CN112432815A - 一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，包括漂浮块、太阳能板、电池、螺旋桨和变速器，所述漂浮块的上方安装有太阳能板，且太阳能板的下方设置有电池，并且电池安装在漂浮块的上表面，所述漂浮块的上方镶嵌有GPS定位器，且GPS定位器的左侧设置有信号接收器，并且信号接收器的左侧设置有控制器，所述漂浮块的左下方设置有螺旋桨。该可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置设置有放线轴、取样仓和配重块，可通过放线轴的转动配合外包层将取样仓进行下放，配合配重块将取样仓拉入水体内，可通过放线轴的放线长度对取样仓的深度位置进行控制，可对水体的取样深度进行自由的控制。

Description

一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置

技术领域

本发明涉及海洋环境检测技术领域，具体为一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置。

背景技术

随着社会和工业的发展，人们对环境的保护也越来越重视，海洋作为地球上占地面积最大的区域，是多种生物赖以生存的空间，对海洋环境的检测是对海洋污染状态做出评价的重要因素之一，在对海洋环境进行检测时往往是通过对海洋水体进行取样，然后对取样的液体进行污染物的检查，从而判断海洋水体的污染情况，公开号为CN206488959U公开的一种海水取样装置，包括取样瓶，其中，还包括自动取样机构，所述取样瓶包括上封盖、取样瓶体、下封盖和中心轴，由多个海水取样装置串联的海水取样系统可以同时对多个深度的海水进行取样，大大提高了海水取样效率，但该取样装置在使用时还存在一些不足之处：

1、该取样装置在进行使用时，其取样装置的高度为定值，通过多组取样装置的串联对不同深度的海水进行取样，其对海水的取样深度是通过取样装置自身的高度的倍数进行调整，即取样深度为等间距的区间范围，不能根据需要进行任意深度海水的取样作业，装置存在一定的局限性，降低了装置的功能性；

2、该取样装置在使用时需要依靠人工手动操作，且取样点受外界环境影响，需要有一个操作平台供人员进行操作，不便于对不同位置区域的海水进行取样，降低了装置的使用便捷性。

针对上述问题，急需在原有海水取样装置的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的海水取样装置不能根据需要进行任意深度海水的取样作业，装置存在一定的局限性，且在使用时需要依靠人工手动操作，并且取样点受外界环境影响，需要有一个操作平台供人员进行操作，不便于对不同位置区域的海水进行取样的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，包括漂浮块、太阳能板、电池、螺旋桨和变速器，所述漂浮块的上方安装有太阳能板，且太阳能板的下方设置有电池，并且电池安装在漂浮块的上表面，所述漂浮块的上方镶嵌有GPS定位器，且GPS定位器的左侧设置有信号接收器，并且信号接收器的左侧设置有控制器，所述漂浮块的左下方设置有螺旋桨，且螺旋桨的右端安装有传动轴，并且传动轴外侧安装有变速器，所述传动轴的右端连接有第一电机，且第一电机安装在漂浮块的内部，所述螺旋桨的左侧设置有导向板，且导向板的上端镶嵌有调节轴，并且调节轴的表面镶嵌有连接齿轮，所述连接齿轮的右侧啮合有活动块，且活动块位于漂浮块的内部，并且活动块的前端螺栓安装有电动推杆，所述漂浮块的内部安装有放线轴，且放线轴的外侧缠绕有外包层，并且外包层的内部设置有连接导线，所述连接导线的上端连接有导电柱，且导电柱位于放线轴的内部，并放线轴的前端连接有第二电机，所述导电柱的后端贯穿放线轴的后侧表面，且导电柱的后端设置有导电座，所述外包层的下方设置有取样仓，且取样仓的下方安装有连接绳，并且连接绳的下端连接有配重块，所述取样仓的内壁镶嵌有第一安装板，且第一安装板的上方设置有第三电机，并且第三电机的外侧设置有保护壳，所述第三电机的下方连接有螺纹杆，且螺纹杆的下方设置有密封塞，并且密封塞的下方设置有挡板，所述挡板的下表面镶嵌有活动杆，且活动杆的下端贯穿有第二安装板，并且第二安装板镶嵌在取样仓的内壁，所述取样仓的下方开设有排液口。

优选的，所述导向板和调节轴之间构成一体化结构，且调节轴和漂浮块之间构成轴承连接，并且调节轴通过连接齿轮和活动块相啮合。

优选的，所述活动块的上下表面均安装有滑轮，且活动块通过滑轮和漂浮块之间构成前后滑动结构。

优选的，所述放线轴和漂浮块之间构成轴承连接，且放线轴的水平中心线和导电柱的水平中心线相重合设置，并且导电柱和导电座之间构成转动连接。

优选的，所述取样仓的俯视截面呈圆柱形结构设计，且取样仓的上下两端均呈开口状结构设计，并且取样仓和第一安装板之间构成一体化结构。

优选的，所述保护壳和第一安装板之间构成一体化结构，且第一安装板通过保护壳和外包层相连接，并且保护壳的竖直中心线和取样仓的竖直中心线相重合设置。

优选的，所述密封塞的上表面镶嵌有连接板，且连接板的上表面镶嵌有导向杆，并且导向杆和第一安装板之间构成嵌套连接，同时连接板和螺纹杆之间构成螺纹连接。

优选的，所述挡板的下表面粘接有密封垫，且挡板的直径大于取样仓的下端开口直径。

优选的，所述活动杆的外侧嵌套有复位弹簧，且活动杆的下端主视截面呈倒“T”形结构设计，并且活动杆和第二安装板之间构成嵌套结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置：

（1）设置有放线轴、取样仓和配重块，可通过放线轴的转动配合外包层将取样仓进行下放，配合配重块将取样仓拉入水体内，可通过放线轴的放线长度对取样仓的深度位置进行控制，可对水体的取样深度进行自由的控制，增加装置的功能性；

（2）设置有密封塞和挡板，可通过密封塞的移动将水体吸入到取样仓内，同时挡板可在外界压力作用下进行移动，水体进入取样仓内后挡板可进行复位，对取样仓进行封闭，避免取样后的水体泄露，同时在取样仓在默认状态下水体可进入到密封塞的上方，减小取样仓所受的浮力，使其能顺利的下沉；

（3）设置有漂浮块、导向板和螺旋桨，装置可通过漂浮块悬浮在水面上，为取样仓提供支撑面，同时漂浮块可在导向板和螺旋桨的作用下在水面上进行移动，方便对取样位置进行控制，配合GPS定位器和信号接收器可实现对装置的远程遥控，使装置更具智能化，提高装置的使用便捷性。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明漂浮块主剖结构示意图；

图3为本发明放线轴俯剖结构示意图；

图4为本发明图2中A处放大结构示意图；

图5为本发明活动块俯剖结构示意图；

图6为本发明取样仓主剖结构示意图；

图7为本发明取样仓俯视结构示意图；

图8为本发明图6中B处放大结构示意图；

图9为本发明第二安装板仰视结构示意图。

图中：1、漂浮块；2、太阳能板；3、电池；4、GPS定位器；5、信号接收器；6、控制器；7、螺旋桨；8、传动轴；9、变速器；10、第一电机；11、导向板；12、调节轴；13、连接齿轮；14、活动块；1401、滑轮；15、电动推杆；16、放线轴；17、外包层；18、连接导线；19、第二电机；20、导电柱；21、导电座；22、取样仓；23、连接绳；24、配重块；25、保护壳；26、第三电机；27、第一安装板；28、螺纹杆；29、密封塞；2901、连接板；2902、导向杆；30、挡板；3001、密封垫；31、活动杆；3101、复位弹簧；32、第二安装板；33、排液口。

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。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，包括漂浮块1、太阳能板2、电池3、GPS定位器4、信号接收器5、控制器6、螺旋桨7、传动轴8、变速器9、第一电机10、导向板11、调节轴12、连接齿轮13、活动块14、电动推杆15、放线轴16、外包层17、连接导线18、第二电机19、导电柱20、导电座21、取样仓22、连接绳23、配重块24、保护壳25、第三电机26、第一安装板27、螺纹杆28、密封塞29、挡板30、活动杆31、第二安装板32和排液口33，漂浮块1的上方安装有太阳能板2，且太阳能板2的下方设置有电池3，并且电池3安装在漂浮块1的上表面，漂浮块1的上方镶嵌有GPS定位器4，且GPS定位器4的左侧设置有信号接收器5，并且信号接收器5的左侧设置有控制器6，漂浮块1的左下方设置有螺旋桨7，且螺旋桨7的右端安装有传动轴8，并且传动轴8外侧安装有变速器9，传动轴8的右端连接有第一电机10，且第一电机10安装在漂浮块1的内部，螺旋桨7的左侧设置有导向板11，且导向板11的上端镶嵌有调节轴12，并且调节轴12的表面镶嵌有连接齿轮13，连接齿轮13的右侧啮合有活动块14，且活动块14位于漂浮块1的内部，并且活动块14的前端螺栓安装有电动推杆15，漂浮块1的内部安装有放线轴16，且放线轴16的外侧缠绕有外包层17，并且外包层17的内部设置有连接导线18，连接导线18的上端连接有导电柱20，且导电柱20位于放线轴16的内部，并放线轴16的前端连接有第二电机19，导电柱20的后端贯穿放线轴16的后侧表面，且导电柱20的后端设置有导电座21，外包层17的下方设置有取样仓22，且取样仓22的下方安装有连接绳23，并且连接绳23的下端连接有配重块24，取样仓22的内壁镶嵌有第一安装板27，且第一安装板27的上方设置有第三电机26，并且第三电机26的外侧设置有保护壳25，第三电机26的下方连接有螺纹杆28，且螺纹杆28的下方设置有密封塞29，并且密封塞29的下方设置有挡板30，挡板30的下表面镶嵌有活动杆31，且活动杆31的下端贯穿有第二安装板32，并且第二安装板32镶嵌在取样仓22的内壁，取样仓22的下方开设有排液口33；

导向板11和调节轴12之间构成一体化结构，且调节轴12和漂浮块1之间构成轴承连接，并且调节轴12通过连接齿轮13和活动块14相啮合，上述结构设计可通过后续调节轴12的转动对到导向板11的角度进行控制，从而对后续漂浮块1的移动方向进行调整；

活动块14的上下表面均安装有滑轮1401，且活动块14通过滑轮1401和漂浮块1之间构成前后滑动结构，上述结构设计可通过后续电动推杆15对活动块14的位置进行控制，从而使活动块14在移动的同时驱动调节轴12进行旋转；

放线轴16和漂浮块1之间构成轴承连接，且放线轴16的水平中心线和导电柱20的水平中心线相重合设置，并且导电柱20和导电座21之间构成转动连接，上述结构设计使得连接导线18可通过导电柱20和导电座21进行连接，同时在放线轴16进行旋转的同时导电柱20能和导电座21之间保持有效的连接，从而保证后续第三电机26的电路连接稳定性；

取样仓22的俯视截面呈圆柱形结构设计，且取样仓22的上下两端均呈开口状结构设计，并且取样仓22和第一安装板27之间构成一体化结构，上述结构设计可通过取样仓22对后续水体进行取样，同时上部开口设置的取样仓22可减小后续取样仓22在水体内收到的浮力，保证其能顺利的下沉；

保护壳25和第一安装板27之间构成一体化结构，且第一安装板27通过保护壳25和外包层17相连接，并且保护壳25的竖直中心线和取样仓22的竖直中心线相重合设置，上述结构设计可通过后续外包层17的放卷长度对取样仓22的下方深度进行控制，从而对取样深度进行调整；

密封塞29的上表面镶嵌有连接板2901，且连接板2901的上表面镶嵌有导向杆2902，并且导向杆2902和第一安装板27之间构成嵌套连接，同时连接板2901和螺纹杆28之间构成螺纹连接，上述结构设计可通过后续螺纹杆28的旋转带动连接板2901进行移动，配合导向杆2902拉动密封塞29进行移动，从而将水体吸入到取样仓22内；

挡板30的下表面粘接有密封垫3001，且挡板30的直径大于取样仓22的下端开口直径，上述结构设计可通过挡板30对取样仓22的下端进行封闭，使得取样后的水体能有效的被保存在取样仓22内；

活动杆31的外侧嵌套有复位弹簧3101，且活动杆31的下端主视截面呈倒“T”形结构设计，并且活动杆31和第二安装板32之间构成嵌套结构，上述结构设计可通过复位弹簧3101和活动杆31的配合对挡板30的位置进行控制，使得水体进入取样仓22内后挡板30能进行自动的复位。

工作原理：在使用该可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置时，首先，根据图1和图2所示，可将漂浮块1放置到水面上进行使用，同时可通过远程遥控装置进行移动，通过GPS定位器4可对装置的位置进行检测，同时控制信号发出后通过信号接收器5进行接收，后续通过控制器6对装置进行控制，在需要对装置进行移动时，可驱动第一电机10进行旋转，使其通过传动轴8为螺旋桨7提供动力，推动漂浮块1在水面上进行移动，结合图4和图5所示，在需要转向时控制电动推杆15伸出或缩回，使其带动活动块14进行移动，活动块14在进行移动将通过和连接齿轮13的啮合带动连接齿轮13进行旋转，连接齿轮13带动调节轴12进行旋转，从而使调节轴12带动导向板11进行移动，对漂浮块1的移动方向进行调整，可根据需要将漂浮块1移动到合适位置对该处水体进行取样；

结合图3和图6所示，在进行取样时可启动第二电机19，使其带动放线轴16进行旋转，对外包层17进行放卷，同时配重块24将向下拉动取样仓22进行移动，第三电机26通过连接导线18和导电柱20进行连接，在放线轴16旋转时，导电柱20始终和导电座21之间保持连接，导电座21和电池3通过控制器6进行连接，保证后续第三电机26电路连接的稳定性，可通过放线轴16的放卷长度对取样仓22的取样深度进行控制；

在进行取样作业时，可启动第三电机26，结合图7、图8和图9所示，第三电机26带动螺纹杆28进行旋转，螺纹杆28将通过和连接板2901之间的螺纹连接带动连接板2901进行移动，同时导向杆2902在第一安装板27内进行移动，此时连接板2901将向上拉动密封塞29在取样仓22内向上移动，在密封塞29向上移动时外界水压将推动挡板30向上移动，使水体从取样仓22的下方进入到取样仓22内，在水体进入后挡板30将在复位弹簧3101和活动杆31的配合下向下移动进行复位，对取样仓22的下端开口进行密封，使水体被保存在取样仓22内，即完成对该深度水体的取样，然后通过放线轴16将取样仓22拉起即可，后续可通过排液口33将取样仓22内的液体排出。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

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 (9)

1.一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，包括漂浮块（1）、太阳能板（2）、电池（3）、螺旋桨（7）和变速器（9），其特征在于：所述漂浮块（1）的上方安装有太阳能板（2），且太阳能板（2）的下方设置有电池（3），并且电池（3）安装在漂浮块（1）的上表面，所述漂浮块（1）的上方镶嵌有GPS定位器（4），且GPS定位器（4）的左侧设置有信号接收器（5），并且信号接收器（5）的左侧设置有控制器（6），所述漂浮块（1）的左下方设置有螺旋桨（7），且螺旋桨（7）的右端安装有传动轴（8），并且传动轴（8）外侧安装有变速器（9），所述传动轴（8）的右端连接有第一电机（10），且第一电机（10）安装在漂浮块（1）的内部，所述螺旋桨（7）的左侧设置有导向板（11），且导向板（11）的上端镶嵌有调节轴（12），并且调节轴（12）的表面镶嵌有连接齿轮（13），所述连接齿轮（13）的右侧啮合有活动块（14），且活动块（14）位于漂浮块（1）的内部，并且活动块（14）的前端螺栓安装有电动推杆（15），所述漂浮块（1）的内部安装有放线轴（16），且放线轴（16）的外侧缠绕有外包层（17），并且外包层（17）的内部设置有连接导线（18），所述连接导线（18）的上端连接有导电柱（20），且导电柱（20）位于放线轴（16）的内部，并放线轴（16）的前端连接有第二电机（19），所述导电柱（20）的后端贯穿放线轴（16）的后侧表面，且导电柱（20）的后端设置有导电座（21），所述外包层（17）的下方设置有取样仓（22），且取样仓（22）的下方安装有连接绳（23），并且连接绳（23）的下端连接有配重块（24），所述取样仓（22）的内壁镶嵌有第一安装板（27），且第一安装板（27）的上方设置有第三电机（26），并且第三电机（26）的外侧设置有保护壳（25），所述第三电机（26）的下方连接有螺纹杆（28），且螺纹杆（28）的下方设置有密封塞（29），并且密封塞（29）的下方设置有挡板（30），所述挡板（30）的下表面镶嵌有活动杆（31），且活动杆（31）的下端贯穿有第二安装板（32），并且第二安装板（32）镶嵌在取样仓（22）的内壁，所述取样仓（22）的下方开设有排液口（33）。

2.根据权利要求1所述的一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，其特征在于：所述导向板（11）和调节轴（12）之间构成一体化结构，且调节轴（12）和漂浮块（1）之间构成轴承连接，并且调节轴（12）通过连接齿轮（13）和活动块（14）相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，其特征在于：所述活动块（14）的上下表面均安装有滑轮（1401），且活动块（14）通过滑轮（1401）和漂浮块（1）之间构成前后滑动结构。

4.根据权利要求1所述的一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，其特征在于：所述放线轴（16）和漂浮块（1）之间构成轴承连接，且放线轴（16）的水平中心线和导电柱（20）的水平中心线相重合设置，并且导电柱（20）和导电座（21）之间构成转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，其特征在于：所述取样仓（22）的俯视截面呈圆柱形结构设计，且取样仓（22）的上下两端均呈开口状结构设计，并且取样仓（22）和第一安装板（27）之间构成一体化结构。

6.根据权利要求1所述的一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，其特征在于：所述保护壳（25）和第一安装板（27）之间构成一体化结构，且第一安装板（27）通过保护壳（25）和外包层（17）相连接，并且保护壳（25）的竖直中心线和取样仓（22）的竖直中心线相重合设置。

7.根据权利要求1所述的一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，其特征在于：所述密封塞（29）的上表面镶嵌有连接板（2901），且连接板（2901）的上表面镶嵌有导向杆（2902），并且导向杆（2902）和第一安装板（27）之间构成嵌套连接，同时连接板（2901）和螺纹杆（28）之间构成螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，其特征在于：所述挡板（30）的下表面粘接有密封垫（3001），且挡板（30）的直径大于取样仓（22）的下端开口直径。

9.根据权利要求1所述的一种可对取样深度远程控制的漂浮式海洋水体取样装置，其特征在于：所述活动杆（31）的外侧嵌套有复位弹簧（3101），且活动杆（31）的下端主视截面呈倒“T”形结构设计，并且活动杆（31）和第二安装板（32）之间构成嵌套结构。

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