CN111543403A - 一种水生生物样品采集与保存装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水生生物样品采集与保存装置，包括船体，所述船体上设有安装架，所述安装架上活动设有升降滑杆，所述升降滑杆的底端设有采集保存机构；所述采集保存机构包括顶壳、采集框、动力框、密封门、驱动机构、排水机构、第一空气发生器和保存筒。该装置通过采集框收集固定体积的水体，采集时对水体扰动小，样品准确性高，采集后在水下进行过滤，将滤下的水生生物由保存筒直接保存，十分方便，且保证了检测样品的可靠性，可用于研究水生生物的多样性、生存密度；另外，该装置通过控制浮力大小来进行升降或悬停，由此实现不同深度水体的采样。

Description

一种水生生物样品采集与保存装置
技术领域
本发明涉及生态监测用采样设备领域，具体涉及一种水生生物样品采集与保存装置。
背景技术
中国近年来水利事业的快速发展，各大江河流域的水电梯级开发逐步深入到日渐完全，水力资源开发利用率大幅提升。梯级水电大坝的修建，对江河流域造成了阻隔，使河流片段化、水库化，由此带来了一系列水生态环境问题，特别是对水生生物的影响重大。随着我国对环境保护事业的重视，环境监测技术得到长足的发展，水生态监测技术也日趋成熟。水生态监测主要包括水质检测、水生生物检测、底质检测等。
其中，水生生物检测指的是针对水体中浮游生物进行取样检测，了解浮游生物的多样性情况。由此需要对水生生物进行样品采集和保存，目前主要通过人工沿岸边来回拖动网具或者租船拖动网具进行水生生物样品采集，并通过运输后保存，该方式具有以下缺陷：(1)不能就地保存，转运过程容易造成样品的损坏，影响检测的准确度；(2)通过拉网取样的方式，取样体积无法确定，且容易造成水生生物的扰动，导致无法检测生物的实际密度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水生生物样品采集与保存装置，其解决了目前水生生物样品采集与保存装置无法就地保存以及无法检测生物实际密度的缺陷。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种水生生物样品采集与保存装置，包括船体，所述船体上设有安装架，所述安装架上活动设有升降滑杆，所述升降滑杆的底端设有采集保存机构；
所述采集保存机构包括顶壳、采集框、动力框、密封门、驱动机构、排水机构、第一空气发生器和保存筒，所述采集框和动力框并排安装在顶壳底部，且在采集框和动力框之间开有带水阀的排水通道，所述采集框对立的两侧面为开口结构，所述密封门活动设在采集框开口侧面处，所述驱动机构连接于密封门，用于驱动密封门将开口侧面打开或密闭，所述排水机构设在采集框侧边，用于在密封门密闭时将采集框内的水经排水通道排出，所述第一空气发生器设置在动力框的底部，所述保存筒安装在动力框的侧面，用于对排水通道排出的水过滤并保存滤下的水生生物，所述动力框的底部还开有若干个通水孔，动力框的顶部开有带气阀的通气孔。
进一步改进在于，所述采集框为正方体或者长方体框体结构，在采集框的顶部框板以及上方顶壳处开有一贯穿的门槽，所述密封门竖直活动插在门槽内，所述驱动机构嵌装在顶壳内部，用于驱动密封门沿门槽上升或下降，当密封门上升至顶部时，采集框的开口侧面打开，当密封门下降至底部时，采集框的开口侧面密闭。
进一步改进在于，所述驱动机构包括安装在顶壳内部间的驱动电机、摩擦驱动轮和从动导轮，所述驱动电机的输出端与摩擦驱动轮连接，所述摩擦驱动轮和从动导轮对称安装在密封门的两侧，且均与密封门滚动接触。
进一步改进在于，所述排水机构包括第二空气发生器、气囊和放气口，所述第二空气发生器与气囊连接，用于为气囊充气，所述气囊位于采集框的侧边，当气囊充气时气囊在采集框内部扩展，所述放气口与气囊内部连通，用于为气囊放气。
进一步改进在于，所述动力框的侧边开有取样门。
进一步改进在于，所述保存筒由圆柱外筒和圆柱内筒组成，所述圆柱内筒可拆卸连接在圆柱外筒内部，其中，圆柱外筒为不锈钢网结构，圆柱内筒为过滤膜结构，且过滤膜通过不锈钢条定型。
进一步改进在于，所述圆柱外筒的口沿处设有连接轴和固定条，圆柱外筒通过所述连接轴与动力框的侧壁可转动连接，动力框的侧壁上还设有压紧螺栓，用于在压紧固定条。
进一步改进在于，所述船体上设有控制器和电源，所述控制器的信号输出端与驱动机构、排水机构、第一空气发生器、气阀和水阀的控制端连接，所述电源用于为装置中所有用电部件供电。
本发明的有益效果在于：该装置通过采集框收集固定体积的水体，采集时对水体扰动小，样品准确性高，采集后在水下进行过滤，将滤下的水生生物由保存筒直接保存，十分方便，且保证了检测样品的可靠性，可用于研究水生生物的多样性、生存密度；另外，该装置通过控制浮力大小来进行升降或悬停，由此实现不同深度水体的采样。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为采集框和动力框的结构示意图；
图3为门槽的结构示意图；
图4为保存筒的分解示意图；
图中：1、船体；2、安装架；3、升降滑杆；4、顶壳；5、采集框；6、动力框；7、密封门；8、第一空气发生器；9、保存筒；901、圆柱外筒；902、圆柱内筒；903、连接轴；904、固定条；10、排水通道；11、通水孔；12、通气孔；13、门槽；14、驱动电机；15、摩擦驱动轮；16、从动导轮；17、第二空气发生器；18、气囊；19、放气口；20、取样门；21、压紧螺栓；22、控制器；23、电源。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
结合图1至图4所示，一种水生生物样品采集与保存装置，包括船体1，船体1上设有安装架2，安装架2上活动设有升降滑杆3，升降滑杆3可沿这安装架2上下自由滑动，升降滑杆3的底端设有采集保存机构。特别的，安装架2可位于船体1中部，只需在船体1的底部开口，用于采集保存机构的升降。
采集保存机构包括顶壳4、采集框5、动力框6、密封门7、驱动机构、排水机构、第一空气发生器8和保存筒9，采集框5和动力框6并排安装在顶壳4底部，且在采集框5和动力框6之间开有带水阀的排水通道10，采集框5对立的两侧面为开口结构(即整个侧面不带有框板)，密封门7活动设在采集框5开口侧面处，驱动机构连接于密封门7，用于驱动密封门7将开口侧面打开或密闭，排水机构设在采集框5侧边，用于在密封门7密闭时将采集框5内的水经排水通道10排出，第一空气发生器8设置在动力框6的底部，保存筒9安装在动力框6的侧面，用于对排水通道10排出的水过滤并保存滤下的水生生物，动力框6的底部还开有若干个通水孔11，动力框6的顶部开有带气阀的通气孔12。
本发明中，采集框5为正方体或者长方体框体结构，其体积可以控制在1m3，在采集框5的顶部框板以及上方顶壳4处开有一贯穿的门槽13，密封门7竖直活动插在门槽13内，驱动机构嵌装在顶壳4内部，用于驱动密封门7沿门槽13上升或下降，当密封门7上升至顶部时，采集框5的开口侧面打开，当密封门7下降至底部时，采集框5的开口侧面密闭。
本发明中，驱动机构包括安装在顶壳4内部间的驱动电机14、摩擦驱动轮15和从动导轮16，驱动电机14的输出端与摩擦驱动轮15连接，摩擦驱动轮15和从动导轮16对称安装在密封门7的两侧，且均与密封门7滚动接触。
本发明中，排水机构包括第二空气发生器17、气囊18和放气口19，第二空气发生器17与气囊18连接，用于为气囊18充气，气囊18位于采集框5的侧边，当气囊18充气时气囊18在采集框5内部扩展，并将采集框5内的水挤走，放气口19与气囊18内部连通，用于为气囊18放气，实现气囊18的收缩复原。
本发明中，动力框6的侧边开有取样门20，取样门20的位置与保存筒9对应，打开后能方面取出保存筒9。
本发明中，保存筒9由圆柱外筒901和圆柱内筒902组成，圆柱内筒902可拆卸连接在圆柱外筒901内部，其中，圆柱外筒901为不锈钢网结构，圆柱内筒902为过滤膜结构，过滤膜采用纳米滤膜，可过滤拦截下所有浮游生物，且过滤膜通过不锈钢条定型。并且，圆柱外筒901的口沿处设有连接轴903和固定条904，圆柱外筒901通过连接轴903与动力框6的侧壁可转动连接，圆柱外筒901可绕连接轴903转动至横向位置，此时保存筒9恰好将排水通道10罩住，也可绕连接轴903转动至竖直位置，此时保存筒9口朝上，便于取出圆柱内筒902，且不让保存的生物泼洒。另外，动力框6的侧壁上还设有压紧螺栓21，用于在压紧固定条904，保证保存筒9固定在横向位置。
本发明中，船体1上设有控制器22和电源23，控制器22的信号输出端与驱动机构、排水机构、第一空气发生器8、气阀和水阀的控制端连接，用于控制这些部件的工作，电源23用于为装置中所有用电部件供电。
本发明的工作流程为：先将保存筒9横向固定好，控制密封门7打开、排水通道10的水阀关闭、通气孔12的气阀打开，开始时采集保存机构内部不存水，让采集保存机构在重力作用下自由沉降，沉降过程中，水直接进入采集框5内，而动力框6的底部通水孔11也缓慢匀速进水(动力框6内的空气由通气孔12排出)，这样整个采集保存机构会稳定缓缓下降，待下降到指定深度时，控制通气孔的气阀关闭，同时控制第一空气发生器8工作，往动力框6内提供气体，气体会在动力框6的顶部逐渐存储，使得整个采集保存机构的浮力增大，直到浮力等于重力，此时采集保存机构会悬停，待悬停10min水体恢复平静后，控制驱动电机14工作，让密封门7缓慢下降至将采集框5的两侧密闭，此时采集框5内就采集了固定体积的水体；接着，控制排水通道10的水阀打开，同时控制第二空气发生器17工作，往气囊18内充气，气囊18逐渐在采集框5内膨胀，将采集框5内的水挤压，水会从排水通道10排出，并经过保存筒9的过滤，将水体中的水生生物滤下保存，直到采集框5内的水完全排出；在气囊膨胀过程中，采集保存机构的浮力逐渐增大，会慢慢上升，直到最后露出水面，此时打开取样门20，即可取出保存筒9，完成采样过程。最后可通过放气口19将气囊18内的气体抽出，为下一次的采样做准备。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水生生物样品采集与保存装置，包括船体(1)，其特征在于：所述船体(1)上设有安装架(2)，所述安装架(2)上活动设有升降滑杆(3)，所述升降滑杆(3)的底端设有采集保存机构；
所述采集保存机构包括顶壳(4)、采集框(5)、动力框(6)、密封门(7)、驱动机构、排水机构、第一空气发生器(8)和保存筒(9)，所述采集框(5)和动力框(6)并排安装在顶壳(4)底部，且在采集框(5)和动力框(6)之间开有带水阀的排水通道(10)，所述采集框(5)对立的两侧面为开口结构，所述密封门(7)活动设在采集框(5)开口侧面处，所述驱动机构连接于密封门(7)，用于驱动密封门(7)将开口侧面打开或密闭，所述排水机构设在采集框(5)侧边，用于在密封门(7)密闭时将采集框(5)内的水经排水通道(10)排出，所述第一空气发生器(8)设置在动力框(6)的底部，所述保存筒(9)安装在动力框(6)的侧面，用于对排水通道(10)排出的水过滤并保存滤下的水生生物，所述动力框(6)的底部还开有若干个通水孔(11)，动力框(6)的顶部开有带气阀的通气孔(12)。
2.根据权利要求1所述的一种水生生物样品采集与保存装置，其特征在于：所述采集框(5)为正方体或者长方体框体结构，在采集框(5)的顶部框板以及上方顶壳(4)处开有一贯穿的门槽(13)，所述密封门(7)竖直活动插在门槽(13)内，所述驱动机构嵌装在顶壳(4)内部，用于驱动密封门(7)沿门槽(13)上升或下降，当密封门(7)上升至顶部时，采集框(5)的开口侧面打开，当密封门(7)下降至底部时，采集框(5)的开口侧面密闭。
3.根据权利要求2所述的一种水生生物样品采集与保存装置，其特征在于：所述驱动机构包括安装在顶壳(4)内部间的驱动电机(14)、摩擦驱动轮(15)和从动导轮(16)，所述驱动电机(14)的输出端与摩擦驱动轮(15)连接，所述摩擦驱动轮(15)和从动导轮(16)对称安装在密封门(7)的两侧，且均与密封门(7)滚动接触。
4.根据权利要求1所述的一种水生生物样品采集与保存装置，其特征在于：所述排水机构包括第二空气发生器(17)、气囊(18)和放气口(19)，所述第二空气发生器(17)与气囊(18)连接，用于为气囊(18)充气，所述气囊(18)位于采集框(5)的侧边，当气囊(18)充气时气囊(18)在采集框(5)内部扩展，所述放气口(19)与气囊(18)内部连通，用于为气囊(18)放气。
5.根据权利要求1所述的一种水生生物样品采集与保存装置，其特征在于：所述动力框(6)的侧边开有取样门(20)。
6.根据权利要求1所述的一种水生生物样品采集与保存装置，其特征在于：所述保存筒(9)由圆柱外筒(901)和圆柱内筒(902)组成，所述圆柱内筒(902)可拆卸连接在圆柱外筒(901)内部，其中，圆柱外筒(901)为不锈钢网结构，圆柱内筒(902)为过滤膜结构，且过滤膜通过不锈钢条定型。
7.根据权利要求6所述的一种水生生物样品采集与保存装置，其特征在于：所述圆柱外筒(901)的口沿处设有连接轴(903)和固定条(904)，圆柱外筒(901)通过所述连接轴(903)与动力框(6)的侧壁可转动连接，动力框(6)的侧壁上还设有压紧螺栓(21)，用于在压紧固定条(904)。
8.根据权利要求1所述的一种水生生物样品采集与保存装置，其特征在于：所述船体(1)上设有控制器(22)和电源(23)，所述控制器(22)的信号输出端与驱动机构、排水机构、第一空气发生器(8)、气阀和水阀的控制端连接，所述电源(23)用于为装置中所有用电部件供电。
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