CN111624046A - 一种水体水样采集装置及采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水体水样采集装置及采集方法，包括采集装置本体、主控制单元、挂环和密封盖，其特征在于：所述采集装置本体内部设置有第一储水罐、第二储水罐和第三储水罐，所述第一储水罐、第二储水罐和第三储水罐内部壁上分别安装有第一水位感应器、第二水位感应器和第三水位感应器，所述第一储水罐、第二储水罐和第三储水罐固定在支撑底板上，所述采集装置本体底部固定有铅坠固定套环，所述铅坠固定套环螺旋连接有限位环，所述采集装置本体内部底部安装有蠕动泵，本发明一种水体水样采集装置及采集方法可以一次性采集水体三种不同深度的水样，大大的提高了水体水样采集的工作效率，也节约了采集水样耗费的时间。

Description

一种水体水样采集装置及采集方法

技术领域

本发明涉及水体采集装置技术领域，特别涉及一种水体水样采集装置及采集方法。

背景技术

随着经济、社会的发展和城市化进程的加快，大量有害于人类和其他生物的点源污染(生活污水、工业废水)、面源污染(城市、农田的降雨径流)未经充分处理排入江河、湖泊和海洋，使天然水体受到严重污染。污染物在水体中通过迁移、扩散及转化进一步扩大其影响范围，因此，对地表水体(江河、湖泊及海洋)进行水质监测是十分必要的。水样采集是水质监测的重要环节，在水样采集过程中一次只能采集一种深度的水样，这就造成了工作进度缓慢，浪费掉大量不必要浪费的时间，同时现有的采集装置智能化不高不精确，因此采集水样时操作麻烦，使用不方便等问题。

因此，发明一种水体水样采集装置及采集方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水体水样采集装置及采集方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水体水样采集装置及采集方法，包括采集装置本体、主控制单元、挂环和密封盖，其特征在于：所述采集装置本体内部设置有第一储水罐、第二储水罐和第三储水罐，所述第一储水罐、第二储水罐和第三储水罐内部壁上分别安装有第一水位感应器、第二水位感应器和第三水位感应器，所述第一储水罐、第二储水罐和第三储水罐固定在支撑底板上，所述采集装置本体底部固定有铅坠固定套环，所述铅坠固定套环螺旋连接有限位环，所述采集装置本体内部底部安装有蠕动泵，所述蠕动泵进水端与采集水进口连接，所述蠕动泵出水端通过水管分别与第一储水罐、第二储水罐和第三储水罐密封连接，所述第一储水罐、第二储水罐和第三储水罐密封连接与蠕动泵之间的水管上分别安装有第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述采集水进口左侧设置有下潜深度感应器，所述密封盖通过排气管与外界联通，所述排气管上安装有逆止阀，所述主控制单元左右侧分别设置有无线信号发送装置和无线信号接收装置，所述主控制单元上方设置有锂离子电池组，所述采集装置本体内部顶部安装有电动机，所述电动机通过转动轴与螺旋桨转动连接

优选的，所述螺旋桨和电动机之间转动连接的转动轴与采集装置本体接触部设置有密封圈，所述采集装置本体侧身上设置有观察窗。

优选的，所述采集装置本体为密封装置，所述铅坠固定套环初始固定的下坠物在水中的重力与采集装置本体在水中的浮力保持相等。

优选的，所述第一储水罐、第二储水罐和第三储水罐被机械爪紧紧抓取，所述机械爪通过机械臂固定在固定住上，所述固定住底部安装在固定底座上。

优选的，包括一下步骤：

（1）该装置采集水体样本共分为三个采集阶段分别为：水表水体的采集、水体中间位置水体的采集和水底水体的采集；

（2）将采集装置放置水体，通过移动端控制水体水样采集装置到达指定区域；

（3）到达指定区域后，通过移动端操控下达采集水体水样信息，水体水样采集装置通过无线信号接收装置收集到信息后，主控制单元对信息进行处理，并启动蠕动泵和第一电磁阀，向第一储水罐中输入水体水样，设置在第一储水罐中的第一水位感应器对水位进行实时的检测，并通过无线信号发送装置将水位信息发送到移动端，供操作人员进行观测，水位到达指定位置后，通过移动端关闭蠕动泵停止取样；

（4）第一阶段水样采集完毕后，通过移动端发出下沉信号，水体水样采集装置上的无线信号接收装置接收信号并将信号传递给主控制单元，主控制单元对信号进行处理，并作出相应的反应调动反应机构电动机开始转动使得整个装置开始下沉，与此同时安装在水体水样采集装置上的下潜深度感应器不断的进行深度检测，并将数据反馈到移动端，从而控制水体水样采集装置到达指定第二阶段水体水样采集点；

（5）达到第二水体水样采集位置后，同理启动蠕动泵和第二电磁阀，向第二储水罐中输入水体水样，到达指定水位后停止取样；

（6）第二阶段水样采集完毕后，同上方法使得水体水样采集装置到达第三阶段水体水样采集点；

（7）到达第三水体水样采集位置后，同理启动蠕动泵和第三电磁阀向第三储水罐中输入水体水样，到达指定水位后停止取样；

（8）三个水体水样采集点都采集完毕后，通过移动端控制整个装置开始向上移动，到达水面后通过钩杆将装置打捞上岸，并对采集到的水体水样进行收集，进而进行检验。

本发明的技术效果和优点：本发明一种水体水样采集装置及采集方法可以一次性采集水体三种不同深度的水样，大大的提高了水体水样采集的工作效率，也节约了采集水样耗费的时间，同时本水体水样采集装置在采集的过程中只需遥控控制全程自动采集，因此使用起来非常方便快捷方便。

附图说明

图1为本发明的内部整体结构示意图。

图2为本发明的整体示意图。

图3为本发明的储水罐固定装置的结构示意图。

图4为本发明的系统示意图

图中：无线信号发送装置1、挂环2、采集装置本体3、排气管4、密封盖5、第一水位感应器6、第二水位感应器6-1、第三水位感应器6-2、第一储水罐7、支撑底板8、第一电磁阀9、第二电磁阀10、下潜深度感应器11、限位环12、螺旋桨13、电动机14、锂离子电池组15、主控制单元16、无线信号接收装置17、逆止阀18、第二储水罐19、第三储水罐20、第三电磁阀21、蠕动泵22、采集水进口23、铅坠固定套环24、密封圈25、观察窗26、机械臂27、机械爪28、固定住29、固定底座30。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图所示的一种水体水样采集装置及采集方法，包括采集装置本体3、主控制单元16、挂环2和密封盖5，其特征在于：所述采集装置本体3内部设置有第一储水罐7、第二储水罐19和第三储水罐20，所述第一储水罐7、第二储水罐19和第三储水罐20三个储水罐可以一次性采集三种不同区域的水样，可以有效的提高采集水样的效率，所述第一储水罐7、第二储水罐19和第三储水罐20内部壁上分别安装有第一水位感应器6、第二水位感应器6-1和第三水位感应器6-2，所述水位感应器用于检测储水罐中水样的量，从而了解采集水样的工作进度和实施下一步工作，所述第一储水罐7、第二储水罐19和第三储水罐20固定在支撑底板8上，所述采集装置本体3底部固定有铅坠固定套环24，所述铅坠固定套环24用于安装铅坠重物协助采集装置本体3下沉，所述铅坠固定套环24螺旋连接有限位环12，所述限位环12用于固定铅坠重物防止脱落，所述采集装置本体3内部底部安装有蠕动泵22，所述蠕动泵22用于向储水罐中输送样水，所述蠕动泵22进水端与采集水进口23连接，所述蠕动泵22出水端通过水管分别与第一储水罐7、第二储水罐19和第三储水罐20密封连接，所述第一储水罐7、第二储水罐19和第三储水罐20密封连接与蠕动泵22之间的水管上分别安装有第一电磁阀9、第二电磁阀10和第三电磁阀21，所述电磁阀用于控制水样向哪一个储水罐中输送水样，所述采集水进口23左侧设置有下潜深度感应器11，所述下潜深度感应器11用于感应采集装置下潜的深度和控制采集装置悬停深度进行采样，所述密封盖5通过排气管4与外界联通，所述排气管4用于当储水罐中储存水样时将储气罐中的空气排掉，所述排气管4上安装有逆止阀18，所述逆止阀18用于防止水通过排气管4进入到储水罐中，所述主控制单元16左右侧分别设置有无线信号发送装置1和无线信号接收装置17，所述主控制单元16上方设置有锂离子电池组15，所述采集装置本体3内部顶部安装有电动机14，所述电动机4通过转动轴与螺旋桨13转动连接，所述电动机4和螺旋桨13用于控制采集装置在水中上升下潜和悬停。

进一步的，在上述技术方案中，所述螺旋桨13和电动机4之间转动连接的转动轴与采集装置本体3接触部设置有密封圈25，所述采集装置本体3侧身上设置有观察窗26。

进一步的，在上述技术方案中，所述采集装置本体3为密封装置，所述铅坠固定套环24初始固定的下坠物在水中的重力与采集装置本体3在水中的浮力保持相等。

进一步的，在上述技术方案中，所述第一储水罐7、第二储水罐19和第三储水罐20被机械爪28紧紧抓取，所述机械爪28通过机械臂27固定在固定住29上，所述固定住29底部安装在固定底座30上，方便第一储水罐7、第二储水罐19和第三储水罐20安装与拆卸，方便装置的使用。

进一步的，在上述技术方案中，包括一下步骤：

（1）该装置采集水体样本共分为三个采集阶段分别为：水表水体的采集、水体中间位置水体的采集和水底水体的采集；

（2）将采集装置放置水体，通过移动端控制水体水样采集装置到达指定区域；

（3）到达指定区域后，通过移动端操控下达采集水体水样信息，水体水样采集装置通过无线信号接收装置17收集到信息后，主控制单元16对信息进行处理，并启动蠕动泵22和第一电磁阀9，向第一储水罐7中输入水体水样，设置在第一储水罐7中的第一水位感应器6对水位进行实时的检测，并通过无线信号发送装置1将水位信息发送到移动端，供操作人员进行观测，水位到达指定位置后，通过移动端关闭蠕动泵22停止取样；

（4）第一阶段水样采集完毕后，通过移动端发出下沉信号，水体水样采集装置上的无线信号接收装置接收信号并将信号传递给主控制单元16，主控制单元16对信号进行处理，并作出相应的反应调动反应机构电动机14开始转动使得整个装置开始下沉，与此同时安装在水体水样采集装置上的下潜深度感应器11不断的进行深度检测，并将数据反馈到移动端，从而控制水体水样采集装置到达指定第二阶段水体水样采集点；

（5）达到第二水体水样采集位置后，同理启动蠕动泵22和第二电磁阀10，向第二储水罐19中输入水体水样，到达指定水位后停止取样；

（6）第二阶段水样采集完毕后，同上方法使得水体水样采集装置到达第三阶段水体水样采集点；

（7）到达第三水体水样采集位置后，同理启动蠕动泵22和第三电磁阀21向第三储水罐20中输入水体水样，到达指定水位后停止取样；

（8）三个水体水样采集点都采集完毕后，通过移动端控制整个装置开始向上移动，到达水面后通过钩杆将装置打捞上岸，并对采集到的水体水样进行收集，进而进行检验。

本发明工作原理：该装置采集水体样本共分为三个采集阶段分别为：水表水体的采集、水体中间位置水体的采集和水底水体的采集，首先，将采集装置放置水体，通过移动端控制水体水样采集装置到达指定区域，到达指定区域后，通过移动端操控下达采集水体水样信息，水体水样采集装置通过无线信号接收装置收集到信息后，主控制单元对信息进行处理，并启动蠕动泵和第一电磁阀，向第一储水罐中输入水体水样，设置在第一储水罐中的第一水位感应器对水位进行实时的检测，并通过无线信号发送装置将水位信息发送到移动端，供操作人员进行观测，水位到达指定位置后，通过移动端关闭蠕动泵停止取样，第一阶段水样采集完毕后，通过移动端发出下沉信号，水体水样采集装置上的无线信号接收装置接收信号并将信号传递给主控制单元，主控制单元对信号进行处理，并作出相应的反应调动反应机构电动机开始转动使得整个装置开始下沉，与此同时安装在水体水样采集装置上的下潜深度感应器不断的进行深度检测，并将数据反馈到移动端，从而控制水体水样采集装置到达指定第二阶段水体水样采集点，达到第二水体水样采集位置后，同理启动蠕动泵和第二电磁阀，向第二储水罐中输入水体水样，到达指定水位后停止取样，第二阶段水样采集完毕后，同上方法使得水体水样采集装置到达第三阶段水体水样采集点，到达第三水体水样采集位置后，同理启动蠕动泵和第三电磁阀向第三储水罐中输入水体水样，到达指定水位后停止取样，三个水体水样采集点都采集完毕后，通过移动端控制整个装置开始向上移动，到达水面后通过钩杆将装置打捞上岸，并对采集到的水体水样进行收集，进而进行检验。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水体水样采集装置及采集方法，包括采集装置本体（3）、主控制单元（16）、挂环（2）和密封盖（5），其特征在于：所述采集装置本体（3）内部设置有第一储水罐（7）、第二储水罐（19）和第三储水罐（20），所述第一储水罐（7）、第二储水罐（19）和第三储水罐（20）内部壁上分别安装有第一水位感应器（6）、第二水位感应器（6-1）和第三水位感应器（6-2），所述第一储水罐（7）、第二储水罐（19）和第三储水罐（20）固定在支撑底板（8）上，所述采集装置本体（3）底部固定有铅坠固定套环（24），所述铅坠固定套环（24）螺旋连接有限位环（12），所述采集装置本体（3）内部底部安装有蠕动泵（22），所述蠕动泵（22）进水端与采集水进口（23）连接，所述蠕动泵（22）出水端通过水管分别与第一储水罐（7）、第二储水罐（19）和第三储水罐（20）密封连接，所述第一储水罐（7）、第二储水罐（19）和第三储水罐（20）密封连接与蠕动泵（22）之间的水管上分别安装有第一电磁阀（9）、第二电磁阀（10）和第三电磁阀（21），所述采集水进口（23）左侧设置有下潜深度感应器（11），所述密封盖（5）通过排气管（4）与外界联通，所述排气管（4）上安装有逆止阀（18），所述主控制单元（16）左右侧分别设置有无线信号发送装置（1）和无线信号接收装置（17），所述主控制单元（16）上方设置有锂离子电池组（15），所述采集装置本体（3）内部顶部安装有电动机（14），所述电动机（4）通过转动轴与螺旋桨（13）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种水体水样采集装置及采集方法，其特征在于：所述螺旋桨（13）和电动机（4）之间转动连接的转动轴与采集装置本体（3）接触部设置有密封圈（25），所述采集装置本体（3）侧身上设置有观察窗（26）。

3.根据权利要求1所述的一种水体水样采集装置及采集方法，其特征在于：所述采集装置本体（3）为密封装置，所述铅坠固定套环（24）初始固定的下坠物在水中的重力和采集装置本体（3）在水中的浮力保持相同。

4.根据权利要求1所述的一种水体水样采集装置及采集方法，其特征在于：所述第一储水罐（7）、第二储水罐（19）和第三储水罐（20）被机械爪（28）紧紧抓取，所述机械爪（28）通过机械臂（27）固定在固定住（29）上，所述固定住（29）底部安装在固定底座（30）上。

5.根据权利要求1所述的一种水体水样采集装置及采集方法，其特征在于：包括一下步骤：

该装置采集水体样本共分为三个采集阶段分别为：水表水体的采集、水体中间位置水体的采集和水底水体的采集；

将采集装置放置水体，通过移动端控制水体水样采集装置到达指定区域；

到达指定区域后，通过移动端操控下达采集水体水样信息，水体水样采集装置通过无线信号接收装置（17）收集到信息后，主控制单元（16）对信息进行处理，并启动蠕动泵（22）和第一电磁阀（9），向第一储水罐（7）中输入水体水样，设置在第一储水罐（7）中的第一水位感应器（6）对水位进行实时的检测，并通过无线信号发送装置（1）将水位信息发送到移动端，供操作人员进行观测，水位到达指定位置后，通过移动端关闭蠕动泵（22）停止取样；

第一阶段水样采集完毕后，通过移动端发出下沉信号，水体水样采集装置上的无线信号接收装置接收信号并将信号传递给主控制单元（16），主控制单元（16）对信号进行处理，并作出相应的反应调动反应机构电动机（14）开始转动使得整个装置开始下沉，与此同时安装在水体水样采集装置上的下潜深度感应器（11）不断的进行深度检测，并将数据反馈到移动端，从而控制水体水样采集装置到达指定第二阶段水体水样采集点；

达到第二水体水样采集位置后，同理启动蠕动泵（22）和第二电磁阀（10），向第二储水罐（19）中输入水体水样，到达指定水位后停止取样；

第二阶段水样采集完毕后，同上方法使得水体水样采集装置到达第三阶段水体水样采集点；

到达第三水体水样采集位置后，同理启动蠕动泵（22）和第三电磁阀（21）向第三储水罐（20）中输入水体水样，到达指定水位后停止取样；

三个水体水样采集点都采集完毕后，通过移动端控制整个装置开始向上移动，到达水面后通过钩杆将装置打捞上岸，并对采集到的水体水样进行收集，进而进行检验。

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