CN113588341A - 海洋浮标在线自动采样设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种海洋浮标在线自动采样设备，包括底座、浮标、采样组件、供电系统及控制系统，浮标安装在底座上，浮标塔安装在浮标上，采样组件包括有潜水泵结构、流量计、若干开关阀及若干储样桶，潜水泵结构包括有潜水泵，并安装在浮标上，用于抽取海水，潜水泵的一端设置有导水管，流量计安装在导水管上，若干开关阀的一端分别通过支管与导水管连通，并且另一端分别与若干储样桶连通，若干储样桶分别位于浮标上，并且与浮标塔固定，供电系统安装在浮标塔上，用于给采样组件供电，控制系统与潜水泵、若干开关阀电连接，并且用于控制启动潜水泵，并依次控制若干开关阀从而将海水抽至对应的储样桶。

Description

海洋浮标在线自动采样设备

技术领域

本发明涉及加工制造技术领域，特别涉及一种海洋浮标在线自动采样设备、加工设备和海洋浮标在线自动采样设备。

背景技术

现有海水取样方式主要是水质人工取样器，现有的水质人工取样器在海洋中使用时操作不便，稳定可靠性差，取样精度低，且能耗高，也无法实现自动取样，另外每次采样前储样桶因未进行润洗，很可能导致检测的不准确性。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种海洋浮标在线自动采样设备，旨在实现海水自动取样。

为实现上述目的，本发明提出的海洋浮标在线自动采样设备，包括：

底座；

浮标，所述浮标安装在所述底座上；

浮标塔，所述浮标塔安装在所述浮标上；

采样组件，所述采样组件包括有潜水泵结构、流量计、若干开关阀及若干储样桶，所述潜水泵结构包括有潜水泵，并安装在所述浮标上，用于抽取海水，所述潜水泵的一端设置有导水管，所述流量计安装在所述导水管上，所述若干开关阀的一端分别通过支管与所述导水管连通，并且另一端分别与所述若干储样桶连通，所述若干储样桶分别位于所述浮标上，并且与所述浮标塔固定；

供电系统，所述供电系统安装在所述浮标塔上，用于给采样组件供电；

控制系统，所述控制系统与所述潜水泵、若干开关阀电连接，并且用于控制启动所述潜水泵，并依次控制所述若干开关阀从而将海水抽至对应的储样桶。

可选地，所述采样组件包括有硝酸瓶、进液泵、若干分液阀、若干排液泵及PH传感器，所述硝酸瓶用于盛放硝酸，所述进液泵与所述硝酸瓶通过导管连通，所述若干分液阀的一端分别与所述进液泵连通，另一端分别与所述若干储样桶连通，所述若干排液泵的一端分别与所述若干储样桶连通，另一端分别与一排水管连通，所述排水管连通外部系统排水，所述PH传感器位于所述排水管上，用于感测所述排水管内水的PH值。

可选地，所述供电系统包括有蓄电池组件及若干太阳能板，所述蓄电池组件及所述若干太阳能板分别安装在所述浮标塔上，所述若干太阳能板与所述蓄电池组件电连接。

可选地，所述蓄电池组件包括蓄电池仓、若干蓄电池、密封圈及密封盖，所述蓄电池仓一端开口，所述若干蓄电池位于所述蓄电池仓中，所述密封盖安装在所述蓄电池仓上，用于封闭所述蓄电池仓，所述密封圈位于所述蓄电池仓与所述密封盖之间。

可选地，所述蓄电池仓的开口边缘向外延伸有止位环，所述止位环开设有安装槽，所述密封圈位于所述安装槽内。

可选地，所述潜水泵还包括容纳筒及插销，所述容纳筒一端开口，并且侧壁靠近底部开设有若干进水孔，所述插销安装在所述开口处，所述潜水泵位于所述容纳筒内。

可选地，所述潜水泵还包括容纳筒及插销，所述容纳筒一端开口，并且侧壁靠近底部开设有若干进水孔，所述插销安装在所述开口处，所述潜水泵位于所述容纳筒内。

可选地，所述蓄电池组件安装在所述支撑架上，所述若干太阳能板分别安装在所述塔架上，所述控制系统安装在所述塔架上。

可选地，所述塔架上还安装有航标灯及雷达放射器，所述控制系统与所述航标灯及所述雷达放射器。

相对现有技术，本发明具备如下技术效果：

本发明海洋浮标在线自动采样设备的技术方案包括底座、浮标、浮标塔、采样组件、供电系统及控制系统，所述浮标安装在所述底座上，所述采样组件包括有潜水泵结构、流量计、若干开关阀及若干储样桶，所述潜水泵结构包括有潜水泵，并安装在所述浮标上，用于抽取海水，所述潜水泵的一端设置有导水管，所述流量计安装在所述导水管上，所述若干开关阀的一端分别通过支管与所述导水管连通，并且另一端分别与所述若干储样桶连通，所述若干储样桶分别位于所述浮标上，并且与所述浮标塔固定，所述供电系统安装在所述浮标塔上，用于给采样组件供电，所述控制系统与所述潜水泵、若干开关阀电连接，并且用于控制启动所述潜水泵，并依次控制所述若干开关阀从而将海水抽至对应的储样桶，这样可实现自动采样，节省人力物力。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明海洋浮标在线自动采样设备一实施例的立体分解图；

图2为图1中底座的一立体图；

图3为图1中潜水泵结构的一立体图；

图4为图1中储样盖的一立体分解图；

图5为图1中蓄电池组件的一立体分解图；

图6为图1中支撑架的一立体图；

图7为图1中塔架的一立体图；

图8为图1中海洋浮标在线自动采样设备的一立体组装图；

图9为本发明海洋浮标在线自动采样设备的一线路图；

图10为本发明海洋浮标在线自动采样设备的一模块图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及″第一″、″第二″等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1-10，本发明提供一种海洋漂浮在线自动采样设备100，所述采样设备100包括：

底座10；

浮标20，所述浮标20安装在所述底座10上；

浮标塔60，所述浮标塔安装在所述浮标20上；

采样组件30，所述采样组件30包括有潜水泵结构50、流量计31、若干开关阀32及若干储样桶33，所述潜水泵结构50包括有潜水泵51，并安装在所述浮标20上，用于抽取海水，所述潜水泵51的一端设置有导水管311，所述流量计31安装在所述导水管311上，所述若干开关阀32的一端分别通过支管与所述导水管311连通，并且另一端分别与所述若干储样桶33连通，所述若干储样桶33分别位于所述浮标20上，并且与所述浮标塔60固定；

控制系统70，所述控制系统70与所述潜水泵51、若干开关阀32电连接，并且用于控制启动所述潜水泵51，

供电系统40所述供电系统40安装在所述浮标塔60上，用于给采样组件30及所述控制系统70供电，这样所述控制系统70控制开启潜水泵51，并依次控制所述若干开关阀32从而将海水抽至对应的储样桶33，这样可以实现海水的自动取样，节省了人力物力。

在本发明的一实施方式中，所述自动采样装置100包括有底座10、浮标20、采样组件30、供电系统40、浮标塔60及控制系统70。

请参阅2，在本发明的一实施方式中，所述底座10包括有四竖杆11及四横杆13，所述四竖杆11竖直放置，所述每一横杆13连接相邻两竖杆11的顶部，并且每一横杆13对应所述浮标20开设有若干螺纹孔131。

在本发明的一实施方式中，所述浮标20为圆柱体，具体地，所述浮标20的顶面开设有蓄电池孔21、若干安装孔22及若干锁孔23，所述蓄电池孔21贯穿所述浮标20的顶面和底面，并用于安装所述供电系统40；所述若干安装孔22分别贯穿所述浮标20的顶面和底面，用于安装若干采样组件30；所述若干锁孔23分别贯穿所述浮标20的顶面和底面并对应所述若干螺纹孔131，用于将所述浮标20固定在所述底座10上。优选地，所述若干安装孔22分别与所述蓄电池孔21的距离相等，所述若干锁孔23分别与所述蓄电池孔21的距离相等，另外，所述安装孔22与所述蓄电池孔21之间的距离大于锁孔21与蓄电池孔21之间的距离。

请一起参阅图9，在本发明的一实施例中，所述采样组件30包括有潜水泵结构50、流量计31、若干开关阀32及若干储样桶33，所述潜水泵结构50包括有潜水泵51，并安装在所述浮标20上，用于抽取海水，所述潜水泵51的一端设置有导水管311，所述流量计31安装在所述导水管311上，所述若干开关阀32的一端分别通过支管与所述导水管311连通，并且另一端分别与所述若干储样桶33连通，所述若干储样桶33分别安装在所述浮标20上。

进一步地，所述采样组件30还包括有硝酸瓶34、进液泵35、若干分液阀36、若干排液泵37及PH传感器38，所述硝酸瓶34用于盛放硝酸，所述进液泵35与所述硝酸瓶34通过导管连通，所述若干分液阀36的一端分别与所述进液泵35连通，另一端分别与所述若干储样桶33连通，所述若干排液泵37的一端分别与所述若干储样桶33连通，另一端分别与一排水管39连通，所述排水管39连通外部系统排水，所述PH传感器38位于所述排水管39上，用于感测所述排水管39内水的PH值。为了控制海水流量，所述导水管311上设置有比例调节阀312，这样可通过控制比利润调节阀312来控制导水管311内的水量。

请一起参阅图3，另外，所述潜水泵结构50还包括容纳筒52及插销53，所述容纳筒52一端开口，呈现长形圆柱体但不限于此，侧壁靠近底部开设有若干进水孔521，靠近开口处设置有限位环522，这样潜水泵结构50可通过限位环522而卡扣安装在所述浮标20上。

所述插销53安装在所述开口处，所述潜水泵51位于所述容纳筒52内，并且悬挂在所述插销53上，具体地，所述潜水泵51为常用的海水潜水泵，因此不在此赘述。

请一起参阅图4，在本发明的一实施方式中，所述若干储样桶33分别通过一储样盖80安装在所述浮标20上，具体地，所述储样盖80安装在所述浮标塔60上，且位于对应安装孔22的上方，所述储样桶33安装在对应的储样盖80上，并且收容在对应安装孔22内。在本发明的实施方式中，所述储样桶33体积为25L，塑料材质，采集的水样可用来分析绝大多数项目；

具体地，所述储样盖80包括有盘体81、压板82及盖体83，所述储样桶33安装在所述盘体81上，所述压板82可拆卸地安装在所述盘体81上，用于压住对应的储样桶33，所述盖体83与所述所述盘体81枢接，用于遮盖对应的储样桶33，从而防止其他异物进入储样桶33。

更进一步地，所述盘体81的底部开设有贯穿所述盘体81的通孔811，在所述通孔811的相对两侧分别设置有一可拆卸的卡扣结构812，在本发明的实施方式中，所述卡扣结构812包括卡座8121及卡扣8122，所述卡座8121设置在所述盘体81的底部上，并设置有螺纹孔，所述卡扣8122的杆部设置有外螺纹，并可通过外螺纹与螺纹孔的配合而卡固在所述卡座8121上，另外，所述盘体81的相对两第一侧壁分别开设有供采样管路通过的让位缺口813，具体地，所述储样桶33的边缘设置有卡边，所述卡边在所述储样桶33穿过所述通孔811后与所述通孔811的上边缘卡扣，从而将所述储样桶33卡固在所述盘体81上。

所述压板82的相对两端分别开设有一卡固缺口821，并通过所述卡固缺口821卡固在所述卡扣结构812上，从而固定在所述盘体81，另外，所述压板82的中心处开设有让位孔822，该让位孔822用于供采样管路穿过进入储样桶33。

可以理解的是，为了将所述盖体83可旋转地安装在所述盘体81上，所述盘体81及所述盖体83上设置有对应的常用的枢接结构，例如该枢接结构可以是盘体81和盖体83上分别设置有枢转套，再经由枢转轴与输转套的连接即可。另外，所述盖体83与所述盘体81均设置有固定片84，该固定片84可通过常用方式，如螺丝锁固等，与所述浮标塔60固定。

在本发明的一实施方式中，所述供电系统40安装在所述浮标塔60上，并包括有蓄电池组件41及若干太阳能板42，所述蓄电池组件41及所述若干太阳能板42分别安装在所述浮标塔60上，所述若干太阳能板42与所述蓄电池组件41电连接。

请参阅图5在本发明的一实施方式中，所述蓄电池组件41包括有蓄电池仓43、若干蓄电池44、密封圈45及密封盖46，所述蓄电池仓43一端开口，其为圆柱体但是不限于此形状，所述若干蓄电池44位于所述蓄电池仓43内，并且连接有与控制系统70及太阳能板42连接的电线，该电线通过密封盖46的预留口伸出所述蓄电池仓43，且预留口涂抹有防水胶，防止水进入蓄电池仓43而损坏蓄电池44，在本发明的实施方式中，每一蓄电池44为80Ah铅酸蓄电池。所述密封盖46通过常用方式如螺丝锁固等安装在所述蓄电池仓43上，用于封闭所述蓄电池仓43。为了密封所述蓄电池仓43，所述密封圈45安装在所述蓄电池仓43与所述密封盖46之间，该密封圈45为氟胶。

具体地，所述蓄电池仓43的开口边缘向外延伸有止位环421，所述止位环421开设有环形的安装槽422，所述密封圈45安装在所述安装槽422内。

在本发明的一实施方式中，所述若干太阳能板42为100W单晶太阳能板，其用于将太阳能转换为电能传送至所述若干蓄电池44，所述若干蓄电池44给所述自动采样装置100供电，实现连续30天以上阴雨天气或不出太阳的状况下，仍能维持系统正常运行，。

请参阅图6及图7，在本发明的一实施方式中，所述浮标塔60包括有支撑架61及塔架62、所述支撑架61通过常用方式，如螺丝锁固等安装在所述浮标20上，所述塔架62安装在所述支撑架61上。

具体地，所述支撑架61呈正方形钢架结构，但不限于此，所述支撑架61的四角上分别设置有一固定部611，所述固定部611开设有固定孔6111，所述支撑架61对应所述供电系统40凸设有支撑台612，并在所述支撑台612的外周开设有若干穿孔610，该若干穿孔610分别与所述若干锁孔23对齐，这样螺栓可分别穿过对应的穿孔610、锁孔23及螺纹孔131而将支撑架61固定在所述浮标20上，所述支撑台612开设有贯穿所述支撑架61上表面和下表面的支撑孔613该支撑孔613与所述蓄电池孔21相对应这样蓄电池组件41可穿过支撑孔613可卡在所述支撑孔613边缘，并且蓄电池仓43位于蓄电池孔21内，

所述支撑架61的相对角处分别设置有一缆桩614，并且相邻的三边分别向外延伸有一延伸架615，在所述支撑架61安装在所述浮标20上后，该延伸架615将位于两相邻的采样组件30之间。

在本发明的一实施例中，所述塔架62安装在所述支撑架61上，并包括四支脚621、第一框体622及第二框体623，所述四支脚621分别设置在所述第一框体622的四角落处并且分别开设有与固定孔6111对应的紧固孔6211，如螺栓等锁入对应紧固孔6211及对应固定孔6111，从而将塔架62固定在所述支撑架61上。所述第一框体622上安装有第一安装板624及第二安装板625，外侧安装有一护圈626，所述第一安装板624位于所述第一框体622的中部，所述第二安装板625位于其中一角落，所述护圈626通过四支杆分别与所述第一框体622的四角落连接。所述第二框体623安装在所述四支脚621上，并且位于所述第一框体622的下方。所述第一框体622及所述第二框体623分别设置有若干固定框，另外，所述塔架62还安装有航标灯64及雷达反射器65，所述航标灯64及所述雷达反射器65分别所述控制系统70电连接，并受所述控制系统70控制。

请一起参阅图10，所述航标灯64安装在所述第二安装板625上，夜晚或阴天发出闪烁光，对过往船只起到提示作用，防止发生碰撞。所述雷达反射器65安装在所述第一安装板624上，用于有效地提醒过往船只，防止碰撞。所述控制系统70安装在所述第二框体623上，并包括有控制器71及存储器72，所述控制器71为可编程逻辑控制器PLC，在另外的实施方式中，可搭配物联云盒Cloud-Box实现手机端或PC端的远程访问及操作，存储器72至少包括一种类型的可读计算机存储介质，所述可读计算机存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。

所述塔架62上还安装有定位器，该定位器可以是GPS或北斗/GPS双模中的一种，用于实时监测自动采样装置100的经纬度，在自动采样装置位移超过500米时发送报警信号。进一步地，所述控制器71分别与所述存储器72、所述太阳能板、所述潜水泵51、所述航标灯、所述雷达反射器及所述定位器分别电连接，所述控制器71通过电磁阀控制潜水泵51、进液泵的启动或关闭，

当使用时，所述控制系统70控制开启所述潜水泵51及若干开关阀32，所述潜水泵51抽水至所述若干储样桶33中，而后所述控制系统70控制所述若干排液泵37，将所述若干储样桶33进行润洗。待润洗完成后，再将海水抽至所述若干储样桶33，从而实现海水自动抽样。

当需要装入硝酸时，所述控制系统70控制所述进液泵35启动，并且开启所述若干分液阀36，所述进液泵35将所述硝酸瓶34内的硝酸抽至所述若干储样桶33，实现了自动控制取样，另外了为了保证海水的理化生物学性质，所述控制系统70控制所述进液泵35开启，所述进液泵35将硝酸抽至若干储样桶33内与海水混合，该比例可实现进行限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种海洋浮标在线自动采样设备，其特征在于，所述海洋浮标在线自动采样设备包括：

底座；

浮标，所述浮标安装在所述底座上；

浮标塔，所述浮标塔安装在所述浮标上；

采样组件，所述采样组件包括有潜水泵结构、流量计、若干开关阀及若干储样桶，所述潜水泵结构包括有潜水泵，并安装在所述浮标上，用于抽取海水，所述潜水泵的一端设置有导水管，所述流量计安装在所述导水管上，所述若干开关阀的一端分别通过支管与所述导水管连通，并且另一端分别与所述若干储样桶连通，所述若干储样桶分别位于所述浮标上，并且与所述浮标塔固定；

控制系统，所述控制系统与所述潜水泵、若干开关阀电连接，并且用于控制启动所述潜水泵，并依次控制所述若干开关阀从而将海水抽至对应的储样桶；及

供电系统，所述供电系统安装在所述浮标塔上，用于给采样组件及控制系统供电。

2.如权利要求1所述的海洋浮标在线自动采样设备，其特征在于，所述采样组件包括有硝酸瓶、进液泵、若干分液阀、若干排液泵及PH传感器，所述硝酸瓶用于盛放硝酸，所述进液泵与所述硝酸瓶通过导管连通，所述若干分液阀的一端分别与所述进液泵连通，另一端分别与所述若干储样桶连通，所述若干排液泵的一端分别与所述若干储样桶连通，另一端分别与一排水管连通，所述排水管连通外部系统排水，所述PH传感器位于所述排水管上，用于感测所述排水管内水的PH值。

3.如权利要求2所述的海洋浮标在线自动采样设备，其特征在于，所述供电系统包括有蓄电池组件及若干太阳能板，所述蓄电池组件及所述若干太阳能板分别安装在所述浮标塔上，所述若干太阳能板与所述蓄电池组件电连接。

4.如权利要求3所述的海洋浮标在线自动采样设备，其特征在于，所述蓄电池组件包括蓄电池仓、若干蓄电池、密封圈及密封盖，所述蓄电池仓一端开口，所述若干蓄电池位于所述蓄电池仓中，所述密封盖安装在所述蓄电池仓上，用于封闭所述蓄电池仓，所述密封圈位于所述蓄电池仓与所述密封盖之间。

5.如权利要求4项所述的海洋浮标在线自动采样设备，其特征在于，所述蓄电池仓的开口边缘向外延伸有止位环，所述止位环开设有安装槽，所述密封圈位于所述安装槽内。

6.如权利要求4所述的海洋浮标在线自动采样设备，其特征在于，所述潜水泵还包括容纳筒及插销，所述容纳筒一端开口，并且侧壁靠近底部开设有若干进水孔，所述插销安装在所述开口处，所述潜水泵位于所述容纳筒内。

7.如权利要求6所述的海洋浮标在线自动采样设备，其特征在于，所述浮标塔包括有支撑架及塔架，所述支撑架安装在所述浮标上，所述塔架安装在所述支撑架上。

8.如权利要求7所述的海洋浮标在线自动采样设备，其特征在于，所述蓄电池组件安装在所述支撑架上，所述若干太阳能板分别安装在所述塔架上，所述控制系统安装在所述塔架上。

9.如权利要求8所述的海洋浮标在线自动采样设备，其特征在于，所述塔架上还安装有航标灯及雷达放射器，所述控制系统与所述航标灯及所述雷达放射器。

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