CN113959781B - 一种水文地质勘察水质取样设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质取样设备技术领域，提出了一种水文地质勘察水质取样设备，其取样过程中因水面波动而引发的晃动对左推进器和右推进器影响较小，操作过程较为简单，取水结构简单，对电动设备依赖较小，较为节能，水样回收较为容易，包括左推进器、右推进器和连接主体架，左推进器和右推进器均安装在连接主体架上，连接主体架通过挂载组件连接有安装槽环，安装槽环和连接主体架之间设置有磁力结构，安装槽环连接有取样桶，取样桶连接有主浮力环，取样桶的侧壁开设有多个通气孔，取样桶通过伸缩外管连接有伸缩内管，伸缩内管的外部与伸缩外管的外部设置有柔性弹簧，伸缩内管连接有密封盘，伸缩内管安装有通断阀，伸缩内管连接有浮力驱动组件。

Description

一种水文地质勘察水质取样设备

技术领域

本发明涉及水质取样设备技术领域，具体涉及一种水文地质勘察水质取样设备。

背景技术

众所周知，在水文地质勘察过程中，通常会对勘查地点进行水质取样，并将取样的水样带回后进行检测，以便得到勘查地点的数据信息，从而达到水文地质勘查的目的。

经过检索，2018年11月20日公开的公开号为CN108844782A的发明专利公开了一种用于水质检测的水质取样设备，其大致描述为，包括壳体、取样机构和推进机构，壳体内设置有隔板，壳体内壁上设置有滑行槽，隔板的侧壁上设置有与滑行槽相匹配滑行件，控制区内设置有滑行驱动装置，取样机构包括取样筒、取样管和活塞杆，推进机构包括左推进器和右推进器，其在使用时，利用左推进器和右推进器推动水质取样设备移动，利用壳体保护取样筒不受外界干扰，利用滑行驱动装置控制取样筒内活塞的移动，并利用管芯保护取样筒在移动过程中不受影响，提高水质取样设备取样的精确性和稳定性。

上述的用于水质检测的水质取样设备虽然能够实现水质的取样，但是取样过程中由于水面容易受外部环境影响引起波动，而在水质的取样过程中，难免会造成壳体与水面接触，甚至浸入水下，所以当水面波动时极易引起壳体晃动，而壳体晃动容易带动左推进器和右推进器晃动，降低左推进器和右推进器的飞行稳定性，严重时容易造成左推进器和右推进器涉水甚至坠毁，使用安全性较差，同时取样过程中大量依靠电动设备，取样过程中在操控左推进器和右推进器飞行的同时还需要操控该用于水质检测的水质取样设备内部的电动设备工作完成取样，操作过程较为繁琐，实用性较差。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水文地质勘察水质取样设备，其取样过程中因水面波动而引发的晃动对左推进器和右推进器影响较小，同时取样过程中只需操控左推进器和右推进器飞行即可，操作过程较为简单，取水结构简单，对电动设备依赖较小，并且自重较轻，使用过程中能耗较低，节能性较好，一次充电使用周期较长，而且取水完成后，水样回收较为容易。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水文地质勘察水质取样设备，包括左推进器和右推进器，还包括连接主体架，所述左推进器和右推进器均通过连接块对称安装在连接主体架上，连接主体架上开设有球孔，所述球孔内安装有挂载组件，所述挂载组件的底端连接有安装槽环，所述安装槽环和连接主体架之间设置有磁力结构，安装槽环的底端固定连接有取样桶，所述取样桶的侧壁上固定连接有主浮力环，取样桶的侧壁上开设有多个通气孔，多个所述通气孔均设置在所述主浮力环的上部，取样桶内固定连接有伸缩外管，所述伸缩外管内滑动连接有伸缩内管，所述伸缩内管的外部与伸缩外管的外部设置有柔性弹簧，伸缩内管的侧壁上开设有多个放水口，伸缩内管上固定连接有密封盘，所述密封盘上安装有橡胶密封环，所述柔性弹簧的顶端和底端分别与取样桶和密封盘相接触，伸缩内管的底端安装有通断阀，伸缩内管通过多个连接弯杆连接有用于密封盘启闭的浮力驱动组件。

在前述方案的基础上优选的，所述浮力驱动组件包括环形架，所述环形架固定连接在多个所述连接弯杆的顶端，环形架的侧壁上开设有外环槽，所述外环槽内设置有辅助浮力环，环形架内设置有多个安装腔，环形架的底端开设有多个微孔，多个所述微孔分别与多个所述安装腔连通，多个所述安装腔内均设置有吸水海绵和推动组件。

在前述方案的基础上进一步的，所述推动组件包括滑动端片，所述环形架的顶端开设有多个环形口，多个所述环形口分别与多个所述安装腔连通，所述滑动端片设置在所述安装腔内，所述环形口内设置有拨动杆，所述拨动杆的底端与滑动端片固定连接，拨动杆的顶端穿过环形口伸出至环形口的外部。

在前述方案的基础上再进一步的，所述挂载组件包括连接球，所述连接球设置于所述球孔内，所述连接球上开设有通过口，所述通过口内滑动配合有挂载杆，连接球的顶端固定连接有滑动筒，所述挂载杆滑动连接在所述滑动筒内，挂载杆的底端与安装槽环固定连接。

在前述方案的基础上更进一步的，所述挂载杆的顶端固定连接有扩大片，所述滑动筒内开设有内腔槽，所述扩大片滑动配合在所述内腔槽内，扩大片的底端与所述挂载杆的顶端固定连接。

作为上述方案进一步的，所述磁力结构包括上安装环架和下铁环，所述上安装环架固定连接在所述连接主体架的底端，上安装环架内设置有磁铁环，所述下铁环固定连接在所述安装槽环内。

作为上述方案再进一步的，所述上安装环架的底端设置有内过渡倒角和外过渡倒角，所述安装槽环内设置有与内过渡倒角匹配的外过渡坡角和与外过渡倒角相匹配的内过渡坡角。

作为上述方案更进一步的，所述取样桶的底端开设有进水口，所述密封盘的轴线与所述进水口的轴线重合。

作为上述方案进一步的方案，所述取样桶的底端固定连接有多个支撑杆，多个所述支撑杆与多个所述连接弯杆之间交错设置，多个支撑杆的底端均固定连接有内弯钩杆。

作为上述方案再进一步的方案，所述连接主体架内安装有用于为左推进器和右推进器提供动力的电池，主体架内安装有用于信号传输的5G天线和用于控制左推进器和右推进器的智能主板，所述5G天线与智能主板电性连接，5G天线和智能主板均与电池电性连接。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种水文地质勘察水质取样设备，具备以下有益效果：

1.本发明中，通过挂载组件的设计，便于实现连接主体架与取样桶之间的连接，使连接主体架与取样桶之间呈活动连接，取样桶取样过程中浸入水中的取样桶随水波而引发晃动的过程中对连接主体架的影响较小，从而使水波晃动对于左推进器和右推进器影响较小，左推进器和右推进器运行较为安全。

2.本发明中，通过浮力驱动组件的设计，便于取样桶浸入水中后密封盘的开启，同时便于取样桶取水完成后密封盘的关闭，使该水文地质勘察水质取样设备在取水作业过程中只需操控左推进器和右推进器飞行即可，操作过程较为简单，取水结构简单，对电动设备依赖较小，由于减少了电动设备的配备，所以自重较轻，使用过程中能耗较低，节能性较好，一次充电使用周期较长。

3.本发明中，通过磁力结构的设计，在取样桶取水完成后，便于连接主体架与取样桶之间的磁吸固定，从而便于取样桶的提起，取样桶回收过程中，左推进器和右推进器晃动较小，通过伸缩内管和通断阀的配合，便于将取样桶取样后的水样排出，使水样回收较为方便。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明挂载杆、滑动筒和扩大片等配合的局部剖视的立体结构示意图；

图3为本发明伸缩外管、伸缩内管和柔性弹簧等配合的局部剖视的立体结构示意图；

图4为本发明辅助浮力环、吸水海绵和滑动端片等配合的分解的立体结构示意图；

图5为本发明后侧仰视的立体结构示意图。

图中：1、左推进器；2、右推进器；3、连接主体架；4、连接块；5、安装槽环；6、取样桶；7、主浮力环；8、通气孔；9、伸缩外管；10、伸缩内管；11、柔性弹簧；12、放水口；13、密封盘；14、橡胶密封环；15、连接弯杆；16、环形架；17、辅助浮力环；18、微孔；19、吸水海绵；20、滑动端片；21、环形口；22、拨动杆；23、连接球；24、挂载杆；25、滑动筒；26、扩大片；27、上安装环架；28、下铁环；29、磁铁环；30、内过倒角；31、外过渡倒角；32、外过渡坡角；33、内过渡坡角；34、支撑杆；35、内弯钩杆。

具体实施方式

实施例

请参阅图1-5，一种水文地质勘察水质取样设备，包括左推进器1和右推进器2，还包括连接主体架3，连接主体架3内安装有用于为左推进器1和右推进器2提供动力的电池，主体架内安装有用于信号传输的5G天线和用于控制左推进器1和右推进器2的智能主板，5G天线与智能主板电性连接，5G天线和智能主板均与电池电性连接，使该水文地质勘察水质取样设备的信号传输延时较低，同时智能化程度较高，操控更为容易，便于实现取水的顺畅进行，左推进器1和右推进器2均通过连接块4对称安装在连接主体架3上，连接主体架3上开设有球孔，球孔内安装有挂载组件，挂载组件的底端连接有安装槽环5，挂载组件包括连接球23，连接球23设置于球孔内，连接球23上开设有通过口，通过口内滑动配合有挂载杆24，连接球23的顶端固定连接有滑动筒25，挂载杆24滑动连接在滑动筒25内，挂载杆24的底端与安装槽环5固定连接，便于实现连接主体架3与取样桶6之间的连接，使连接主体架3与取样桶6之间呈活动连接，取样桶6取样过程中浸入水中的取样桶6随水波而引发晃动的过程中对连接主体架3的影响较小，从而使水波晃动对于左推进器1和右推进器2影响较小，左推进器1和右推进器2运行较为安全，挂载杆24的顶端固定连接有扩大片26，滑动筒25内开设有内腔槽，扩大片26滑动配合在内腔槽内，扩大片26的底端与挂载杆24的顶端固定连接，实现挂载杆24和滑动筒25之间的连接，使两者之间的相对滑动具备限位，能够较好的避免挂载杆24脱离滑动筒25，取样桶6的底端固定连接有多个支撑杆34，多个支撑杆34与多个连接弯杆15之间交错设置，多个支撑杆34的底端均固定连接有内弯钩杆35，能够实现取样桶6的支撑，同时便于物质的挂载，较为实用。

还需进一步说明的是，安装槽环5和连接主体架3之间设置有磁力结构，磁力结构包括上安装环架27和下铁环28，上安装环架27固定连接在连接主体架3的底端，上安装环架27内设置有磁铁环29，下铁环28固定连接在安装槽环5内，在取样桶6取水完成后，便于连接主体架3与取样桶6之间的磁吸固定，从而便于取样桶6的提起，取样桶6回收过程中，左推进器1和右推进器2晃动较小，上安装环架27的底端设置有内过渡倒角30和外过渡倒角31，安装槽环5内设置有与内过渡倒角30匹配的外过渡坡角32和与外过渡倒角31相匹配的内过渡坡角33，可以为上安装环架27插入安装槽环5的过程中提供导向，安装槽环5的底端固定连接有取样桶6，取样桶6的侧壁上固定连接有主浮力环7，取样桶6的侧壁上开设有多个通气孔8，多个通气孔8均设置在主浮力环7的上部，取样桶6内固定连接有伸缩外管9，伸缩外管9内滑动连接有伸缩内管10，伸缩内管10的外部与伸缩外管9的外部设置有柔性弹簧11，伸缩内管10的侧壁上开设有多个放水口12，伸缩内管10上固定连接有密封盘13，密封盘13上安装有橡胶密封环14，柔性弹簧11的顶端和底端分别与取样桶6和密封盘13相接触，伸缩内管10的底端安装有通断阀，便于将取样桶6取样后的水样排出，使水样回收较为方便，取样桶6的底端开设有进水口，密封盘13的轴线与进水口的轴线重合。

还需更进一步说的是，伸缩内管10通过多个连接弯杆15连接有用于密封盘13启闭的浮力驱动组件，浮力驱动组件包括环形架16，环形架16固定连接在多个连接弯杆15的顶端，环形架16的侧壁上开设有外环槽，外环槽内设置有辅助浮力环17，环形架16内设置有多个安装腔，环形架16的底端开设有多个微孔18，多个微孔18分别与多个安装腔连通，多个安装腔内均设置有吸水海绵19和推动组件，便于取样桶6浸入水中后密封盘13的开启，同时便于取样桶6取水完成后密封盘13的关闭，使该水文地质勘察水质取样设备在取水作业过程中只需操控左推进器1和右推进器2飞行即可，操作过程较为简单，取水结构简单，对电动设备依赖较小，由于减少了电动设备的配备，所以自重较轻，使用过程中能耗较低，节能性较好，一次充电使用周期较长，推动组件包括滑动端片20，环形架16的顶端开设有多个环形口21，多个环形口21分别与多个安装腔连通，滑动端片20设置在安装腔内，环形口21内设置有拨动杆22，拨动杆22的底端与滑动端片20固定连接，拨动杆22的顶端穿过环形口21伸出至环形口21的外部，便于将因取样过程中浸湿的吸水海绵19中的水的挤出，从而便于再次取样时的使用。

综上所述，该水文地质勘察水质取样设备的工作原理和工作过程为，在使用之前，首先对电池进行充电，连接主体架3上设置有与电池电性连接的快接座，快接座上卡扣连接有密封胶塞，充电时将胶塞取出，并将充电线插入快接座内即可，充电完成后将该水文地质勘察水质取样设备携带至需要取样的附近位置，将磁铁环29与下铁环28相互远离，使两者的磁吸作用失效，然后一手提住连接主体架3，一手操控与左推进器1和右推进器2配套的操作手柄，控制左推进器1和右推进器2工作，左推进器1和右推进器2工作将连接主体架3提起，当提住连接主体架3的手感觉到连接主体架3即将被左推进器1和右推进器2提起后松开即可，通过操控手柄控制左推进器1和右推进器2工作带动连接主体架3升高，连接主体架3升高过程中带动滑动筒25升高，当滑动筒25升高的过程中，挂载杆24在滑动筒25内相对于滑动筒25滑动，直至两者相对运动至极限位置，此时扩大片26限制两者的相对运动，当左推进器1和右推进器2继续带动连接主体架3升高时，挂载杆24伴随滑动筒25同步升高，挂载杆24升高过程中通过安装槽环5带动取样桶6运动升起，控制左推进器1和右推进器2，将该水文地质勘察水质取样设备飞行至需要水质取样的位置。

进一步的，当取样桶6移动至需要水质取样的水面上部后，通过控制左推进器1和右推进器2控制取样桶6的高度，使取样桶6逐渐下落浸入水中直至左推进器1和右推进器2不在承受取样桶6的重力，此时挂载杆24在滑动筒25内处于松弛状态，因水波动而引发的取样桶6的晃动通过滑动筒25与挂载杆24的相对滑动以及连接球23在球孔内的运动来抵消，从而降低对左推进器1和右推进器2的飞行稳定性的影响，当取样桶6浸入水中之前在柔性弹簧11的作用下密封盘13与取样桶6上的进水口贴合，使进水口处于密封状态，伴随着取样桶6不断的下落浸入水中直至环形架16与水面接触，在辅助浮力环17的作用下，环形架16受到水的浮力的作用使伸缩内管10停止下落，而取样桶6在自身重力的作用下继续下沉，此时由于伸缩内管10相对于取样桶6的运动使密封盘13克服柔性弹簧11伴随伸缩内管10运动，从而使进水口开启，实现取样桶6的进水取样，环形架16的底端开设有微孔18，由于吸水海绵19具备吸水的特性，通过微孔18进入安装腔的水会被吸水海绵19吸收，当吸水海绵19吸水后下沉，此时环形架16也逐渐浸入水中，并在水中下沉，此时密封盘13在柔性弹簧11的作用下复位，实现对于进水口的封闭，从而能够防止进入取样桶6内的水的流出，当主浮力环7与水面接触后，该水文地质勘察水质取样设备停止下沉，而此时即完成取样。

更进一步的，取样完成后控制左推进器1和右推进器2下降，调整左推进器1和右推进器2的飞行位置，使上安装环架27落入下铁环28内，直至实现磁铁环29与下铁环28的相互磁性吸引，最后通过控制左推进器1和右推进器2升高提起取样桶6，并飞回即可，当该水文地质勘察水质取样设备飞回落地后，通过开启通断阀控制取样桶6内的水样的流出，完成水质的取样，使用完成后通过反复相对于环形架16拨动拨动杆22，使滑动端片20在环形架16内反复运动挤压吸水海绵19，将吸水海绵19中的水排出，以备再次使用即可，同时当特殊情况下还能通过内弯钩杆35勾取水中异物或实现物质的运输。

Claims (6)

1.一种水文地质勘察水质取样设备，包括左推进器（1）和右推进器（2），其特征在于，还包括连接主体架（3），所述左推进器（1）和右推进器（2）均通过连接块（4）对称安装在连接主体架（3）上，连接主体架（3）上开设有球孔，所述球孔内安装有挂载组件，所述挂载组件的底端连接有安装槽环（5），所述挂载组件包括连接球（23），所述连接球（23）设置于所述球孔内，所述连接球（23）上开设有通过口，所述通过口内滑动配合有挂载杆（24），连接球（23）的顶端固定连接有滑动筒（25），所述挂载杆（24）滑动连接在所述滑动筒（25）内，挂载杆（24）的底端与安装槽环（5）固定连接，所述安装槽环（5）和连接主体架（3）之间设置有磁力结构，所述磁力结构包括上安装环架（27）和下铁环（28），所述上安装环架（27）固定连接在所述连接主体架（3）的底端，上安装环架（27）内设置有磁铁环（29），所述下铁环（28）固定连接在所述安装槽环（5）内，安装槽环（5）的底端固定连接有取样桶（6），所述取样桶（6）的侧壁上固定连接有主浮力环（7），取样桶（6）的侧壁上开设有多个通气孔（8），多个所述通气孔（8）均设置在所述主浮力环（7）的上部，取样桶（6）内固定连接有伸缩外管（9），所述伸缩外管（9）内滑动连接有伸缩内管（10），所述伸缩内管（10）的外部与伸缩外管（9）的外部设置有柔性弹簧（11），伸缩内管（10）的侧壁上开设有多个放水口（12），伸缩内管（10）上固定连接有密封盘（13），所述密封盘（13）上安装有橡胶密封环（14），所述柔性弹簧（11）的顶端和底端分别与取样桶（6）和密封盘（13）相接触，伸缩内管（10）的底端安装有通断阀，伸缩内管（10）通过多个连接弯杆（15）连接有用于密封盘启闭的浮力驱动组件，所述浮力驱动组件包括环形架（16），所述环形架（16）固定连接在多个所述连接弯杆（15）的顶端，环形架（16）的侧壁上开设有外环槽，所述外环槽内设置有辅助浮力环（17），环形架（16）内设置有多个安装腔，环形架（16）的底端开设有多个微孔（18），多个所述微孔（18）分别与多个所述安装腔连通，多个所述安装腔内均设置有吸水海绵（19）和推动组件，所述推动组件包括滑动端片（20），所述环形架（16）的顶端开设有多个环形口（21），多个所述环形口（21）分别与多个所述安装腔连通，所述滑动端片（20）设置在所述安装腔内，所述环形口（21）内设置有拨动杆（22），所述拨动杆（22）的底端与滑动端片（20）固定连接，拨动杆（22）的顶端穿过环形口（21）伸出至环形口（21）的外部。

2.根据权利要求1所述的一种水文地质勘察水质取样设备，其特征在于，所述挂载杆（24）的顶端固定连接有扩大片（26），所述滑动筒（25）内开设有内腔槽，所述扩大片（26）滑动配合在所述内腔槽内，扩大片（26）的底端与所述挂载杆（24）的顶端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种水文地质勘察水质取样设备，其特征在于，所述上安装环架（27）的底端设置有内过渡倒角（30）和外过渡倒角（31），所述安装槽环（5）内设置有与内过渡倒角（30）匹配的外过渡坡角（32）和与外过渡倒角（31）相匹配的内过渡坡角（33）。

4.根据权利要求3所述的一种水文地质勘察水质取样设备，其特征在于，所述取样桶（6）的底端开设有进水口，所述密封盘（13）的轴线与所述进水口的轴线重合。

5.根据权利要求4所述的一种水文地质勘察水质取样设备，其特征在于，所述取样桶（6）的底端固定连接有多个支撑杆（34），多个所述支撑杆（34）与多个所述连接弯杆（15）之间交错设置，多个支撑杆（34）的底端均固定连接有内弯钩杆（35）。

6.根据权利要求5所述的一种水文地质勘察水质取样设备，其特征在于，所述连接主体架（3）内安装有用于为左推进器（1）和右推进器（2）提供动力的电池，主体架（3）内安装有用于信号传输的5G天线和用于控制左推进器（1）和右推进器（2）的智能主板，所述5G天线与智能主板电性连接，5G天线和智能主板均与电池电性连接。