CN112098159A - 一种环境监测用水质采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环境监测用水质采样装置，包括：船体；隔板，固定在船体内部；水样存储装置包括：多个蓄水桶；圆盘，其上表面开设有多个圆周均布的凹槽，凹槽用于放置所述蓄水桶；旋转机构，其输出端与所述圆盘连接，旋转机构的固定端固定在所述隔板上表面；水样提取装置包括：出水端头；水泵，其出水口通过连接管与所述出水端头连接；进水端头，通过多个柔性连接单体与所述水泵的入水口连接；本发明提供一种环境监测用水质采样装置，能自动将取样器移动到整片的水域的不同位置，同时深入到不同深度取样，并将不同位置不同深度的水样分装到不同的蓄水桶内部，操作方便，取样效率高。

Description

一种环境监测用水质采样装置

技术领域

本发明涉及水质采样技术领域，具体涉及一种环境监测用水质采样装置。

背景技术

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程，水质监测的范围较广泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等；水质采样器是采集水质样品的一种装置，是采集受污染水体的水样，通过分析测定，以获得水体污染的基本数据，供分析水样时使用，能反映水体的化学组成和特征；水体采样的方法、位置、时间以及次数均是根据水体特点来决定；现有技术中的水质采样一般采用人工采样的方式，由采样人员站在岸边对岸边的水样进行采集，当需要采集稍远距离的水样时，就需要利用伸缩杆带动取样器伸长一定距离取样，取样操作费时费力，同时一次性只能采取一个位置的水质样品，取样效率较低，并不适用于水域范围较大的区域取样。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种环境监测用水质采样装置，能根据确定好的采集位置，自动将取样器移动到整片的水域的不同位置，同时深入到不同深度取样，并将不同位置不同深度的水样分装到不同的蓄水桶内部，操作方便，取样效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种环境监测用水质采样装置，包括：

船体杆体；

隔板杆体，固定在所述船体杆体内部，将船体杆体分隔成上下两部分；

水样存储装置，所述水样存储装置包括：

多个蓄水桶杆体，用于存放不同位置不同深度的水样；

圆盘杆体，其上表面开设有多个圆周均布的凹槽杆体，凹槽杆体用于放置所述蓄水桶杆体；

旋转机构，其输出端与所述圆盘杆体连接，用于带动圆盘杆体和多个所述蓄水桶杆体沿圆周转动，并且旋转机构的固定端固定在所述隔板杆体上表面；

水样提取装置，所述水样提取装置包括：

出水端头杆体，位于其中一个所述蓄水桶杆体的正上方用于向其内内部注入采集的不同位置不同深度的水质样品；

水泵杆体，其出水口通过连接管杆体与所述出水端头杆体连接；

进水端头杆体，通过多个柔性连接单体与所述水泵杆体的入水口连接，进水端头杆体进入到不同深度的水中用于采集不同深度的水样。

上述进水端头杆体包括钢性套管杆体，钢性套管杆体的上端与所述柔性连接单体连接，钢性套管杆体的下端固定有锥形进水口杆体，锥形进水口杆体内部设有阀门杆体，钢性套管杆体通过滑动组件与所述船体杆体滑动连接。

上述柔性连接单体包括：

柔性软管杆体；

卡盘杆体，所述卡盘杆体为环形结构，卡盘杆体的中部固定有中空的杆体杆体，卡盘杆体的一侧与一个柔性连接单体的柔性软管杆体连接，卡盘杆体的另一侧与另一个柔性连接单体的柔性软管杆体连接；

限位杆杆体，位于所述杆体杆体内部并且沿其左右两侧滑入或滑出所述卡盘杆体；

推动件杆体，固定在所述杆体杆体内部，用于推动所述限位杆杆体滑动；

其中，多个所述柔性连接单体连接成一体后，位于一端的柔性连接单体的柔性软管杆体与所述进水端头杆体的钢性套管杆体连接，位于另一端的柔性连接单体的柔性软管杆体与所述水泵杆体的入水口连接。

上述滑动组件包括滑套杆体，滑套杆体固定在所述船体杆体上，滑套杆体端口处设有两个对称放置的板体杆体，两个板体杆体上对称开设有半圆形通孔，半圆形通孔的内径小于所述钢性套管杆体上端固定的凸缘杆体的外径，同时半圆形通孔的内径大于所述钢性套管杆体的外径；所述每个板体杆体的下方均设有用于带动其左右移动的驱动机构。

上述旋转机构包括圆盘杆体，圆盘杆体上开设有用于放置所述蓄水桶杆体的凹槽杆体，圆盘杆体底部中心与第一转轴杆体上端固定连接，第一转轴杆体下端穿过箱体杆体外壳进入到箱体杆体内部，箱体杆体固定在所述船体杆体上，第一转轴杆体的侧壁固定有从动锥齿轮杆体，从动锥齿轮杆体与主动锥齿轮杆体啮合，主动锥齿轮杆体中心设有带动其转动的第二转轴杆体，第二转轴杆体的输出轴与第一电机杆体连接。

上述圆盘杆体上表面开设有两圈呈圆周均布的凹槽杆体，两圈凹槽杆体内放置两圈所述蓄水桶杆体，两圈蓄水桶杆体的正上方设有两个所述出水端头杆体，两个出水端头杆体通过三通管杆体与所述连接管杆体连接。

上述驱动机构包括：

齿条杆体，其固定在所述板体杆体下表面；

齿轮杆体，其与所述齿条杆体啮合，中心设有第三转轴杆体；

第二电机杆体，第二电机杆体的输出轴与所述第三转轴杆体连接。

上述水泵杆体固定在所述船体杆体的下部分，所述连接管杆体穿过所述隔板杆体与所述出水端头杆体连接。

上述钢性套管杆体的外侧套设有钢圈杆体。

上述船体杆体为无人驾驶船体，船体上设有GPS定位仪。

本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的环境监测用水质采样装置，利用无人驾驶的船体带动船体运动到不同的位置进行水质采样，船体上设有GPS定位仪，利用GPS定位仪定位后，船体能自动移动到该位置，这时需要再确定采样深度，在确定好采样深度后，调节进入到水中的柔性连接单体的长度，这时进入到水中的深度就确定了。

2、本发明提供的环境监测用水质采样装置，在深度确定好之后，将钢性套管从滑套内部滑出，由于钢性套管的外侧套设有钢圈，这时在重力的作用下，钢圈会带动钢性套管深入到水中，同时钢圈还会带动与其连接的柔性连接单体进入到水中，而进入到水中的柔性连接单体的节数已经确定了，在该节柔性连接单体的限位杆会滑出杆体，限位杆卡接在支撑板上，这时柔性连接单体进入到水中的深度就确定了。

3、本发明提供的环境监测用水质采样装置，能一次性采集不同位置不同深度的水样，采集到不同位置的水样会从出水端头进入到不同的蓄水桶中，这时再次采集其它位置的水样时，只需要启动旋转机构就能带动其它位置的蓄水桶转到该出水端头的下方，使用起来简单方便，能一次性采集不同位置的水质样品。

4、本发明提供的环境监测用水质采样装置，采样范围较广，改变了传统采样只能采集到水域边沿样品的情况，本发明能采集到水域中特定位置，特定深度的水样，使水质分析的结果更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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。

图1为本发明提供的整体结构示意图；

图2为本发明提供的卡盘与限位杆配合的结构示意图；

图3为本发明提供的滑动组件的结构示意图。

附图标记说明：1、船体；2、蓄水桶；3、出水端头；4、水泵；5、连接管；6、进水端头；7、钢性套管；8、锥形进水口；9、阀门；10、柔性软管； 11、卡盘；12、杆体；13、限位杆；14、推动件；15、滑套；16、板体；17、凸缘；18、圆盘；19、凹槽；20、第一转轴；21、箱体；22、从动锥齿轮；23、主动锥齿轮；24、第二转轴；25、第一电机；26、三通管；27、齿条；28、齿轮；29、第三转轴；30、第二电机；31、钢圈；32、隔板。

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。

实施例1：如图1至图3所示，一种环境监测用水质采样装置，包括：

船体1；隔板32，固定在所述船体1内部，将船体1分隔成上下两部分；水样存储装置，所述水样存储装置包括：多个蓄水桶2，用于存放不同位置不同深度的水样；圆盘18，其上表面开设有多个圆周均布的凹槽19，凹槽19用于放置所述蓄水桶2；旋转机构，其输出端与所述圆盘18连接，用于带动圆盘 18和多个所述蓄水桶2沿圆周转动，并且旋转机构的固定端固定在所述隔板 32上表面；水样提取装置，所述水样提取装置包括：出水端头3，位于其中一个所述蓄水桶2的正上方用于向其内内部注入采集的不同位置不同深度的水质样品；水泵4，其出水口通过连接管5与所述出水端头3连接；进水端头6，通过多个柔性连接单体与所述水泵4的入水口连接，进水端头6进入到不同深度的水中用于采集不同深度的水样。

本发明提供的环境监测用水质采样装置，利用无人驾驶的船体带动船体运动到不同的位置进行水质采样，船体上设有GPS定位仪，利用GPS定位仪定位后，船体能自动移动到该位置，这时需要再确定采样深度，在确定好采样深度后，调节进入到水中的柔性连接单体的长度，这时进入到水中的深度就确定了；

在深度确定好之后，将钢性套管从滑套内部滑出，由于钢性套管的外侧套设有钢圈，这时在重力的作用下，钢圈会带动钢性套管深入到水中，同时钢圈还会带动与其连接的柔性连接单体进入到水中，而进入到水中的柔性连接单体的节数已经确定了，在该节柔性连接单体的限位杆会滑出杆体，限位杆卡接在支撑板上，这时柔性连接单体进入到水中的深度就确定了；

在需要采集不同位置不同深度的水样时，不同位置的水样会从出水端头进入到不同的蓄水桶中，这时再次采集其它位置的水样时，只需要启动旋转机构就能带动其它位置的蓄水桶转到该出水端头的下方，使用起来简单方便，能一次性采集不同位置的水质样品。

实施例2：

本实施例基于实施例1，所述进水端头6包括钢性套管7，钢性套管7的上端与所述柔性连接单体连接，钢性套管7的下端固定有锥形进水口8，锥形进水口8内部设有阀门9，钢性套管7通过滑动组件与所述船体1滑动连接。

进一步地，所述钢性套管7的外侧套设有钢圈31。

本发明中利用钢性套管7本身的重量在水中向下运动的动力带动柔性连接单体随之一起下降，同时还在钢性套管7的外侧套设有钢圈31，进一步的增加钢性套管7本身的重量，保证其能顺利的进入到水中不同的深度；

同时本发明钢性套管7的下端固定有锥形进水口8，采用锥形进水口8的设计，使得进水方便，同时在锥形进水口8内部设有阀门9，这时就能通过阀门9控制锥形进水口8的开启和关闭，保证不需要收集水样时，水分不会进入到柔性连接单体内部。

实施例3：

本实施例基于实施例1，所述柔性连接单体包括：柔性软管10；卡盘11，所述卡盘11为环形结构，卡盘11的中部固定有中空的杆体12，卡盘11的一侧与一个柔性连接单体的柔性软管10连接，卡盘11的另一侧与另一个柔性连接单体的柔性软管10连接；限位杆13，位于所述杆体12内部并且沿其左右两侧滑入或滑出所述卡盘11；推动件14，固定在所述杆体12内部，用于推动所述限位杆13滑动；

其中，多个所述柔性连接单体连接成一体后，位于一端的柔性连接单体的柔性软管10与所述进水端头6的钢性套管7连接，位于另一端的柔性连接单体的柔性软管10与所述水泵4的入水口连接。

本发明中船体1内部固定有隔板，隔板将船体1分隔成上部和下部两个区域，其中多个柔性连接单体位于隔板下部的区域，隔板上开设有允许柔性连接单体的卡盘11穿过的通孔，通孔的直径大于卡盘11的直径同时通孔的直径还小于两个限位杆13伸出的距离，这时当确定好柔性连接单体需要进入到水中的深度时，就启动该柔性连接单体的推动件14，推动件14推动限位杆13从卡盘11内部滑出，之后卡在隔板底部。

实施例4：

本实施例基于实施例1，所述滑动组件包括滑套15，滑套15固定在所述船体1上，滑套15端口处设有两个对称放置的板体16，两个板体16上对称开设有半圆形通孔，半圆形通孔的内径小于所述钢性套管7上端固定的凸缘17 的外径，同时半圆形通孔的内径大于所述钢性套管7的外径；所述每个板体16 的下方均设有用于带动其左右移动的驱动机构；

所述驱动机构包括：

齿条27，其固定在所述板体16下表面；

齿轮28，其与所述齿条27啮合，中心设有第三转轴29；

第二电机30，第二电机30的输出轴与所述第三转轴29连接。

本发明中钢性套管从滑套内部滑出，滑套为钢性套管向下滑动提供导向，同时还利用驱动机构驱动板体16左右移动来将钢性套管7放下或者卡紧，在平时不用时将其夹紧，在使用时将其放下即可。

实施例5：

本实施例基于实施例1，所述旋转机构包括圆盘18，圆盘18上开设有用于放置所述蓄水桶2的凹槽19，圆盘18底部中心与第一转轴20上端固定连接，第一转轴20下端穿过箱体21外壳进入到箱体21内部，箱体21固定在所述船体1上，第一转轴20的侧壁固定有从动锥齿轮22，从动锥齿轮22与主动锥齿轮23啮合，主动锥齿轮23中心设有带动其转动的第二转轴24，第二转轴24 的输出轴与第一电机25连接。

本发明中旋转机构利用第一电机25带动主动锥齿轮23和从动锥齿轮22 转动，第一转轴20带动圆盘18转动，能实现转动的平稳性。

实施例6：

本实施例基于实施例1，所述圆盘18上表面开设有两圈呈圆周均布的凹槽 19，两圈凹槽19内放置两圈所述蓄水桶2，两圈蓄水桶2的正上方设有两个所述出水端头3，两个出水端头3通过三通管26与所述连接管5连接；本发明每个出水端头3的端部均设有阀门，阀门用于控制水是否能从该出水端头3进入。

进一步地，所述水泵4固定在所述船体1的下部分，所述连接管5穿过所述隔板32与所述出水端头3连接。

进一步地，所述船体1为无人驾驶船体，船体上设有GPS定位仪。

本发明的工作原理：

本发明提供的环境监测用水质采样装置，利用无人驾驶的船体，能一次性带动无人驾驶船体移动到整片水域的不同位置，对不同位置不同深度的水样进行采集；

利用无人驾驶船体带动水质采样装置移动到特定位置后，只需要根据确定的采样深度来启动推动件14，推动件14带动限位杆13沿杆体12滑动，这时限位杆13移出卡盘11；

在进水端头6的钢性套管7的带动下，钢性套管7沿滑套15向下滑动，在钢性套管7滑动前需要先启动第二电机30，第二电机30带动第三转轴29 转动，第三转轴29转动带动齿轮28转动，齿轮28转动带动齿条27左右移动这时就将钢性套管7放开，钢性套管7沿滑套15向下滑动带动柔性连接单体逐级随之一起向下滑动，这时滑动到采样深度后，该节柔性连接单体的限位杆 13刚好已经提前移出卡盘，所以该节柔性连接单体就卡接在船体上开设的凹槽内，这时采样的深度就到达了指定位置；

到了指定位置后需要启动锥形进水口8内部的阀门9，同时启动水泵4，这时水泵会将该深度的水从锥形进水口8通过多个柔性连接单体抽入到蓄水桶 2内，当蓄水桶抽半桶时，关闭锥形进水口8内部的阀门9，但是水泵继续工作就能将柔性连接单体内部存入的水分全部抽入到蓄水桶2内，这时该位置的水质取样完成；

该位置的水质取样完成后，启动旋转机构的第一电机25，第一电机25带动主动锥齿轮23转动，主动锥齿轮23带动从动锥齿轮22转动，从动锥齿轮 22带动第一转轴20转动，第一转轴20转动带动圆盘18转动，圆盘18转动带动不同位置的蓄水桶2转动到出水端头3的下方，为下次采集水样提供方便；

当需要抽取另一位置的水样时，先确定采样深度，这时将上一次滑出的限位杆13收回，再根据确定的采样深度来调节下一个深度限位杆13的伸缩后重复上述操作就能完成下一次水样的采集。

本发明提供一种环境监测用水质采样装置，能根据确定好的采集位置，自动将取样器移动到整片的水域的不同位置，同时深入到不同深度取样，并将不同位置不同深度的水样分装到不同的蓄水桶内部，操作方便，取样效率高。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和在内。

Claims (10)

1.一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，包括：

船体(1)；

隔板(32)，固定在所述船体(1)内部，将船体(1)分隔成上下两部分；

水样存储装置，所述水样存储装置包括：

多个蓄水桶(2)，用于存放不同位置不同深度的水样；

圆盘(18)，其上表面开设有多个圆周均布的凹槽(19)，凹槽(19)用于放置所述蓄水桶(2)；

旋转机构，其输出端与所述圆盘(18)连接，用于带动圆盘(18)和多个所述蓄水桶(2)沿圆周转动，并且旋转机构的固定端固定在所述隔板(32)上表面；

水样提取装置，所述水样提取装置包括：

出水端头(3)，位于其中一个所述蓄水桶(2)的正上方用于向其内内部注入采集的不同位置不同深度的水质样品；

水泵(4)，其出水口通过连接管(5)与所述出水端头(3)连接；

进水端头(6)，通过多个柔性连接单体与所述水泵(4)的入水口连接，进水端头(6)进入到不同深度的水中用于采集不同深度的水样。

2.如权利要求1所述的一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，所述进水端头(6)包括钢性套管(7)，钢性套管(7)的上端与所述柔性连接单体连接，钢性套管(7)的下端固定有锥形进水口(8)，锥形进水口(8)内部设有阀门(9)，钢性套管(7)通过滑动组件与所述船体(1)滑动连接。

3.如权利要求2所述的一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，所述柔性连接单体包括：

柔性软管(10)；

卡盘(11)，所述卡盘(11)为环形结构，卡盘(11)的中部固定有中空的杆体(12)，卡盘(11)的一侧与一个柔性连接单体的柔性软管(10)连接，卡盘(11)的另一侧与另一个柔性连接单体的柔性软管(10)连接；

限位杆(13)，位于所述杆体(12)内部并且沿其左右两侧滑入或滑出所述卡盘(11)；

推动件(14)，固定在所述杆体(12)内部，用于推动所述限位杆(13)滑动；

其中，多个所述柔性连接单体连接成一体后，位于一端的柔性连接单体的柔性软管(10)与所述进水端头(6)的钢性套管(7)连接，位于另一端的柔性连接单体的柔性软管(10)与所述水泵(4)的入水口连接。

4.如权利要求2所述的一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，所述滑动组件包括滑套(15)，滑套(15)固定在所述船体(1)上，滑套(15)端口处设有两个对称放置的板体(16)，两个板体(16)上对称开设有半圆形通孔，半圆形通孔的内径小于所述钢性套管(7)上端固定的凸缘(17)的外径，同时半圆形通孔的内径大于所述钢性套管(7)的外径；所述每个板体(16)的下方均设有用于带动其左右移动的驱动机构。

5.如权利要求1所述的一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，所述旋转机构包括圆盘(18)，圆盘(18)上开设有用于放置所述蓄水桶(2)的凹槽(19)，圆盘(18)底部中心与第一转轴(20)上端固定连接，第一转轴(20)下端穿过箱体(21)外壳进入到箱体(21)内部，箱体(21)固定在所述船体(1)上，第一转轴(20)的侧壁固定有从动锥齿轮(22)，从动锥齿轮(22)与主动锥齿轮(23)啮合，主动锥齿轮(23)中心设有带动其转动的第二转轴(24)，第二转轴(24)的输出轴与第一电机(25)连接。

6.如权利要求1所述的一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，所述圆盘(18)上表面开设有两圈呈圆周均布的凹槽(19)，两圈凹槽(19)内放置两圈所述蓄水桶(2)，两圈蓄水桶(2)的正上方设有两个所述出水端头(3)，两个出水端头(3)通过三通管(26)与所述连接管(5)连接。

7.如权利要求4所述的一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

齿条(27)，其固定在所述板体(16)下表面；

齿轮(28)，其与所述齿条(27)啮合，中心设有第三转轴(29)；

第二电机(30)，第二电机(30)的输出轴与所述第三转轴(29)连接。

8.如权利要求1所述的一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，所述水泵(4)固定在所述船体(1)的下部分，所述连接管(5)穿过所述隔板(32)与所述出水端头(3)连接。

9.如权利要求1所述的一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，所述钢性套管(7)的外侧套设有钢圈(31)。

10.如权利要求1所述的一种环境监测用水质采样装置，其特征在于，所述船体(1)为无人驾驶船体，船体上设有GPS定位仪。

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