）。

9.根据权利要求1所述的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，其特征在于，所述采样器（17）外壁设有分别与六个取样槽（18）相互连通的排水孔（21），六个所述排水孔（21）内螺纹连接有密封塞（22）。

10.根据权利要求1所述的一种海洋监测用深度不同的海水水质采样装置，其特征在于，所述安装支架（2）上设有放置槽（7）。