CN114056491A - 一种多功能海洋环境监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能海洋环境监测装置，包括半球壳体和壳盖，所述半球壳体的内部通过转向机构安装有管状的第一转轴，所述第一转轴转动贯穿半球壳体，所述第一转轴的底端固定有管体，所述管体的内部安装有驱动机构，所述管体的两端均固定有金属网，所述半球壳体的内部安装有取样机构，所述半球壳体的内部固定有安装板，所述安装板上通过检测针进给机构安装有检测针，所述壳盖的侧边安装有拍摄机构，所述壳盖的顶部安装有雨量传感器和风速传感器。本发明可远程在线检测，非常方便，效率高，功能全面，满足海洋环境的检测需求。
Description
技术领域
本发明涉及海洋环境技术领域，尤其涉及一种多功能海洋环境监测装置。
背景技术
海洋环境指地球上广大连续的海和洋的总水域。包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、海底沉积物和海洋生物。是生命的摇篮和人类的资源宝库。随着人类开发海洋资源的规模日益扩大，海洋环境已受到人类活动的影响和污染。大家必须保护环境。在对海洋环境的保护和治理中常见的方式是人工坐船去取样检测，这样非常麻烦，且不能实时检测，效率低，针对这样的问题我们提出一种多功能海洋环境监测装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多功能海洋环境监测装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种多功能海洋环境监测装置，包括半球壳体和壳盖，所述半球壳体的内部通过转向机构安装有管状的第一转轴，所述第一转轴转动贯穿半球壳体，所述第一转轴的底端固定有管体，所述管体的内部安装有驱动机构，所述管体的两端均固定有金属网，所述半球壳体的内部安装有取样机构，所述半球壳体的内部固定有安装板，所述安装板上通过检测针进给机构安装有检测针，所述壳盖的侧边安装有拍摄机构，所述壳盖的顶部安装有雨量传感器和风速传感器。
优选的，所述转向机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮，所述第一电机安装在半球壳体的内部，所述第一电机的输出轴安装有第一齿轮，所述第二齿轮套接在第一转轴的外部，所述第二齿轮和第一齿轮啮合传动。
优选的，所述第一转轴的外部套接有密封圈，所述第一转轴与半球壳体通过密封圈密封。
优选的，所述驱动机构包括第二电机、第一锥齿轮、第二转轴、螺旋桨、第二锥齿轮，所述第二电机安装在第一转轴的顶端，所述第二电机的输出轴依次贯穿第一转轴、管体并安装有第一锥齿轮，所述金属网上转动安装有第二转轴，所述第二转轴上套接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合传动，所述第二转轴上固定有螺旋桨。
优选的，所述取样机构包括取样管、取样进口、蠕动泵、第一电磁阀、取样杯、第二电磁阀、排液口，所述取样管贯穿半球壳体，所述取样管的管段上依次设置有蠕动泵、第一电磁阀、取样杯、第二电磁阀，所述取样管的两端分别设置有取样进口和排液口。
优选的，所述检测针进给机构包括第三电机、第三齿轮、齿条、滑轨、升降座，所述第三电机安装在安装板上，所述第三电机的输出轴安装有第三齿轮，所述安装板上设置有滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑轨，所述滑轨的侧边固定有升降座，所述检测针安装在升降座上，所述升降座的侧边固定有齿条，所述齿条与第三齿轮啮合。
优选的，所述拍摄机构包括壳体、摄像机、透明板，所述壳体贯穿壳盖，所述壳体的内部安装有摄像机，所述壳体的侧边安装有透明板。
优选的，所述安装板上安装有单片机、无线收发模块和定位模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，半球壳体重心低，类似“不倒翁”的设计，这样在海面上即便遇到颠簸也不会翻掉，保证使用的稳定性，转向机构可带动第一转轴转动，通过第一转轴带动管体转动，驱动机构可驱动整体在海上移动，金属网可防止杂物进入管体内部，驱动机构用于对海水进行取样，检测针进给机构可带动检测针移动，拍摄机构可对海面情况进行拍摄，雨量传感器可对海面雨量进行测量，风速传感器可对海面风力进行测量，密封圈可提高第一转轴与半球壳体的密封性，单片机用于控制电器部件，无线收发模块可实现远程控制和信息传输，定位模块可对位置进行确定，便于管理。
2、本发明中，第一电机带动第一齿轮转动，通过第一齿轮与第二齿轮的啮合可带动第一转轴转动，这样可调整管体的朝向，从而可调整整体的前进方向，第二电机带动第一锥齿轮转动，通过第一锥齿轮与第二锥齿轮之间的啮合可带动第二转轴转动，第二转轴带动螺旋桨转动，从而实现整体的移动。
3、本发明中，第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭，蠕动泵转动，可通过取样进口从海面取水，海水进入取样杯；第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开，可通过排液口将抽入的水排出，然后再关闭第二电磁阀，第三电机带动第三齿轮转动，第三齿轮通过与齿条的啮合可带动升降座移动，升降座带动检测针移动，检测针插入到取样杯内，即可对海水相关数据进行检测，非常方便，通过摄像机可对海面进行拍摄，便于掌握海面情况。
附图说明
图1为本发明提出的一种多功能海洋环境监测装置的剖视图；
图2为本发明提出的一种多功能海洋环境监测装置的转向机构的结构示意图；
图3为本发明提出的一种多功能海洋环境监测装置的驱动机构的结构示意图；
图4为本发明提出的一种多功能海洋环境监测装置的取样机构的结构示意图；
图5为本发明提出的一种多功能海洋环境监测装置的检测针进给机构的结构示意图；
图6为本发明提出的一种多功能海洋环境监测装置的拍摄机构的结构示意图。
图中：1半球底壳、2壳盖、3雨量传感器、4风速传感器、5拍摄机构、51壳体、52摄像机、53透明板、6定位模块、7管体、8取样机构、81取样管、82取样进口、83蠕动泵、84第一电磁阀、85取样杯、86第二电磁阀、87排液口、9安装板、10检测针进给机构、101第三电机、102第三齿轮、103齿条、104滑轨、105升降座、11检测针、12转向机构、121第一电机、122第一齿轮、123第二齿轮、13驱动机构、131第二电机、132第一锥齿轮、133第二转轴、134螺旋桨、135第二锥齿轮、14第一转轴、15单片机、16无线收发模块、17金属网、18密封圈。
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。
参照图1，一种多功能海洋环境监测装置，包括半球壳体1和壳盖2，半球壳体1重心低，类似“不倒翁”的设计，这样在海面上即便遇到颠簸也不会翻掉，保证使用的稳定性，半球壳体1的内部通过转向机构12安装有管状的第一转轴14，第一转轴14转动贯穿半球壳体1，第一转轴14的底端固定有管体7，转向机构12可带动第一转轴14转动，通过第一转轴14带动管体7转动，管体7的内部安装有驱动机构13，驱动机构13可驱动整体在海上移动，管体7的两端均固定有金属网17，金属网17可防止杂物进入管体7内部，半球壳体1的内部安装有取样机构8，驱动机构13用于对海水进行取样，半球壳体1的内部固定有安装板9，安装板9上通过检测针进给机构10安装有检测针11，检测针进给机构10可带动检测针11移动，壳盖2的侧边安装有拍摄机构5，拍摄机构5可对海面情况进行拍摄，壳盖2的顶部安装有雨量传感器3和风速传感器4，雨量传感器3可对海面雨量进行测量，风速传感器4可对海面风力进行测量，第一转轴14的外部套接有密封圈18，第一转轴14与半球壳体1通过密封圈18密封，密封圈18可提高第一转轴14与半球壳体1的密封性，安装板9上安装有单片机15、无线收发模块16和定位模块6，单片机15用于控制电器部件，无线收发模块16可实现远程控制和信息传输，定位模块6可对位置进行确定，便于管理。
参照图2，转向机构12包括第一电机121、第一齿轮122、第二齿轮123，第一电机121安装在半球壳体1的内部，第一电机121的输出轴安装有第一齿轮122，第二齿轮123套接在第一转轴14的外部，第二齿轮123和第一齿轮122啮合传动，第一电机121带动第一齿轮122转动，通过第一齿轮122与第二齿轮123的啮合可带动第一转轴14转动，这样可调整管体7的朝向，从而可调整整体的前进方向。
参照图3，驱动机构13包括第二电机131、第一锥齿轮132、第二转轴133、螺旋桨134、第二锥齿轮135，第二电机131安装在第一转轴14的顶端，第二电机131的输出轴依次贯穿第一转轴14、管体7并安装有第一锥齿轮132，金属网17上转动安装有第二转轴133，第二转轴133上套接有第二锥齿轮135，第二锥齿轮135与第一锥齿轮132啮合传动，第二转轴133上固定有螺旋桨134，第二电机131带动第一锥齿轮132转动，通过第一锥齿轮132与第二锥齿轮135之间的啮合可带动第二转轴133转动，第二转轴133带动螺旋桨134转动，从而实现整体的移动。
参照图4，取样机构8包括取样管81、取样进口82、蠕动泵83、第一电磁阀84、取样杯85、第二电磁阀86、排液口87，取样管81贯穿半球壳体1，取样管81的管段上依次设置有蠕动泵83、第一电磁阀84、取样杯85、第二电磁阀86，取样管81的两端分别设置有取样进口82和排液口87，第一电磁阀84打开、第二电磁阀86关闭，蠕动泵83转动，可通过取样进口82从海面取水，海水进入取样杯85；第一电磁阀84关闭、第二电磁阀86打开，可通过排液口87将抽入的水排出，然后再关闭第二电磁阀86。
参照图5，检测针进给机构10包括第三电机101、第三齿轮102、齿条103、滑轨104、升降座105，第三电机101安装在安装板9上，第三电机101的输出轴安装有第三齿轮102，安装板9上设置有滑槽，滑槽内滑动安装有滑轨104，滑轨104的侧边固定有升降座105，检测针11安装在升降座105上，升降座105的侧边固定有齿条103，齿条103与第三齿轮102啮合，第三电机101带动第三齿轮102转动，第三齿轮102通过与齿条103的啮合可带动升降座105移动，升降座105带动检测针11移动，检测针11插入到取样杯85内，即可对海水相关数据进行检测，非常方便。
参照图6，拍摄机构5包括壳体51、摄像机52、透明板53，壳体51贯穿壳盖2，壳体51的内部安装有摄像机52，壳体51的侧边安装有透明板53，通过摄像机52可对海面进行拍摄，便于掌握海面情况。
工作原理：半球壳体1重心低，类似“不倒翁”的设计，这样在海面上即便遇到颠簸也不会翻掉，保证使用的稳定性，转向机构12可带动第一转轴14转动，通过第一转轴14带动管体7转动，驱动机构13可驱动整体在海上移动，金属网17可防止杂物进入管体7内部，驱动机构13用于对海水进行取样，检测针进给机构10可带动检测针11移动，拍摄机构5可对海面情况进行拍摄，雨量传感器3可对海面雨量进行测量，风速传感器4可对海面风力进行测量，密封圈18可提高第一转轴14与半球壳体1的密封性，单片机15用于控制电器部件，无线收发模块16可实现远程控制和信息传输，定位模块6可对位置进行确定，便于管理。
第一电机121带动第一齿轮122转动，通过第一齿轮122与第二齿轮123的啮合可带动第一转轴14转动，这样可调整管体7的朝向，从而可调整整体的前进方向，第二电机131带动第一锥齿轮132转动，通过第一锥齿轮132与第二锥齿轮135之间的啮合可带动第二转轴133转动，第二转轴133带动螺旋桨134转动，从而实现整体的移动。
第一电磁阀84打开、第二电磁阀86关闭，蠕动泵83转动，可通过取样进口82从海面取水，海水进入取样杯85；第一电磁阀84关闭、第二电磁阀86打开，可通过排液口87将抽入的水排出，然后再关闭第二电磁阀86，第三电机101带动第三齿轮102转动，第三齿轮102通过与齿条103的啮合可带动升降座105移动，升降座105带动检测针11移动，检测针11插入到取样杯85内，即可对海水相关数据进行检测，非常方便。
通过摄像机52可对海面进行拍摄，便于掌握海面情况。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种多功能海洋环境监测装置，包括半球壳体（1）和壳盖（2），其特征在于，所述半球壳体（1）的内部通过转向机构（12）安装有管状的第一转轴（14），所述第一转轴（14）转动贯穿半球壳体（1），所述第一转轴（14）的底端固定有管体（7），所述管体（7）的内部安装有驱动机构（13），所述管体（7）的两端均固定有金属网（17），所述半球壳体（1）的内部安装有取样机构（8），所述半球壳体（1）的内部固定有安装板（9），所述安装板（9）上通过检测针进给机构（10）安装有检测针（11），所述壳盖（2）的侧边安装有拍摄机构（5），所述壳盖（2）的顶部安装有雨量传感器（3）和风速传感器（4）。
2.根据权利要求1所述的一种多功能海洋环境监测装置，其特征在于，所述转向机构（12）包括第一电机（121）、第一齿轮（122）、第二齿轮（123），所述第一电机（121）安装在半球壳体（1）的内部，所述第一电机（121）的输出轴安装有第一齿轮（122），所述第二齿轮（123）套接在第一转轴（14）的外部，所述第二齿轮（123）和第一齿轮（122）啮合传动。
3.根据权利要求1所述的一种多功能海洋环境监测装置，其特征在于，所述第一转轴（14）的外部套接有密封圈（18），所述第一转轴（14）与半球壳体（1）通过密封圈（18）密封。
4.根据权利要求1所述的一种多功能海洋环境监测装置，其特征在于，所述驱动机构（13）包括第二电机（131）、第一锥齿轮（132）、第二转轴（133）、螺旋桨（134）、第二锥齿轮（135），所述第二电机（131）安装在第一转轴（14）的顶端，所述第二电机（131）的输出轴依次贯穿第一转轴（14）、管体（7）并安装有第一锥齿轮（132），所述金属网（17）上转动安装有第二转轴（133），所述第二转轴（133）上套接有第二锥齿轮（135），所述第二锥齿轮（135）与第一锥齿轮（132）啮合传动，所述第二转轴（133）上固定有螺旋桨（134）。
5.根据权利要求1所述的一种多功能海洋环境监测装置，其特征在于，所述取样机构（8）包括取样管（81）、取样进口（82）、蠕动泵（83）、第一电磁阀（84）、取样杯（85）、第二电磁阀（86）、排液口（87），所述取样管（81）贯穿半球壳体（1），所述取样管（81）的管段上依次设置有蠕动泵（83）、第一电磁阀（84）、取样杯（85）、第二电磁阀（86），所述取样管（81）的两端分别设置有取样进口（82）和排液口（87）。
6.根据权利要求1所述的一种多功能海洋环境监测装置，其特征在于，所述检测针进给机构（10）包括第三电机（101）、第三齿轮（102）、齿条（103）、滑轨（104）、升降座（105），所述第三电机（101）安装在安装板（9）上，所述第三电机（101）的输出轴安装有第三齿轮（102），所述安装板（9）上设置有滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑轨（104），所述滑轨（104）的侧边固定有升降座（105），所述检测针（11）安装在升降座（105）上，所述升降座（105）的侧边固定有齿条（103），所述齿条（103）与第三齿轮（102）啮合。
7.根据权利要求1所述的一种多功能海洋环境监测装置，其特征在于，所述拍摄机构（5）包括壳体（51）、摄像机（52）、透明板（53），所述壳体（51）贯穿壳盖（2），所述壳体（51）的内部安装有摄像机（52），所述壳体（51）的侧边安装有透明板（53）。
8.根据权利要求1所述的一种多功能海洋环境监测装置，其特征在于，所述安装板（9）上安装有单片机（15）、无线收发模块（16）和定位模块（6）。
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