CN111665096B - 一种船载水质分层采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质监测的技术领域，提出了一种船载水质分层采样装置，设置取样机构，包括呈圆周状固定设置的多个取样罐，取样罐内部通过隔板分隔出电机控制区、通气区和密封区，取样机构通过线缆牵引下降采样，采样完成后被牵引到水面上；采样装置还设置储样机构，包括水平旋转云台、排水组件，沿水平旋转云台的周向呈环形状设置储样组件，储样组件用于接收排水组件所排出的水样，取样罐借助线缆牵引将水样转移至排水组件中。本发明的采样装置全流程自动控制与管理，能够实现在复杂的动水水体环境中通过一次下放和提升完成采样垂线上的多点分层取样，采样结果准确且不受水深的限制，减少了人工成本，提高了水质采样的工作效率。

Description

一种船载水质分层采样装置

技术领域

本发明涉及水质监测的技术领域，更具体地说，是涉及一种船载水质分层采样装置。

背景技术

随着城市化进程的加快，生活污水、工业废水排放总量持续加大，人们对河流湖泊的水环境质量问题日益重视。开展水质采样监测，准确的采集河流湖泊等水环境各类技术指标参数，了解河流湖泊水体污染物在时间和空间上的分布，掌握污染物来源、扩散转移、反应转化，及时评价河流湖泊的水环境质量，可为当前开展水资源利用、水环境保护、水污染控制等管理工作提供可靠科学依据。

现阶段依托无人船的水质取样技术已在水环境监测领域得到了广泛使用。在实际采样检测过程中，由于受河流湖泊环境条件和水的迁移运动特征影响，污染物会在水体中不断扩散甚至溶变，因而河湖水体中污染物的浓度分布是不均匀的，水体环境质量不仅在平面维度存在变化，而且沿深度方向也存在一定差异，特别在水深大、温度差异高、水流流态复杂的水域尤为明显。因此有必要对水体进行分层采样检测，现有的船载水质分层采样设备，通常为蠕动泵结合水管的吸水式采样，在动水状态的深水区采样时，一方面受到蠕动泵扬程限制仅能采集表层浅水区的水样，另一方面受动水水流的影响，采水管进水口的位置相对于采样垂线上待采样点的位置偏差很大，采样结果存在很大误差，且水管很容易弯曲导致吸水困难而无法实现水样采集。因此，有必要设计一种水质分层采样装置，能够实现动水状态下的深水区精确采样。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船载水质分层采样装置，旨在解决现有技术中船载水质分层采样设备无法实现复杂的动水深水区精确采样的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种船载水质分层采样装置，包括：

取样机构，包括呈圆周状固定设置的多个取样罐，所述取样罐内部通过隔板分隔出电机控制区、通气区和密封区，所述取样机构通过线缆牵引下降至采样垂线上多个采样点进行水样采集，并在水样采集完成后被牵引上升至离开水面；

储样机构，设置于船舱内，包括水平旋转云台，固定设置于所述水平旋转云台上方且随所述水平旋转云台旋转的排水组件，以及沿所述水平旋转云台的周向呈环形设置的储样组件，所述储样组件用于接收所述排水组件所排出的水样，所述取样罐借助所述线缆牵引用于将水样转移至所述排水组件中。

进一步地，所述电机控制区内放置电机和电机驱动器，所述密封区开设有用于空气和水样流通的开孔，所述电机连接转轴，所述转轴上连接用于关闭和开启所述开孔的止水阀。

进一步地，所述隔板包括设置于所述取样罐顶端的顶盖板，设置于所述取样罐底端的底盖板，以及设置于所述顶盖板与所述底盖板之间的第一隔板和第二隔板，所述顶盖板与所述第一隔板围合成所述电机控制区，所述第一隔板与所述第二隔板围合成所述通气区，所述第二隔板和所述底盖板围合成所述密封区，所述密封区上的所述开孔包括开设于所述第二隔板上的第一开孔，以及开设于所述底盖板上的第二开孔，所述通气区外壁上开设有用于空气和水样流通的第三开孔，所述止水阀包括分别对应于所述第一开孔和所述第二开孔设置的上止水阀和下止水阀。

进一步地，所述第二隔板以及所述底盖板与所述取样罐侧壁连接处均设置密封垫，所述上止水阀和所述下止水阀上设置密封橡套。

进一步地，所述储样机构还包括底板，所述水平旋转云台设置于所述底板上，所述排水组件包括固定设置于所述水平旋转云台上的承样斗，以及连接于所述承样斗底部的出水管，所述出水管靠近所述承样斗底部的一端设置出水管电磁阀。

进一步地，所述储样组件包括设置于所述水平旋转云台上且呈双层圆环状布置的多个储样瓶，以及用于对多个所述储样瓶进行定位管理的多个样瓶套，多个所述样瓶套按链式结构相互固定连接，所述储样瓶设置于所述样瓶套内。

进一步地，多个所述储样瓶包括内环储样瓶和外环储样瓶，所述出水管包括第一出水管和第二出水管，所述第一出水管用于向所述内环储样瓶内排水，所述第二出水管用于向所述外环储样瓶内排水。

进一步地，所述样瓶套侧面设置用于检测所述储样瓶瓶位的凸起式接触开关，所述样瓶套顶部设置用于检测所述储样瓶内液位高度的光电对射检测传感器。

进一步地，所述储样瓶内设置橡皮浮球，所述橡皮浮球配合所述光电对射检测传感器用于检测所述储样瓶内液位高度。

进一步地，所述线缆为多功能线缆，所述多功能线缆通过设置于船舱内的电控移位器牵引所述取样机构下降和平移。

本发明提供的船载水质分层采样装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明的船载水质分层采样装置设置用于自动采集水样的取样机构，包括呈圆周状固定设置的多个取样罐，取样罐内部通过隔板分隔出电机控制区、通气区和密封区，取样机构通过线缆牵引下降至采样垂线上多个采样点进行水样采集，并在水样采集完成后被牵引上升至离开水面；采样装置还设置用于储存水样的储样机构，储样机构设置于船舱内，包括水平旋转云台，水平旋转云台上方固定设置排水组件，排水组件随水平旋转云台而旋转，沿水平旋转云台的周向呈环形状设置储样组件，储样组件用于接收排水组件所排出的水样，取样罐借助线缆牵引用于将水样转移至排水组件中。本发明的船载水质分层采样装置从采样到存样，全流程自动控制与管理，能够实现在复杂的动水水体环境中通过一次下放和提升完成采样垂线上的多点分层取样，采样结果准确且不受水深的限制，减少了人工成本，提高了水质采样的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1是本发明实施例中的船载水质分层采样装置的侧视示意图；

图2是图1所示中取样罐侧视示意图；

图3是一实施例中取样机构俯视示意图；

图4是图3所示取样机构的侧视示意图；

图5是图1所示实施例中储样机构的侧视示意图。

附图标记说明：

1、线缆；2、取样机构；21、取样控制器；22、取样罐；221、隔板；2211、顶盖板；2212、第一隔板；2213、第二隔板；2214、底盖板；222、电机控制区；223、通气区；2231、第三开孔；224、密封区；2241、第一开孔；2242、第二开孔；225、上止水阀；226、下止水阀；227、步进电机；2271、转轴；228、电机驱动器；229、密封垫；23、固定架；231、固定架顶板；232、固定架中板；233、固定架底板；24、连接螺栓；3、储样机构；31、水平旋转云台；32、排水组件；321、承样斗；322、固定支架；323、第一出水管；324、第二出水管；325、出水管电磁阀；33、储样组件；331、内环储样瓶；332、外环储样瓶；34、底板；4、电控移位器；41、绕线部；42、吊轨；43、电动推杆；44、滑轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

下面参照附图说明本发明的优选实施方式：

如图1、图2所示，本实施例中，船载水质分层采样装置装载于无人船上，包括用于采集水样的取样机构2，取样机构2包括呈圆周状固定设置的多个取样罐22，取样罐22内部通过隔板221分隔出电机控制区222、通气区223和密封区224，取样机构2通过线缆1牵引下降至采样垂线上多个采样点进行水样采集，并在水样采集完成后被牵引上升至离开水面；船载水质分层采样装置还包括用于储存水样的储样机构3，设置于船舱内，包括水平旋转云台31，水平旋转云台31上方固定设置能够随水平旋转云台31旋转的排水组件32，沿水平旋转云台31的周向呈环形状设置储样组件33，储样组件33用于接收排水组件32所排出的水样，取样罐22借助线缆1牵引用于将水样转移至排水组件32中。

本发明上述实施例的水质分层采样装置，采样机构浸入水中进行深部提水，多个取样罐22可针对不同的采样点依次进行水样采集，可实现在复杂的动水水体环境中通过一次下放和提升完成采样垂线上的多点分层取样，相比于现有的吸水式采样，采样结果准确且不受水深的限制。

优选地，如图2所示，在本实施例中，船载水质分层采样装置包括控制系统，取样机构2内还设置可对取样罐22进行独立控制的取样控制器21，多个取样罐22沿取样控制器21周向固定设置，取样控制器21通过线缆1分别与控制系统和多个取样罐22连通，在控制系统的控制下，线缆1牵引取样机构2下降至采样垂线上，取样控制器21控制各取样罐22依次在多个采样点进行水样采集，在水样采集完成后线缆1牵引取样机构2上升至离开水面。

本发明上述实施例的船载水质分层采样装置实现全流程自动控制与管理，在控制系统的控制下，取样机构2直接深入深水区对应的采样点进行采样，采样完成后，再自动将所采集的水样存储至对应的储样组件33中，达到了采样设备与实际业务需求的深度融合，提高了水质分层采样的工作效率，实现了在复杂的动水水体环境中通过一次下放和提升完成采样垂线上的多点分层取样，采样结果准确且不受水深的限制。

优选地，在一实施例中，上述取样罐22侧壁为圆形薄壁结构，可选直径尺寸为D140㎜的圆筒，如图2所示，电机控制区222内放置电机、电机驱动器228，还可以放置电源稳压模块等器件，电机可选用步进电机227，密封区224提供水质样品的存储容积，且密封区224壁上开设有用于空气和水样流通的开孔，步进电机227上连接一根转轴2271，转轴2271穿过密封区224的开孔，且在转轴2271上固定连接用于关闭和开启密封区224上开孔的止水阀。止水阀可随着转轴2271的转动而旋转，从而实现开孔的打开和关闭。

如图2所示，在本实施例中，通气区223位于密封区224的上方，取样罐22内部由从上到下依次划分为电机控制区222、通气区223和密封区224。上述隔板221包括4块，依次为设置于取样罐22顶端的顶盖板2211，设置于取样罐22底端的底盖板2214，以及设置于顶盖板2211与底盖板2214之间的第一隔板2212和第二隔板2213，顶盖板2211与第一隔板2212围合成电机控制区222，第一隔板2212与第二隔板2213围合成通气区223，第二隔板2213和底盖板2214围合成密封区224。密封区224上的开孔包括开设于第二隔板2213上的第一开孔2241，以及开设于底盖板2214上的第二开孔2242，止水阀包括上止水阀225和下止水阀226，上止水阀225设置于第一开孔2241处，下止水阀226设置于第二开孔2242处。通气区223外壁上开设有用于空气和水样流通的第三开孔2231，第三开孔2231用以适应外部气压和水压变化。

当取样机构2深入采样点进行水样采集时，上述第一开孔2241、第二开孔2242、第三开孔2231处均有水样流入，当达到设定的采样时间后，步进电机227控制上止水阀225、下止水阀226旋进至压紧第一开孔2241和第二开孔2242，完成指定取样罐22的单次水质取样操作。

优选地，用于划分取样罐22密封区224的第二隔板2213和底盖板2214处可加装密封垫229用于增强密封区224的密封效果。上止水阀225和下止水阀226优选为铜制倒三角结构，上止水阀225和下止水阀226安装在与取样步进电机227相连的转轴2271上，可随着转轴2271的转动而旋转。优选地，上止水阀225和下止水阀226顶部设密封橡胶套用于增强密封效果，上止水阀225和下止水阀226分别压紧第一开孔2241和第二开孔2242时，密封区224处于密闭状态；上止水阀225和下止水阀226分别离开第一开孔2241和第二开孔2242时，则密封区224处于进水或排水状态。

如图3和图4所示，可选地，在本实施例中，取样机构2包括4个大小相同的取样罐22，4个取样罐22竖直环绕放置，彼此贴靠，且通过固定架23进行固定，固定架23包括固定架顶板231、固定架中板232以及固定架底板233，固定架顶板231、固定架中板232以及固定架底板233用连接螺栓24或螺杆进行固定连接。取样罐22呈圆周状固定设置于固定架23围设的内部区域内。

可选地，在另一实施例中，取样控制器21设置在4个取样罐22所围出的中间区域中，并通过线缆分别与各取样罐22连接，取样控制器21分别与各取样罐22的电机控制区222连通。

取样操作时，取样机构2由线缆1牵引着整体浸没于水下指定深度，取样罐22中的步进电机227运行，转轴2271转动，带动上止水阀225和下止水阀226旋离第一开孔2241和第二开孔2242，密封区224处于进水状态，经过设定时间后，转轴2271转动，带动上止水阀225和下止水阀226旋进至压紧第一开孔2241和第二开孔2242，密封区224处于密闭状态，完成指定取样罐22的单次水质取样操作。重复上述操作，其它各取样罐22依次完成采样垂线上的其它点的水样采集，取样机构2通过一次下放和提升实现全部水样采集工作。

优选地，在一实施例中，取样控制器21可配置压力传感器和温度传感器，用于测量采样垂线上的水温分布特征，从而支撑控制系统根据水温特性完成分层水质取样决策和调度。取样控制器21配置的压力传感器和温度传感器可选择数字传感器。

优选地，在一实施例中，取样控制器21配置取样控制芯片和低压直流载波芯片，低压直流载波芯片完成系统通讯信息的调制和解调工作；取样控制芯片管理取样机构2的信息化操作，包括采集压力和水温数字量信息、生成支持取样罐22内部的电机驱动器228所需的脉冲信息等。

在具体操作时，优选地，可先采集浅水层的水样，取样机构2不断下降，依次采集深水层的水样，由浅到深的采样顺序，可充分利用所采集的水样的重力作用，使得牵引取样机构2的线缆1始终保持相对竖直的状态，减小深水区采集水样时，水深测量所产生的误差，通过对压力换算所得水深测值和线缆1长度测值，融合分析并判定取样机构2所处水深，由此可提高测量精度和准确性。

上述实施例中，取样机构2中单独的取样罐22能够进行独立的电控管理，可依次完成采样垂线上的各个点的水样采集，通过一次下放和提升实现全部水样的采集工作，全流程自动化操作，无需人工干预，不同水深处的采样点独立采样，相互之间无干扰，在确保采样精度的同时体现了高度的智能化。

如图5所示，上述储样机构3包括底板34，水平旋转云台31设置于底板34上，排水组件32包括固定设置于水平旋转云台31上的承样斗321，以及连接于承样斗321底部的出水管，出水管靠近承样斗321底部的一端设置出水管电磁阀325。

优选地，储样组件33包括设置于底板34上且呈双层圆环状布置的多个储样瓶，以及用于对多个储样瓶进行定位管理的多个样瓶套，多个储样瓶包括内环储样瓶331和外环储样瓶332，相对应地，多个样瓶套安装在水平旋转云台31外侧环形区域内，可分别放置内、外两圈储样瓶，包括外圈的外环储样瓶332和内圈的内环储样瓶331，多个样瓶套按链式结构相互固定连接，储样瓶设置于样瓶套内，样瓶套对储样瓶进行定位管理和满样管理。

当然，根据实际情况，多个储样瓶在底板34上的放置方式可以多种多样，例如，在另一实施例中，多个储样瓶可以呈单环状布置。

如图5所示，对应于内环储样瓶331和外环储样瓶332，出水管也包括向内环储样瓶331内排水的第一出水管323和向外环储样瓶332内排水的第二出水管324。

可选地，在一实施例中，考虑到多个水样共用同一承样斗321以及相同的出水管进行存样，会造成水样一定程度的污染，因此，可在每次水样存储前首先预留一部分多余的水用于冲洗承样斗321及第一出水管323和第二出水管324，冲洗过的水可直接排入船内工作舱，后续通过排水装置排出船舱外。

优选地，储样机构3的底板34为圆形的水平放置的铝合金板，直径尺寸可选为D600㎜，水平旋转云台31安装在底板34中心的原点处。水平旋转云台31可选为具有360旋转功能的数控云台，集成有驱动器。水平旋转云台31的旋转动作通过软件限定为360度范围内往复运动，从而避免线缆1的缠绕、绷紧或限制运动。

优选地，在一实施例中，可在样瓶套侧面设凸起式接触开关，用于检测并输出该瓶位是否放置储样瓶。可在样瓶套顶部瓶口高度处设光电对射检测传感器，用于检测并输出各储样瓶内的液位高度是否满足满样标准，从而实现对储样瓶的定位管理和满样管理。当然，也可以通过其它手段实现对储样瓶的定位检测和满样检测，例如压力传感器、红外线检测等手段，此处仅以设置接触开关和光电开关为例进行说明，不作唯一限制。

可选地，储样瓶采用透明设计，根据采样标准的不同，可选用不同大小的储样瓶，例如，可选外径为D100㎜，瓶高为150㎜的储样瓶。储样瓶侧面设带橡皮套和夹子的出水口；储样瓶顶部收口设计。

优选地，在另一实施例中，空置的储样瓶内可放置经清洗后的橡皮浮球。橡皮浮球一方面能配合样瓶套上安装的光电对射检测传感器实现是否满样检测，另一方面，随着储样瓶内部水位上升而上浮至瓶口的橡皮球可起到对储样瓶的封口作用，从而减少对储样瓶内部样品的污染，提高检测结果的准确性。

如图5所示，在本实施例中，承样斗321通过固定支架322固定在水平旋转云台31上，为倒锥形漏斗结构，可选锥高为100㎜，顶部锥口直径为300㎜，顶部锥口距底板34之间的高度为300㎜，承样斗321底部的锥尖处对称布置有两个长度不同的出水管，即第一出水管323和第二出水管324，例如，可选两个出水管水平投影长度分别为150㎜和250㎜，分别对应于内环储样瓶331和外环储样瓶332，两个出水管靠近承样斗321的端部分别设置出水管电磁阀325，可选地，两个出水管远离承样斗321的另一端出水管口距底板34的高度为180㎜。

水平旋转云台31的零角度位为承样斗321的第二出水管324的射线方向。对应于内环储样瓶331和外环储样瓶332，相应的样瓶套也呈双层圆环结构布置，可选地，其内环设置8个样瓶套，外环设置12个样瓶套。具体操作时，可将内环样瓶套、外环样瓶套分别进行编号以区分不同的样品，例如，可将内环样瓶套瓶位编号为N1～N8，外环样瓶套瓶位编号为W1～W12。

优选地，在一实施例中，储样机构3的底板34、样瓶套及储样瓶的标注对应相同的瓶位及瓶号。例如，储样机构3的底板34、水平旋转云台31和样瓶套统一设定零角度位，对应记录和管理水质水样以及储样瓶清单。样瓶套内环N1号瓶位放置在距离底板34圆心150㎜处的0°方向，N2号～N8号瓶位按逆时针方向分别布置于45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°方向；样瓶套外环W1号瓶位放置在距离底板34圆心250㎜处的10°方向，W2号～W12号瓶位按逆时针方向分别布置在40°、70°、100°、130°、160°、190°、220°、250°、280°、310°、340°方向。

优选地，上述各实施例中的线缆1为多功能线缆，多功能线缆为水上设施与水下取样机构2之间的连接线缆，多功能线缆兼具缆绳、供电和通讯功能，其材质优选为带加强筋的2芯屏蔽软线。多功能线缆线径细，便于收放，且细的线径可极大地降低水流流速的影响。尤其在动水作业条件下，水流对线缆1的水平推力基本可以忽略，仅需要考虑取样机构2本身受水流水平推力的影响。

线缆1实现缆绳功能的同时提供通讯功能，相比于无线控制方式，将很大程度提高在深水区采样的通讯可靠性。

多功能线缆通过设置于船舱内的电控移位器4牵引取样机构2下降和平移。电控移位器4包括绕线部41、吊轨42、电动推杆43及滑轮44等部件。绕线部41用于完成多功能线缆的收线、理线、绕线及放线等操作，滑轮44、电动推杆43以及吊轨42配合绕线部41可实现取样机构2的平移和升降。滑轮44安装在吊轨42的滑道内，电动推杆43可推动滑轮44在吊轨42的滑道内沿水平方向精确运动。多功能线缆经滑轮44绕转后与取样机构2的取样控制器21连接，电动推杆43的控制行程可支持取样机构2在无人监测船船舱内水平移动后切换工作位，具体地，包括“取样”和“放样”两个工作位。

当处于取样工作位时，取样机构2下降浸入水中进行采样操作；当处于放样位时，取样机构2正好位于承样斗321的正上方，此时可将所采集的水样转移至对应的储样瓶内。

上述储样机构3的工作流程为：水平旋转云台31的旋转，带动第一出水管323或第二出水管324旋转至存样位顶部；检查并关闭两个出水管电磁阀325；检测取样机构2的状态信息、确认取样机构2位于“放样”位，依次启动存样操作并将水样排入承样斗321、记录取样罐22开启和关闭时间信息；确认取样罐22排水时间满足要求后，承样斗321指定出水管电磁阀325开启，进行存样排水，待完成存样排水后，关闭出水管电磁阀325；对下一个取样罐22执行重复动作，检测取样机构2已全部完成存样操作；恢复取样机构2至“取样”位。

可选地，在另一实施例中，储样机构3的底板34可相对于承样斗321进行旋转，承样斗321也可根据需求固定设置于底板34的边缘，底板34旋转带动其上面的储样瓶旋转，从而完成不同取样罐22到对应储样瓶的存样操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种船载水质分层采样装置，其特征在于，包括：

取样机构，包括呈圆周状固定设置的多个取样罐，所述取样罐内部通过隔板从上到下依次分隔出电机控制区、通气区和密封区，所述电机控制区内放置电机和电机驱动器，所述密封区的顶部和底部分别开设有用于空气和水样流通的第一开孔和第二开孔，所述电机连接有转轴，所述转轴上连接用于关闭和开启所述第一开孔和所述第二开孔的止水阀，所述通气区外壁上开设有用于空气和水样流通的第三开孔，所述取样机构通过线缆牵引下降至采样垂线上多个采样点进行水样采集，并在水样采集完成后被牵引上升至离开水面；

储样机构，设置于船舱内，包括水平旋转云台，固定设置于所述水平旋转云台上方且随所述水平旋转云台旋转的排水组件，以及沿所述水平旋转云台的周向呈环形设置的储样组件，所述储样组件用于接收所述排水组件所排出的水样，所述取样罐借助所述线缆牵引用于将水样转移至所述排水组件中。

2.如权利要求1所述的船载水质分层采样装置，其特征在于，所述隔板包括设置于所述取样罐顶端的顶盖板，设置于所述取样罐底端的底盖板，以及设置于所述顶盖板与所述底盖板之间的第一隔板和第二隔板，所述顶盖板与所述第一隔板围合成所述电机控制区，所述第一隔板与所述第二隔板围合成所述通气区，所述第二隔板和所述底盖板围合成所述密封区，所述第一开孔开设于所述第二隔板上，所述第二开孔开设于所述底盖板上，所述止水阀包括分别对应于所述第一开孔和所述第二开孔设置的上止水阀和下止水阀。

3.如权利要求2所述的船载水质分层采样装置，其特征在于，所述第二隔板以及所述底盖板与所述取样罐侧壁连接处均设置密封垫，所述上止水阀和所述下止水阀上设置密封橡套。

4.如权利要求1所述的船载水质分层采样装置，其特征在于，所述储样机构还包括底板，所述水平旋转云台设置于所述底板上，所述排水组件包括固定设置于所述水平旋转云台上的承样斗，以及连接于所述承样斗底部的出水管，所述出水管靠近所述承样斗底部的一端设置出水管电磁阀。

5.如权利要求4所述的船载水质分层采样装置，其特征在于，所述储样组件包括设置于所述水平旋转云台上且呈双层圆环状布置的多个储样瓶，以及用于对多个所述储样瓶进行定位管理的多个样瓶套，多个所述样瓶套按链式结构相互固定连接，所述储样瓶设置于所述样瓶套内。

6.如权利要求5所述的船载水质分层采样装置，其特征在于，多个所述储样瓶包括内环储样瓶和外环储样瓶，所述出水管包括第一出水管和第二出水管，所述第一出水管用于向所述内环储样瓶内排水，所述第二出水管用于向所述外环储样瓶内排水。

7.如权利要求5所述的船载水质分层采样装置，其特征在于，所述样瓶套侧面设置用于检测所述储样瓶瓶位的凸起式接触开关，所述样瓶套顶部设置用于检测所述储样瓶内液位高度的光电对射检测传感器。

8.如权利要求7所述的船载水质分层采样装置，其特征在于，所述储样瓶内设置橡皮浮球，所述橡皮浮球配合所述光电对射检测传感器用于检测所述储样瓶内液位高度。

9.如权利要求1至8任一项所述的船载水质分层采样装置，其特征在于，所述线缆为多功能线缆，所述多功能线缆通过设置于船舱内的电控移位器牵引所述取样机构下降和平移。

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