CN114459823B - 一种基于无人船的水质检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于无人船的水质检测装置，包括船体，所述船体尾部固定有收集箱，且收集箱一侧固定有储存箱，所述储存箱出口处与收集箱内部连通，且储存箱内部设置有多个存水组件，所述收集箱内部设有带动存水组件移动的驱动机构，所述收集箱内部靠近储存箱出口处设有注水组件，相对于现有技术，可进行多次多点的取水采样，并且无需在过程中返航无人船，通过自带的封存功能对取样后的样本进行保护并按顺序排列，方便后期的统计，节省了返航所花费的时间，并且有效的提高了检测水样的效率，整个过程中对于存水筒样本的密封保护强，密封作用和插入注水、插入检测互不影响。

Description

一种基于无人船的水质检测装置

技术领域

本发明涉及水质检测领域，具体为一种基于无人船的水质检测装置。

背景技术

水质检测是我国治理和监测水源环境指标的一项重要依据，其中水质检测前需要到检测地进行取水，随后再通过专业的仪器进行检测各项指标，而对于一些便携手持式的水质检测仪，由于其布局的小巧，因此检测水源的区域有限，无法跻身与水源地的深水区进行取水检验，目前市场上有提出一种通过无人船取水采样的方式，提高了检测的效率和精准率；

但是传统的无人船取水采样还是需要先将水取样在输送回岸边，供技术人员进行检测，其中往返会浪费大量的时间，影响水质检测的效率，并且单次使用无人船只能进行一次水质抽样，如果需要对水源地进行多点式抽样检测，需要通过无人船进行多次往返抽水取样，会浪费大量的时间和精力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于无人船的水质检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明结构新颖，通过驱动机构带动存水组件移动分别经过注水组件和检测组件，进行注水和检测的步骤，随后将检测完的取样水收集入限位框内部保存，在进行多点式取样检测时，通过储存箱内部预留的多个存水组件分别进入到收集箱内部进行注水检测的步骤。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于无人船的水质检测装置，包括船体，所述船体尾部固定有收集箱，且收集箱一侧固定有储存箱，所述储存箱出口处与收集箱内部连通，且储存箱内部设置有多个存水组件，所述收集箱内部设有带动存水组件移动的驱动机构，所述收集箱内部靠近储存箱出口处设有注水组件，且收集箱底部外表面上对应注水组件的位置密封安装有水泵，所述收集箱远离船体一侧的内壁上设有对存水组件内部水样检测的检测组件，且收集箱内部位于驱动机构尾部固定有限位框。

进一步的，所述驱动机构包括主动链轮，所述主动链轮轴心处通过轴承转动安装在收集箱底部内壁上，所述主动链轮一侧设有从动链轮，且从动链轮轴心处通过轴承转动安装在收集箱底部靠近检测组件一侧的内壁上，所述主动链轮和从动链轮外圈啮合套接有链条，所述收集箱顶部内壁对应主动链轮的位置固定安装有电机，且电机输出端与主动链轮轴心处固定连接。

进一步的，所述存水组件包括存水筒，所述存水筒顶部和底部均固定有密封盖，且密封盖轴心处开设有入水口，所述密封盖的入水口处的内壁上均设置有密封板，且密封板外壁固定有四个第二弹簧，所述第二弹簧的另一端固定在密封盖表面上，所述存水筒外壁上滑动套接有滑套，所述滑套靠近链条一侧固定有连接块，且连接块内部固定安装有第一电磁铁，所述第一电磁铁伸长端滑动插入链条间隙中，所述存水筒底部的密封盖表面上设置有滚珠，且存水组件通过滚珠与收集箱滑动接触。

进一步的，所述储存箱对应出口的内壁上固定安装有电动推杆，所述存水筒顶部的密封盖外壁上对应电动推杆伸长端的位置固定有耳板，且电动推杆的伸长端与耳板挤压接触，所述储存箱尾部滑动连接有推板，且推板与存水组件挤压接触，所述推板背面与储存箱内壁之间固定有四个第一弹簧。

进一步的，所述注水组件包括收纳槽固定在收集箱对应水泵的顶部，且收纳槽内部设有挤压板，所述挤压板底部与收纳槽内壁之间固定有多个第四弹簧，所述挤压板和收纳槽轴心处均开设有缺口，所述水泵输入端固定连通有抽水管，且水泵的输出端固定有空心的顶柱，所述顶柱顶部两侧开设有通孔，且顶柱与密封板挤压接触。

进一步的，所述存水筒位于滑套顶部的侧边表面上固定有挤压块，且挤压块顶部和底部均开设有楔面，所述收集箱外壁对注水组件顶部的位置固定有第一楔块，且第一楔块与挤压块顶部挤压接触，所述挤压块与存水筒连接处固定有第三弹簧，且第三弹簧底部固定在滑套侧壁上。

进一步的，所述检测组件包括水质检测仪，所述水质检测仪固定在收集箱远离船体一侧的内壁上，且水质检测仪表面上安装有探针，所述收集箱内壁对应水质检测仪底部的位置固定有第二楔块，且第二楔块与挤压块底部的楔面挤压接触。

进一步的，所述限位框为四面镂空状态，且限位框入口处固定安装有两个第二电磁铁，所述存水筒外壁与限位框滑动接触。

进一步的，所述水泵、电机、电动推杆、第一电磁铁和第二电磁铁均通过电线与外接电源和开关电性连接。

本发明的有益效果：本发明的一种基于无人船的水质检测装置，包括船体；收集箱；储存箱；第一弹簧；推板；电动推杆；第一楔块；第二楔块；水泵；抽水管；顶柱；通孔；驱动机构；电机；主动链轮；从动链轮；链条；存水组件；耳板；存水筒；密封盖；密封板；滚珠；第二弹簧；滑套；连接块；第一电磁铁；挤压块；第三弹簧；检测组件；水质检测仪；探针；限位框；第二电磁铁；注水组件；收纳槽；挤压板；第四弹簧。

1.该一种基于无人船的水质检测装置通过挤压块与第一楔块和第二楔块的配合作用下，实现存水筒的升降移动，从而与对应的探针和顶柱插接，解除各自密封板的密封作用，在保证密封好的前提下，仍能够实现加入采样水和检测采样水的步骤。

2.该一种基于无人船的水质检测装置通过驱动机构与存水组件的配合作用下，实现了带领着存水筒流水线式经过注水、检测盒封存的过程，省去人为在单独将取样水进行检测的繁琐。

3.该一种基于无人船的水质检测装置通过限位框和第二电磁铁的配合作用下，第二电磁铁的伸长端对限位框内部的存水筒进行限位防止其移动出限位框，保持采样后的存水筒的放置稳定性，同时也能使其有规律的排列，方便后期工作人员的统计。

4.该一种基于无人船的水质检测装置在储存箱和电动推杆的配合下，实现了自动上料的便捷性，适用于多个采样点的采样，不需要往返无人船，节省了时间。

5.该一种基于无人船的水质检测装置相对于现有技术，可进行多次多点的取水采样，并且无需在过程中返航无人船，通过自带的封存功能对取样后的样本进行保护并按顺序排列，方便后期的统计，节省了返航所花费的时间，并且有效的提高了检测水样的效率，整个过程中对于存水筒样本的密封保护强，密封作用和插入注水、插入检测互不影响。

附图说明

图1为本发明一种基于无人船的水质检测装置的整体底部结构示意图；

图2为本发明一种基于无人船的水质检测装置的收集箱内部结构示意图；

图3为本发明一种基于无人船的水质检测装置的储存箱内部结构示意图；

图4为本发明一种基于无人船的水质检测装置的存水组件结构示意图；

图5为本发明一种基于无人船的水质检测装置的存水组件与链条连接示意图；

图6为本发明一种基于无人船的水质检测装置的密封盖结构示意图；

图7为本发明一种基于无人船的水质检测装置的注水组件结构示意图；

图8为本发明一种基于无人船的水质检测装置的检测组件结构示意图；

图9为本发明一种基于无人船的水质检测装置的存水组件与第一楔块连接示意图；

图10为本发明一种基于无人船的水质检测装置的限位框结构示意图；

图中：1、船体；11、收集箱；12、储存箱；121、第一弹簧；122、推板；123、电动推杆；13、第一楔块；14、第二楔块；2、水泵；21、抽水管；22、顶柱；23、通孔；3、驱动机构；31、电机；32、主动链轮；33、从动链轮；34、链条；4、存水组件；41、耳板；42、存水筒；43、密封盖；431、密封板；432、滚珠；433、第二弹簧；44、滑套；45、连接块；46、第一电磁铁；47、挤压块；48、第三弹簧；5、检测组件；51、水质检测仪；52、探针；6、限位框；61、第二电磁铁；7、注水组件；71、收纳槽；72、挤压板；73、第四弹簧。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种基于无人船的水质检测装置，包括船体1，所述船体1尾部固定有收集箱11，且收集箱11一侧固定有储存箱12，所述储存箱12出口处与收集箱11内部连通，且储存箱12内部设置有多个存水组件4，所述收集箱11内部设有带动存水组件4移动的驱动机构3，所述收集箱11内部靠近储存箱12出口处设有注水组件7，且收集箱11底部外表面上对应注水组件7的位置密封安装有水泵2，所述收集箱11远离船体1一侧的内壁上设有对存水组件4内部水样检测的检测组件5，且收集箱11内部位于驱动机构3尾部固定有限位框6，使用装置时，通过驱动船体1（船体1与现有的无人船技术相同，有自带的控制系统和驱动系统）移动至水样采集点，待船体1稳定后将储存箱12内部的存水组件4送入到收集箱11内部并与驱动机构3连接，驱动机构3将存水组件4移动至注水组件7顶部，通过水泵2向存水组件4内部加入检测水，随后驱动机构3的继续带领着存水组件4移动至检测组件5底部进行检测，将检测的数据通过无线信号传递到工作人员的客户端，在检测完成后驱动机构3将存水组件4移动至限位框6内部，存水组件4解除与驱动机构3的连接，进行封存，在进行下一采集点采集时，由储存箱12推出新的存水组件4重复步骤。

本实施例，所述驱动机构3包括主动链轮32，所述主动链轮32轴心处通过轴承转动安装在收集箱11底部内壁上，所述主动链轮32一侧设有从动链轮33，且从动链轮33轴心处通过轴承转动安装在收集箱11底部靠近检测组件5一侧的内壁上，所述主动链轮32和从动链轮33外圈啮合套接有链条34，所述收集箱11顶部内壁对应主动链轮32的位置固定安装有电机31，且电机31输出端与主动链轮32轴心处固定连接，所述存水组件4包括存水筒42，所述存水筒42顶部和底部均固定有密封盖43，且密封盖43轴心处开设有入水口，所述密封盖43的入水口处的内壁上均设置有密封板431，且密封板431外壁固定有四个第二弹簧433，所述第二弹簧433的另一端固定在密封盖43表面上，所述存水筒42外壁上滑动套接有滑套44，所述滑套44靠近链条34一侧固定有连接块45，且连接块45内部固定安装有第一电磁铁46，所述第一电磁铁46伸长端滑动插入链条34间隙中，所述存水筒42底部的密封盖43表面上设置有滚珠432，且存水组件4通过滚珠432与收集箱11滑动接触，当存水组件4的连接块45靠近链条34时，开启第一电磁铁46，第一电磁铁46的伸长端插入到链条34间隙中，形成插接锁定，开启电机31，电机31带动主动链轮32的转动，在链条34传动作用下，从动链轮33同步转动，此时随着链条34的移动存水筒42在底部密封盖43表面上滚珠432滑动作用下，沿着链条34的路径进行移动，以此经过注水组件7、检测组件5和限位框6，到达限位框6内部后，将第一电磁铁46的伸长端收回，此时存水筒42停留在限位框6内部，进行封存保留（其中滚珠432为可伸缩式镶嵌在存水筒42底部的密封盖43表面上）。

本实施例，所述储存箱12对应出口的内壁上固定安装有电动推杆123，所述存水筒42顶部的密封盖43外壁上对应电动推杆123伸长端的位置固定有耳板41，且电动推杆123的伸长端与耳板41挤压接触，所述储存箱12尾部滑动连接有推板122，且推板122与存水组件4挤压接触，所述推板122背面与储存箱12内壁之间固定有四个第一弹簧121，开启电动推杆123，电动推杆123的伸长端推动耳板41和对应的存水筒42移动出储存箱12，并直至存水筒42移动至链条34处，将电动推杆123伸长端收回，随后在储存箱12内部第一弹簧121的弹力作用下，推板122推动剩余的存水组件4沿着储存箱12向出口处移动，方便进行下一次采样。

本实施例，所述注水组件7包括收纳槽71固定在收集箱11对应水泵2的顶部，且收纳槽71内部设有挤压板72，所述挤压板72底部与收纳槽71内壁之间固定有多个第四弹簧73，所述挤压板72和收纳槽71轴心处均开设有缺口，所述水泵2输入端固定连通有抽水管21，且水泵2的输出端固定有空心的顶柱22，所述顶柱22顶部两侧开设有通孔23，且顶柱22与密封板431挤压接触，所述存水筒42位于滑套44顶部的侧边表面上固定有挤压块47，且挤压块47顶部和底部均开设有楔面，所述收集箱11外壁对注水组件7顶部的位置固定有第一楔块13，且第一楔块13与挤压块47顶部挤压接触，所述挤压块47与存水筒42连接处固定有第三弹簧48，且第三弹簧48底部固定在滑套44侧壁上，存水筒42随着链条34移动的过程中与挤压板72滑动接触（初始状态下挤压板72与收集箱11底部内壁齐平，收纳槽71嵌入收集箱11内部，顶柱22的位置低于挤压板72），在挤压块47顶部与第一楔块13的楔面接触后，存水筒42的移动带动第一楔块13对挤压块47顶部挤压，使存水筒42沿着滑套44内部向下滑动挤压挤压板72压缩第三弹簧48和第四弹簧73（滚珠432收回），当存水筒42下降至最低高度时，顶柱22穿过挤压板72和密封板431，穿入存水筒42内部（此时第二弹簧433被拉伸），随后水泵2通过抽水管21将水样经过顶柱22的通孔23输入到存水筒42内部，当链条34继续带动存水筒42移动时，第一楔块13解除对挤压块47的挤压作用，在第三弹簧48的弹力作用下挤压块47和存水筒42复位，在第四弹簧73的作用下，挤压板72复位，顶柱22移动出存水筒42内部，在第二弹簧433的作用下，密封板431复位对存水筒42底部进行密封作用，滚珠432重新伸出辅助存水筒42的滑动。

本实施例，所述检测组件5包括水质检测仪51，所述水质检测仪51固定在收集箱11远离船体1一侧的内壁上，且水质检测仪51表面上安装有探针52，所述收集箱11内壁对应水质检测仪51底部的位置固定有第二楔块14，且第二楔块14与挤压块47底部的楔面挤压接触，水质检测仪51和探针52均为现有的便携式水质检测设备，通过无线信号将检测的数据传递给工作人员客户端，当链条34带领着存水筒42移动至探针52底部时，第二楔块14与挤压块47底部的楔面挤压接触，并与第一楔块13作用原理相同，带动存水筒42沿着滑套44向上移动，探针52挤压存水筒42顶部的密封板431并插入到存水筒42内部进行检测水样（存水筒42顶部的密封板431被顶开，对应的第二弹簧433拉伸），在检测完成后链条34继续带领存水筒42移动，挤压块47解除与第二楔块14的挤压作用，在第三弹簧48的作用下存水筒42复位，探针52移动出存水筒42，在第二弹簧433的作用下存水筒42顶部的密封板431复位对其密封。

本实施例，所述限位框6为四面镂空状态，且限位框6入口处固定安装有两个第二电磁铁61，所述存水筒42外壁与限位框6滑动接触，所述水泵2、电机31、电动推杆123、第一电磁铁46和第二电磁铁61均通过电线与外接电源和开关电性连接，开启开关，外接电源为水泵2、电机31、电动推杆123、第一电磁铁46和第二电磁铁61供电进行工作，在存水筒42进入到限位框6前，第二电磁铁61为关闭状态，在存水筒42进入到限位框6内部后，打开第二电磁铁61，第二电磁铁61的伸长端对限位框6内部的存水筒42进行限位防止其移动出限位框6。

使用装置时，通过驱动船体1移动至水样采集点，待船体1稳定后开启电动推杆123，电动推杆123的伸长端推动耳板41和对应的存水筒42移动出储存箱12，并直至存水筒42移动至链条34处，将电动推杆123伸长端收回，随后在储存箱12内部第一弹簧121的弹力作用下，推板122推动剩余的存水组件4沿着储存箱12向出口处移动，开启第一电磁铁46，第一电磁铁46的伸长端插入到链条34间隙中，形成插接锁定，开启电机31，电机31带动主动链轮32的转动，存水筒42沿着链条34的路径进行移动，存水筒42的移动带动第一楔块13对挤压块47顶部挤压，使存水筒42沿着滑套44内部向下滑动挤压挤压板72压缩第三弹簧48和第四弹簧73，当存水筒42下降至最低高度时，顶柱22穿过挤压板72和密封板431，穿入存水筒42内部，随后水泵2通过抽水管21将水样经过顶柱22的通孔23输入到存水筒42内部，当链条34继续带动存水筒42移动时，第一楔块13解除对挤压块47的挤压作用，在第三弹簧48的弹力作用下挤压块47和存水筒42复位，在第四弹簧73的作用下，挤压板72复位，顶柱22移动出存水筒42内部，在第二弹簧433的作用下，密封板431复位对存水筒42底部进行密封作用，滚珠432重新伸出辅助存水筒42的滑动，当链条34带领着存水筒42移动至探针52底部时，第二楔块14与挤压块47底部的楔面挤压接触，并与第一楔块13作用原理相同，带动存水筒42沿着滑套44向上移动，探针52挤压存水筒42顶部的密封板431并插入到存水筒42内部进行检测水样，在检测完成后探针52移动出存水筒42，在第二弹簧433的作用下存水筒42顶部的密封板431复位对其密封，将检测的数据通过无线信号传递到工作人员的客户端，在检测完成后驱动机构3将存水组件4移动至限位框6内部，打开第二电磁铁61、关闭第一电磁铁46，存水组件4解除与驱动机构3的连接，进行封存，在进行下一采集点采集时，由储存箱12推出新的存水组件4重复步骤。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种基于无人船的水质检测装置，包括船体（1），其特征在于：所述船体（1）尾部固定有收集箱（11），且收集箱（11）一侧固定有储存箱（12），所述储存箱（12）出口处与收集箱（11）内部连通，且储存箱（12）内部设置有多个存水组件（4），所述收集箱（11）内部设有带动存水组件（4）移动的驱动机构（3），所述收集箱（11）内部靠近储存箱（12）出口处设有注水组件（7），且收集箱（11）底部外表面上对应注水组件（7）的位置密封安装有水泵（2），所述收集箱（11）远离船体（1）一侧的内壁上设有对存水组件（4）内部水样检测的检测组件（5），且收集箱（11）内部位于驱动机构（3）尾部固定有限位框（6），所述驱动机构（3）包括主动链轮（32），所述主动链轮（32）轴心处通过轴承转动安装在收集箱（11）底部内壁上，所述主动链轮（32）一侧设有从动链轮（33），且从动链轮（33）轴心处通过轴承转动安装在收集箱（11）底部靠近检测组件（5）一侧的内壁上，所述主动链轮（32）和从动链轮（33）外圈啮合套接有链条（34），所述收集箱（11）顶部内壁对应主动链轮（32）的位置固定安装有电机（31），且电机（31）输出端与主动链轮（32）轴心处固定连接，所述存水组件（4）包括存水筒（42），所述存水筒（42）顶部和底部均固定有密封盖（43），且密封盖（43）轴心处开设有入水口，所述密封盖（43）的入水口处的内壁上均设置有密封板（431），且密封板（431）外壁固定有四个第二弹簧（433），所述第二弹簧（433）的另一端固定在密封盖（43）表面上，所述存水筒（42）外壁上滑动套接有滑套（44），所述滑套（44）靠近链条（34）一侧固定有连接块（45），且连接块（45）内部固定安装有第一电磁铁（46），所述第一电磁铁（46）伸长端滑动插入链条（34）间隙中，所述存水筒（42）底部的密封盖（43）表面上设置有滚珠（432），且存水组件（4）通过滚珠（432）与收集箱（11）滑动接触，所述注水组件（7）包括收纳槽（71）固定在收集箱（11）对应水泵（2）的顶部，且收纳槽（71）内部设有挤压板（72），所述挤压板（72）底部与收纳槽（71）内壁之间固定有多个第四弹簧（73），所述挤压板（72）和收纳槽（71）轴心处均开设有缺口，所述水泵（2）输入端固定连通有抽水管（21），且水泵（2）的输出端固定有空心的顶柱（22），所述顶柱（22）顶部两侧开设有通孔（23），且顶柱（22）与密封板（431）挤压接触，所述存水筒（42）位于滑套（44）顶部的侧边表面上固定有挤压块（47），且挤压块（47）顶部和底部均开设有楔面，所述收集箱（11）外壁对注水组件（7）顶部的位置固定有第一楔块（13），且第一楔块（13）与挤压块（47）顶部挤压接触，所述挤压块（47）与存水筒（42）连接处固定有第三弹簧（48），且第三弹簧（48）底部固定在滑套（44）侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人船的水质检测装置，其特征在于：所述储存箱（12）对应出口的内壁上固定安装有电动推杆（123），所述存水筒（42）顶部的密封盖（43）外壁上对应电动推杆（123）伸长端的位置固定有耳板（41），且电动推杆（123）的伸长端与耳板（41）挤压接触，所述储存箱（12）尾部滑动连接有推板（122），且推板（122）与存水组件（4）挤压接触，所述推板（122）背面与储存箱（12）内壁之间固定有四个第一弹簧（121）。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人船的水质检测装置，其特征在于：所述检测组件（5）包括水质检测仪（51），所述水质检测仪（51）固定在收集箱（11）远离船体（1）一侧的内壁上，且水质检测仪（51）表面上安装有探针（52），所述收集箱（11）内壁对应水质检测仪（51）底部的位置固定有第二楔块（14），且第二楔块（14）与挤压块（47）底部的楔面挤压接触。

4.根据权利要求2所述的一种基于无人船的水质检测装置，其特征在于：所述限位框（6）为四面镂空状态，且限位框（6）入口处固定安装有两个第二电磁铁（61），所述存水筒（42）外壁与限位框（6）滑动接触。

5.根据权利要求4所述的一种基于无人船的水质检测装置，其特征在于：所述水泵（2）、电机（31）、电动推杆（123）、第一电磁铁（46）和第二电磁铁（61）均通过电线与外接电源和开关电性连接。

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