CN111948364B - 一种水环境监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水环境监测设备，包括：可在水面漂浮并沿水面移动的圆壳体，圆壳体的一侧设有可绕圆壳体做圆周运动的涡轮扇，涡轮扇置于圆壳体底部的水中，涡轮扇启动时，推动水向后移动，水向后移动时产生的反作用力推动圆壳体在水面移动，涡轮扇绕圆壳体做圆周运动时，可改变圆壳体的不同行进方向，换向快速简单，达到了圆壳体在不同水面变换的目的，方便圆壳体下方的监测单元监测位于不同水面的水质，可移动并改变其位于水中深度的监测单元，监测单元置于圆壳体底部中间位置的水中，监测单元可沿着圆壳体长度反向延伸的轴线移动，方便圆壳体下方的监测单元监测位于不同深度水的水质。

Description

一种水环境监测设备

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种水环境监测设备。

背景技术

环境监测,是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测。

环境监测包括水环境监测，水环境监测中水质的监测至关重要，现有技术中通过水质监测仪对水质进行检测。

现有技术中，在检测水质时往往只是在水面取水进行检测，不易取不同深度和不同水面的水进行检测，检测的数据单一，不可汇集大数据来检测评价不同水面和不同深度位置的水质；

为此我们提供一种水环境监测设备解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种水环境监测设备，可在水面移动的圆壳体，方便圆壳体下方的监测单元监测位于不同水面的水质，可改变位于水中深度的监测单元，方便圆壳体下方的监测单元监测位于不同深度水的水质。

为了实现上述目的，本发明采用的一种水环境监测设备，包括：

可在水面漂浮并沿水面移动的圆壳体，所述圆壳体的一侧设有可绕圆壳体做圆周运动的涡轮扇，所述涡轮扇置于圆壳体底部的水中，涡轮扇启动时，推动水向后移动，水向后移动时产生的反作用力推动圆壳体在水面移动；

可移动并改变其位于水中深度的监测单元，所述监测单元置于圆壳体底部中间位置的水中，监测单元可沿着圆壳体长度反向延伸的轴线移动，以改变监测单元置于水中的深度。

作为上述方案的进一步优化，所述圆壳体沿着长度方向延伸的轴线位置设置有基壳，所述基壳的外部可转动的连接有转动环，所述基壳的一侧设有可自转动的齿轮，转动环的底部设有与齿轮啮合的轮齿，齿轮自转动时，转动环与齿轮啮合转动，转动环的上部通过转动架连接有外围板，所述涡轮扇连接于外围板的底部，转动环转动时，涡轮扇沿着圆壳体的外部做圆周运动，所述外围板置于圆壳体的上方，外围板上设置有驱动涡轮扇转动的电机，圆壳体的形状设计可使涡轮扇绕着圆壳体做圆周运动，从而实现控制圆壳体向水面不同方向行进的目的，所述齿轮的底部通过电机转动轴传动连接有电机，电机固定设置在基壳一侧的圆壳体的表面，齿轮与转动环之间的啮合传动实现了可控制涡轮扇绕以基壳为轴绕圆壳体做圆周运动的目的。

作为上述方案的进一步优化，所述转动架的中部设有矩形的导向块，所述圆壳体的上方一周一体设有环形支撑板，所述环形支撑板上设有供导向块滑动的环形导向槽，所述涡轮扇转动时，转动架的中部通过导向块支撑在环形导向槽中，且导向块在环形导向槽中转动具有良好的导向作用，使涡轮扇绕圆壳体做圆周运动时较为稳定。

作为上述方案的进一步优化，所述基壳的内部设有可带动监测单元改变位于水中深度的升降单元，所述升降单元的底部固定有用于安装监测单元的固定壳，所述升降单元可使用防水电动推杆或是防水气缸等，升降单元启动时可控制监测单元在水中升降，实现水监测单元在水中深度位置的改变，所述固定壳呈下端开口的壳体结构，监测单元固定在固定壳中，且监测单元的端部突出于固定壳的下端开口，监测单元可使用市面常见的水质监测仪等，用于监测水环境。

作为上述方案的进一步优化，所述圆壳体的底部设有可转动并切除缠绕在升降单元上的水草的切刀，所述切刀固定设置在刀座的底部，所述刀座的外圈设有截面为L字形的转动壳板，转动壳板的外围活动设有限位轮，所述圆壳体的底部设有带有限位环槽的导向环，所述限位轮活动卡合在限位环槽中，圆壳体在水面移动时其底部可伸出的升降单元和固定壳上容易缠绕水草，而设置的可转动的切刀可将缠绕在升降单元上的水草切割去除，避免圆壳体被水草影响而不能移动的现象。

作为上述方案的进一步优化，所述升降单元包括一组固定端和多组伸缩端，多组伸缩端的端部均固定设有与刀座匹配的圆块，所述圆块的外表面、固定壳的外表面均设有外螺纹，所述刀座的内表面设有与外螺纹配合的内螺纹，升降单元伸缩时，固定壳或圆块通过刀座时通过螺纹结构带动刀座转动，刀座转动时带动切刀同步转动，实现切割缠绕在升降单元外部水草的目的，其中，圆块的外径和固定壳的外径相等。

作为上述方案的进一步优化，所述基壳的下端设有供圆块、固定壳通过的扩张段，扩张段的一侧设有可打开或密封的门体，所述基壳呈下端开口的圆柱壳体结构，基壳的长度可根据升降单元的最低长度匹配设置，门体通过螺钉或者其他方式固定在扩张段一侧的开口位置，打开门体时可方便拆装监测单元，对监测单元进行维修保养等，门体将开口密封时，圆壳体可正常在水面移动。

作为上述方案的进一步优化，所述圆壳体的外部固定有一圈保护圆壳体的气囊，气囊的外部设有一圈保护气囊的防护网，所述防护网与气囊之间通过弹簧连接，所述气囊将圆壳体的外圈及外圈的上下边沿完全包覆住，防止圆壳体在靠岸时或者触礁时出现的剧烈晃动现象，且气囊增加了圆壳体在水面漂浮时的承载能力，圆壳体可设置呈大型的可容纳人员的载体，也可设置呈小型的只可承载监测单元的载体，而不容纳人员时，涡轮扇的转动通过现有的遥控器进行遥控使用，遥控的具体结构为现有技术常见，在此不做赘述。

作为上述方案的进一步优化，所述防护网的一端与圆壳体的底部之间通过可弹性变形的橡胶层连接，所述橡胶层设置在防护网和圆壳体的底部，可将防护网与圆壳体之间的间隙密封，避免杂物进入，且橡胶层可弹性变形，不影响防护网对气囊的保护作用，防护网可使用硬质的不锈钢防护网。

本发明的一种水环境监测设备，具备如下有益效果：

1.本发明的一种水环境监测设备，可在水面漂浮并沿水面移动的圆壳体，所述圆壳体的一侧设有可绕圆壳体做圆周运动的涡轮扇，所述涡轮扇置于圆壳体底部的水中，涡轮扇启动时，推动水向后移动，水向后移动时产生的反作用力推动圆壳体在水面移动，涡轮扇绕圆壳体做圆周运动时，可改变圆壳体的不同行进方向，换向快速简单，达到了圆壳体在不同水面变换的目的，方便圆壳体下方的监测单元监测位于不同水面的水质；

2.本发明的一种水环境监测设备，可移动并改变其位于水中深度的监测单元，所述监测单元置于圆壳体底部中间位置的水中，监测单元可沿着圆壳体长度反向延伸的轴线移动，以改变监测单元置于水中的深度，监测单元可变换位于水中的深度，且监测单元在水中变换深度时，圆壳体的底部设有可转动并切除缠绕在升降单元上的水草的切刀同步转动，实现在监测单元伸缩时切刀自动转动，切除监测单元周围和升降单元周围水草的目的，保证圆壳体在水面的正常移动，方便圆壳体下方的监测单元监测位于不同深度水的水质。

参照后文的说明与附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式，应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制，在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的底部结构示意图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明的图2中A处结构放大示意图；

图5为本发明的图3中B处结构放大示意图；

图6为本发明的图3中C处结构放大示意图；

图7为本发明的图3中D处结构放大示意图；

图8为本发明的图3中E处结构放大示意图。

图中：圆壳体1、齿轮2、环形导向槽3、环形支撑板4、气囊5、转动环6、防护网7、基壳8、弹簧9、转动架10、导向块11、外围板12、涡轮扇13、橡胶层14、升降单元15、切刀16、导向环17、刀座18、转动壳板19、固定壳20、监测单元21、电机转动轴22、圆块23、扩张段24、门体25、限位环槽26、限位轮27。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于、设有”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接、相连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，“固连”为固定连接的含义，固定连接的方式有很多种，不作为本文的保护范围，本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明，本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；

请参阅说明书附图1-8，本发明提供一种技术方案：一种水环境监测设备，包括：

可在水面漂浮并沿水面移动的圆壳体1，圆壳体1的一侧设有可绕圆壳体1做圆周运动的涡轮扇13，涡轮扇13置于圆壳体1底部的水中，涡轮扇13启动时，推动水向后移动，水向后移动时产生的反作用力推动圆壳体1在水面移动；

可移动并改变其位于水中深度的监测单元21，监测单元21置于圆壳体1底部中间位置的水中，监测单元21可沿着圆壳体1长度反向延伸的轴线移动，以改变监测单元21置于水中的深度。

本实施例中，圆壳体1沿着长度方向延伸的轴线位置设置有基壳8，基壳8的外部可转动的连接有转动环6，基壳8的一侧设有可自转动的齿轮2，转动环6的底部设有与齿轮2啮合的轮齿，齿轮2自转动时，转动环6与齿轮2啮合转动，转动环6的上部通过转动架10连接有外围板12，涡轮扇13连接于外围板12的底部，转动环6转动时，涡轮扇13沿着圆壳体1的外部做圆周运动；

需要说明的是，外围板12置于圆壳体1的上方，外围板12上设置有驱动涡轮扇13转动的电机，圆壳体1的形状设计可使涡轮扇13绕着圆壳体1做圆周运动，从而实现控制圆壳体1向水面不同方向行进的目的，齿轮2的底部通过电机转动轴22传动连接有电机，电机固定设置在基壳8一侧的圆壳体1的表面，齿轮2与转动环6之间的啮合传动实现了可控制涡轮扇13绕以基壳8为轴绕圆壳体1做圆周运动的目的。

进一步的，转动架10的中部设有矩形的导向块11，圆壳体1的上方一周一体设有环形支撑板4，环形支撑板4上设有供导向块11滑动的环形导向槽3；

具体的，涡轮扇13转动时，转动架10的中部通过导向块11支撑在环形导向槽3中，且导向块11在环形导向槽3中转动具有良好的导向作用，使涡轮扇13绕圆壳体1做圆周运动时较为稳定。

在基壳8的内部设有可带动监测单元21改变位于水中深度的升降单元15，升降单元15的底部固定有用于安装监测单元21的固定壳20；

而升降单元15可使用防水电动推杆或是防水气缸等，升降单元15启动时可控制监测单元21在水中升降，实现水监测单元21在水中深度位置的改变，固定壳20呈下端开口的壳体结构，监测单元21固定在固定壳20中，且监测单元21的端部突出于固定壳20的下端开口，监测单元21可使用市面常见的水质监测仪等，用于监测水环境。

本实施例中，圆壳体1的底部设有可转动并切除缠绕在升降单元15上的水草的切刀16，切刀16固定设置在刀座18的底部，刀座18的外圈设有截面为L字形的转动壳板19，转动壳板19的外围活动设有限位轮27，圆壳体1的底部设有带有限位环槽26的导向环17，限位轮27活动卡合在限位环槽26中；

圆壳体1在水面移动时其底部可伸出的升降单元15和固定壳20上容易缠绕水草，而设置的可转动的切刀16可将缠绕在升降单元15上的水草切割去除，避免圆壳体1被水草影响而不能移动的现象；

在切刀16转动时，刀座18、转动壳板19同步转动，而转动壳板19外部活动安装的限位轮27可在限位环槽26中转动做导向的圆周运动，避免切刀16脱落，起到良好的限位作用。

需要说明的是，升降单元15包括一组固定端和多组伸缩端，多组伸缩端的端部均固定设有与刀座18匹配的圆块23，圆块23的外表面、固定壳20的外表面均设有外螺纹，刀座18的内表面设有与外螺纹配合的内螺纹，升降单元15伸缩时，固定壳20或圆块23通过刀座18时通过螺纹结构带动刀座18转动，刀座18转动时带动切刀16同步转动，实现切割缠绕在升降单元15外部水草的目的，其中，圆块23的外径和固定壳20的外径相等；

升降单元15的伸缩范围足以带动监测单元21到达位于圆壳体1下方大于圆壳体1三倍以上的距离，基壳8的高度可根据升降单元15升降的最小高度进行设置。

进一步的，基壳8的下端设有供圆块23、固定壳20通过的扩张段24，扩张段24的一侧设有可打开或密封的门体25；

具体的，基壳8呈下端开口的圆柱壳体结构，基壳8的长度可根据升降单元15的最低长度匹配设置，门体25通过螺钉或者其他方式固定在扩张段24一侧的开口位置，打开门体25时可方便拆装监测单元21，对监测单元21进行维修保养等，门体25将开口密封时，圆壳体1可正常在水面移动。

在圆壳体1的外部固定有一圈保护圆壳体1的气囊5，气囊5的外部设有一圈保护气囊5的防护网7，防护网7与气囊5之间通过弹簧9连接；

气囊5将圆壳体1的外圈及外圈的上下边沿完全包覆住，防止圆壳体1在靠岸时或者触礁时出现的剧烈晃动现象，且气囊5增加了圆壳体1在水面漂浮时的承载能力，圆壳体1可设置呈大型的可容纳人员的载体，也可设置呈小型的只可承载监测单元21的载体，而不容纳人员时，涡轮扇13的转动通过现有的遥控器进行遥控使用，遥控的具体结构为现有技术常见，在此不做赘述；

其中，防护网7代替气囊5与外部物体接触，防护网7对气囊5的保护性强，避免圆壳体1触礁或者靠岸时尖锐物体直接接触气囊5将气囊5扎破，且防护网7与气囊5之间通过可弹性变形的弹簧9连接，具有一定的缓冲及减震能力。

而防护网7的一端与圆壳体1的底部之间通过可弹性变形的橡胶层14连接，橡胶层14设置在防护网7和圆壳体1的底部，可将防护网7与圆壳体1之间的间隙密封，避免杂物进入；

且橡胶层14可弹性变形，不影响防护网7对气囊5的保护作用，防护网7可使用硬质的不锈钢防护网。

本实施方式提供的一种水环境监测设备，工作过程如下：

人员跟随工作：将圆壳体1设置呈大型可容纳人员的壳体，人员容纳于圆壳体1中直接操控涡轮扇13转动，实现圆壳体1在水面的移动；

自动工作：将圆壳体1设置呈小型只可容纳监测单元21的壳体，可通过市面的遥控器等装置操控涡轮扇13转动与监测单元21移动进行工作；

在圆壳体1工作时，涡轮扇13启动，推动水向后移动，水向后移动时产生的反作用力推动圆壳体1在水面移动，齿轮2自转动时，转动环6与齿轮2啮合转动，转动环6的上部通过转动架10连接有外围板12，涡轮扇13连接于外围板12的底部，转动环6转动时，涡轮扇13沿着圆壳体1的外部做圆周运动，涡轮扇13改变对水推动的方向，从而改变圆壳体1在水面的移动方向，升降单元15启动时可控制监测单元21在水中升降，实现水监测单元21在水中深度位置的改变，升降单元15伸缩时，固定壳20或圆块23通过刀座18时通过螺纹结构带动刀座18转动，刀座18转动时带动切刀16同步转动，实现切割缠绕在升降单元15外部水草的目的；

在圆壳体1移动时，若是圆壳体1靠岸或者触礁时，防护网7代替气囊5与外部物体接触，防护网7对气囊5的保护性强，避免圆壳体1触礁或者靠岸时尖锐物体直接接触气囊5将气囊5扎破，而气囊5将圆壳体1的外圈及外圈的上下边沿完全包覆住，防止圆壳体1在靠岸时或者触礁时出现的剧烈晃动现象，且气囊5增加了圆壳体1在水面漂浮时的承载能力。

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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水环境监测设备，其特征在于，包括：

可在水面漂浮并沿水面移动的圆壳体，所述圆壳体的一侧设有可绕圆壳体做圆周运动的涡轮扇，所述涡轮扇置于圆壳体底部的水中，涡轮扇启动时，推动水向后移动，水向后移动时产生的反作用力推动圆壳体在水面移动；

可移动并改变其位于水中深度的监测单元，所述监测单元置于圆壳体底部中间位置的水中，监测单元可沿着圆壳体长度反向延伸的轴线移动，以改变监测单元置于水中的深度；

所述圆壳体沿着长度方向延伸的轴线位置设置有基壳，所述基壳的外部可转动的连接有转动环，所述基壳的一侧设有可自转动的齿轮，转动环的底部设有与齿轮啮合的轮齿，齿轮自转动时，转动环与齿轮啮合转动，转动环的上部通过转动架连接有外围板，所述涡轮扇连接于外围板的底部，转动环转动时，涡轮扇沿着圆壳体的外部做圆周运动；

所述基壳的内部设有可带动监测单元改变位于水中深度的升降单元，所述升降单元的底部固定有用于安装监测单元的固定壳；

所述圆壳体的底部设有可转动并切除缠绕在升降单元上的水草的切刀，所述切刀固定设置在刀座的底部，所述刀座的外圈设有截面为L字形的转动壳板，转动壳板的外围活动设有限位轮，所述圆壳体的底部设有带有限位环槽的导向环，所述限位轮活动卡合在限位环槽中；

所述升降单元包括一组固定端和多组伸缩端，多组伸缩端的端部均固定设有与刀座匹配的圆块，所述圆块的外表面、固定壳的外表面均设有外螺纹，所述刀座的内表面设有与外螺纹配合的内螺纹，升降单元伸缩时，固定壳或圆块通过刀座时通过螺纹结构带动刀座转动，刀座转动时带动切刀同步转动。

2.根据权利要求1所述的一种水环境监测设备，其特征在于：所述转动架的中部设有矩形的导向块，所述圆壳体的上方一周一体设有环形支撑板，所述环形支撑板上设有供导向块滑动的环形导向槽。

3.根据权利要求2所述的一种水环境监测设备，其特征在于：所述基壳的下端设有供圆块、固定壳通过的扩张段，扩张段的一侧设有可打开或密封的门体。

4.根据权利要求3所述的一种水环境监测设备，其特征在于：所述圆壳体的外部固定有一圈保护圆壳体的气囊，气囊的外部设有一圈保护气囊的防护网，所述防护网与气囊之间通过弹簧连接。

5.根据权利要求4所述的一种水环境监测设备，其特征在于：所述防护网的一端与圆壳体的底部之间通过可弹性变形的橡胶层连接。

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