CN114858136A - 一种水路两栖的水文检测设备及其系统 - Google Patents

Abstract

一种水路两栖的水文检测设备及其系统，涉及水文检测设备技术领域，其水陆两栖的水文检测设备包括船体，船体下方设有车轮，且船体尾部设有螺旋桨，船体头部固接有支架，支架上还设有用电机驱动的可转动的绳卷，绳卷上缠绕连接有连接绳，连接绳另一端固接有取样机构，取样机构包括顶盖，连接绳与顶盖固接，且顶盖下端侧边通过连接板与配重块固接，连接板上设有若干取样罐，取样罐包括固定机构、罐体与进水机构，本发明提供了一种水路两栖的水文检测设备及其系统，通过在船体上同时设有用于地上行走的车轮，以及用于在水中推进的螺旋桨，进而使得水文检测设备可同时在水中和陆地上实施工作，进而使得水文检测设备的使用自由性更大。

Description

一种水路两栖的水文检测设备及其系统

技术领域

本发明涉及水文检测设备技术领域，更具体地说，涉及一种水路两栖的水文检测设备及其系统。

背景技术

水文检测一般指水文部对江、河、湖等水文参数进行实施监测，监测内容包括水位、流量、流速、水质等，其中水质取样是通过在水源不同位置和深度用检测设备进行采样，然后对采集的水样进行分析检测，从而完成水质的检测，目前的水质取样检测设备不能对不同深度的水源进行连续采样，且在不同深度连续采样容易造成水质混合影响检测结果。

现有公告号为CN202120021777.1的中国专利公开了一种取样检测设备，包括浮板，浮板的顶部设置有控制箱，控制箱内设置有控制系统和深度调节气缸，深度调节气缸的推拉杆向下穿过浮板与取样腔的顶部固定连接，取样腔底部设置有配重块和水深传感器，取样腔内设置有多个独立的取样装置，取样装置包括取样筒，取样筒内设置有活塞板，活塞板的上端与取样气缸的推拉杆固定连接，取样筒上设置有进水口和出水口，且进水口和出水口上分别设置有进水电磁阀和出水电磁阀，控制系统包括控制器，水深传感器、深度调节气缸、取样气缸、进水电磁阀和出水电磁阀均与控制器电联接，通过水深传感器感应水深进行调节，控制器控制调节气缸将取样装置送到指定水深，之后控制取样筒进水电磁阀开启，控制取样气缸的推拉杆带动活塞板向上运动，使水进入取样筒内，取样筒内的水位传感器可以检测取样筒内的水位信息，并将水位信息及时发送给控制器，当水位到达指定位置时，控制器控制取样气缸停止运行，控制取样筒进水电磁阀关闭，停止该深度水源的取样，如此反复对不同深度的水源进行取样。

针对上述中提出的相关技术，虽然很好的解决了在不同水深进行连续取样，以及通过进水电磁阀来控制开关避免在不同深度取样水源不混合，但是装置不便移动，不能同时在水中和陆地中同时使用，且该取样装置需要在水中容易漏电短路，造成使用不便，因此，针对这一现状，迫切需要提出一种水路两栖的水文检测设备及其系统，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明旨在于在解决现有的水质取样检测设备不能同时在水中与陆地上同时使用，且现有的水质取样检测设备用电在水中容易导致短路，造成使用不便。

（二）技术方案

本发明一种水路两栖的水文检测设备及其系统的目的与功效，由以下具体技术手段达成：一种水路两栖的水文检测设备，包括船体，船体下方设有车轮，且船体尾部设有螺旋桨，船体头部固接有支架，支架上还设有用电机驱动的可转动的绳卷，绳卷上缠绕连接有连接绳，连接绳另一端固接有取样机构，取样机构包括顶盖，连接绳与顶盖固接，且顶盖下端侧边通过连接板与配重块固接，连接板上设有若干取样罐，取样罐包括固定机构、罐体与进水机构，固定机构包括固定盖，罐体上可拆卸连接有固定盖，且固定盖与罐体配合夹持固定在连接板上，固定盖为中空且其内远离罐体一侧设有可滑动的活塞一，活塞一上固接有靠近罐体一侧的可滑动活塞二，活塞一和活塞二之间设有限位块，活塞二上设有连通口，固定盖上设有开口，开口内设有单向阀，活塞一与限位块相接时连通口与开口相连通，进水机构包括罐口，罐体上设有罐口，罐口内设有进水口，且罐口内设有可滑动复位的活塞三，罐体内设有可滑动的活塞五，活塞五一侧密封堵住进水口，且活塞五通过拉绳与活塞三固接，活塞五移动拉动活塞三将进水口堵住。

进一步地，固定盖贯穿连接板插接在罐体内，且固定盖上设有凸块，罐体上设有弯折槽，弯折槽内设有若干与固定盖上凸块相配合的凹口，且若干凹口位置逐渐靠近罐体方向。

进一步地，固定盖边缘上设有若干挡块，且固定盖与罐体相接处之间设有密封圈，连接板与固定盖相接处之间设有缓冲垫片。

进一步地，罐口内进水口与外界连通处均设有滤网。

进一步地，罐口上设有通槽，活塞三上固接有滑动连接在通槽内的滑块，滑块上设有卡口，且通槽相对应位置上设有与之过盈配合的卡块，活塞三上方设有复位弹簧，卡口与通槽上的卡块相卡接时复位弹簧处于压缩状态。

进一步地，开口上固接有软管，软管另一端可拆卸固接在顶盖下端，顶盖下端一侧还设有若干连杆与配重块固接，连杆为中空且下端贯通配重块与外界连通，顶盖内设有连通管将若干软管与连杆上端一一对应连通，连杆内设有可上下滑动的活塞四，活塞四初始位于连杆内部顶端。

进一步地，取样罐自上而下固接在连接板上，其内的活塞一对外界接触面积与活塞二对罐体内接触面积之比自上而下逐渐变大。

本发明还提供了一种水陆两栖的水文检测系统，包含上述任一的水陆两栖水文检测设备。

有益效果：

1、本发明提供了一种水路两栖的水文检测设备及其系统，通过在船体上同时设有用于地上行走的车轮，以及用于在水中推进的螺旋桨，进而使得水文检测设备可同时在水中和陆地上实施工作，进而使得水文检测设备的使用自由性更大。

2、本发明提供了一种水路两栖的水文检测设备及其系统，通过启动电机带动绳卷转动将取样机构放下，取样机构向下进入水下，在水下预计水深时，固定盖上的活塞一受到水的压力大于活塞二受到罐体内空气的压力，进而使得活塞一带动活塞二向内移动，进而使得连通口与开口相连通，进而使得活塞五在水压作用下向内移动将进水口打开，当活塞五移动到罐体另一侧时，该深度的水源被引入罐体内，从而完成不用电力的自动对水源进行取样，避免了电力驱动电磁开关容易漏电不便使用的问题。

3、本发明提供了一种水路两栖的水文检测设备及其系统，当活塞五移动到罐体另一侧时，同时拉绳被绷紧，进而使得拉绳拉动活塞三，进而使得滑块上的卡口与卡块脱离，拉绳继而松弛，在复位弹簧作用下带动活塞三继续向下移动堵住进水口，进而对罐体进行封闭，从而避免在其他深度采取水样时产生水质混杂影响取样检测结果。

4、本发明提供了一种水路两栖的水文检测设备及其系统，将固定盖贯穿连接板，继而将罐体套在固定盖上，固定盖上的凸块顺着弯折槽进入，扭转固定盖，进而带动凸块顺着弯折槽折角滑入，凹口将固定盖上的凸块固定卡住，完成取样罐的安装，通过逐渐向罐体方向靠近的凹口使得固定盖与罐体之间连接更加紧密，进而使得取样罐在连接板上固定的更佳牢固，同时可拆卸的取样罐方便清洗修理。

附图说明：

图1为本发明的整体主视示意图。

图2为本发明取样机构的结构示意图。

图3为本发明取样机构的主视剖视示意图。

图4为本发明图3中A处的放大示意图。

图5为本发明固定机构处的结构示意图。

图6为本发明图3中B处的放大示意图。

图7为本发明罐口处右视示意图。

图8为本发明的工作流程示意图。

图1-8中：1-船体、2-车轮、3-螺旋桨、4-支架、5-电机、6-绳卷、7-连接绳、8-取样机构、9-顶盖、10-连接板、11-连杆、12-配重块、13-罐体、131-弯折槽、132-凹口、14-固定机构、141-固定盖、142-挡块、143-活塞一、144-活塞二、145-限位块、146-连通口、147-单向阀、148-开口、15-进水机构、151-罐口、152-进水口、153-滤网、154-活塞三、155-通槽、156-滑块、157-卡口、158-拉绳、16-软管、17-活塞四、18-密封圈、19-活塞五、20-缓冲垫片。

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、完整的描述，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。

如附图1-8所示，一种水路两栖的水文检测设备，包括船体1，船体1下方设有车轮2，车轮2为密封防水设置在船体1上，且船体1尾部设有螺旋桨3，螺旋桨3由电动马达带动，用于带动船体1方便移动，船体1头部固接有支架4，支架4上还设有用电机5驱动的可转动的绳卷6，绳卷6可通过轴承转动连接在支架4上，绳卷6上缠绕连接有连接绳7，连接绳7另一端固接有取样机构8，取样机构8包括顶盖9，连接绳7与顶盖9固接，且顶盖9下端侧边通过连接板10与配重块12固接，连接板10上设有若干取样罐，取样罐包括固定机构14、罐体13与进水机构15，固定机构14包括固定盖141，罐体13上可拆卸连接有固定盖141，且固定盖141与罐体13配合夹持固定在连接板10上，通过可拆卸连接在连接板10上的取样罐，从而方便取下取样罐清洗维修，固定盖141为中空且其内远离罐体13一侧设有可滑动的活塞一143，活塞一143上固接有靠近罐体13一侧的可滑动活塞二144，活塞一143与活塞二144滑动过程中依旧与固定盖141内密封连接，活塞一143和活塞二144之间设有限位块145，限位块145限制活塞一143和活塞二144的移动距离，活塞二144上设有连通口146，连通口146一侧与罐体13内空腔连通，连通口146另一侧初始被固定盖141内壁封闭，固定盖141上设有开口148，开口148与外界连通，开口148内设有单向阀147，单向阀147只能单向向外出气，活塞一143与限位块145相接时连通口146另一侧与开口148相连通，进水机构15包括罐口151，罐体13位于固定机构14相反方向上设有罐口151，罐口151内设有进水口152，且罐口151内设有可滑动复位的活塞三154，罐体13内设有可滑动的活塞五19，活塞五19一侧密封堵住进水口152，罐体13内形成密闭空腔，活塞五19通过拉绳158与活塞三154固接，初始状态下拉绳158为松弛状态，活塞五19移动到与罐体13内另一侧内壁相接时，拉绳158绷紧拉动活塞三154将进水口152堵住，从而实现了对罐体13的封闭，通过电机5带动绳卷6将取样机构8放入水中，在水中活塞一143、活塞五19外侧受到水压力，活塞二144以及活塞五19内部受到受到罐体13内空气的大气压力，常规下一个标准大气压强为P=1.01×10^5 N/㎡，在水下一米处压强约为P=1×10^4 N/㎡，若需要在五米深的水下采取水样，将活塞一143在水中接触面积与活塞二144在罐体13内接触空气面积之比设为略大于2:1，忽略活塞移动时与固定盖141内壁所受的阻力，活塞所受压力为F=PS，即在五米深处受活塞一143受到水压大于活塞二144受到罐体13内空气的压力，进而使得活塞一143带动活塞二144向内移动，进而使得活塞二144上的连通口146与开口148相连通，罐体13内初始为密封状态，将活塞五19设置在内部受罐体13空气压强面积大于在外部受水压强面积，即活塞五19在外受到水压力小于在内受到空气压力，活塞五19不移动，当连通口146与开口148连通时，活塞五19在水压作用下向内移动将进水口152打开，罐体13内空气从开口148处溢出，当活塞五19移动到罐体13另一侧时，该深度的水源被引入罐体13内，同时拉绳158绷紧带动活塞三154向下移动将进水口152再次堵住，避免其他深度水源混杂水质，调节活塞一143与活塞二144受力面积比例，从而可使得取样罐对不同深度的水源进行水质取样。

其中，如附图5所示，作为一种固定盖141可拆卸连接在罐体13上的连接结构和实施方式为，固定盖141贯穿连接板10插接在罐体13内，且固定盖141上设有凸块，可将开口148设在凸块内，罐体13上设有弯折槽131，弯折槽为折角状，弯折槽131内设有若干与固定盖141上凸块相配合的凹口132，即通过凹口132将凸块卡住，若干凹口132位置逐渐靠近罐体13方向，将固定盖141贯穿连接板10，继而将罐体13套在固定盖141上，固定盖141上的凸块顺着弯折槽131进入，扭转固定盖141，进而带动凸块顺着弯折槽131折角滑入，凹口132将固定盖141上的凸块固定卡住，通过逐渐向罐体13方向靠近的凹口132使得固定盖141与罐体13之间连接更加紧密，进而使得取样罐在连接板10上固定的更佳牢固。

其中，如附图5所示，固定盖141边缘上设有若干挡块142，挡块142可均匀设置在固定盖141边缘上，通过挡块142更好的使劲将固定盖141扭转固定在罐体13上，且固定盖141与罐体13相接处之间设有密封圈18，通过密封圈18密封更好的使得罐体13内形成密闭空腔，连接板10与固定盖141相接处之间设有缓冲垫片20。

其中，如附图6所示，罐口151内进水口152与外界连通处均设有滤网153，通过滤网153将大块的杂质挡在进水口152外侧。

其中，如附图6-7所示，作为活塞三154滑动连接在罐口151内的一种具体的结构和实施方式为，罐口151上设有通槽155，活塞三154上固接有滑滑块156，滑块156滑动连接在通槽155内，且滑块156上设有卡口157，且通槽155相对应位置上设有与之过盈配合的卡块，卡块为弹性材料，活塞三154上方设有复位弹簧，卡口157与通槽155上的卡块相卡接时复位弹簧处于压缩状态，当拉绳158绷直时活塞三154受到向下拉力，拉绳158拉力大于活塞三154受到的限制力时，滑块156上的卡口157与卡块脱离，拉绳158继而松弛，在复位弹簧作用下带动活塞三154继续向下移动堵住进水口152，进而对罐体13进行封闭。

其中，如附图3-4所示，作为取样机构8进一步地一种改进结构和实施方式为，开口148上固接有软管16，软管16另一端可拆卸固接在顶盖9下端，软管16可通过螺纹连接等常见方式密封连接在顶盖9下端，顶盖9下端一侧还设有若干连杆11与配重块12固接，连杆11数量与取样罐数量相同，连杆11为中空且下端贯通配重块12与外界连通，顶盖9内设有连通管将若干软管16与连杆11上端一一对应连通，连杆11内设有可上下滑动的活塞四17，活塞四17初始位于连杆11内部顶端，且活塞四17与外界接触面积小于活塞五19通过进水口152与外界接触面积，当连通口146与开口148连通打开时，罐体13内空间与连杆11内空间相连通，将活塞四17和活塞五19视为同一高度，则活塞五19在水下受到的压力大于活塞四17受到的压力，活塞五19开始移动将罐体13内空气压缩入连杆11空腔内，进而使得活塞四17向下移动将水排开，进而使得取样机构8在水中浮力变大，从而使得取样机构8回收时更加迅速省力。

其中，取样罐自上而下固接在连接板10上，其内的活塞一143对外界接触面积与活塞二144对罐体13内接触面积之比自上而下逐渐变大，即在取样机构在水中向下移动时，连接板10上的取样罐自下而上开始采取水样，进而使得取样机构8重心始终偏下，进而使得取样机构8更好的下沉。

本发明还提供了一种水陆两栖的水文检测系统，包含上述任一的水陆两栖水文检测设备。

工作原理：

将固定盖141贯穿连接板10，继而将罐体13套在固定盖141上，固定盖141上的凸块顺着弯折槽131进入，扭转固定盖141，进而带动凸块顺着弯折槽131折角滑入，凹口132将固定盖141上的凸块固定卡住，完成取样罐的安装，通过逐渐向罐体13方向靠近的凹口132使得固定盖141与罐体13之间连接更加紧密，进而使得取样罐在连接板10上固定的更佳牢固，同时可拆卸的取样罐方便清洗修理，将船体1通过车轮2移动到陆地指定位置，或者通过螺旋桨3移动到水中指定位置，启动电机5带动绳卷6转动将取样机构8放下，取样机构8向下进入水下，在水下预计水深时，固定盖141上的活塞一143受到水的压力大于活塞二144受到罐体13内空气的压力，进而使得活塞一143带动活塞二144向内移动，进而使得连通口146与开口148相连通，当连通口146与开口148连通时，活塞五19在水压作用下向内移动将进水口152打开，罐体13内空气从开口148处通过软管16送入到连杆11内空腔，进而带动活塞四17向下移动将水排开，进而使得取样机构8的在水中的浮力变大，进而使得取样机构8在回升时更加迅速省力，当活塞五19移动到罐体13另一侧时，该深度的水源被引入罐体13内，同时拉绳158被绷紧，进而使得拉绳158拉动活塞三154，当拉绳158绷直时活塞三154受到向下拉力，拉绳158拉力大于活塞三154受到的限制力时，滑块156上的卡口157与卡块脱离，拉绳158继而松弛，在复位弹簧作用下带动活塞三154继续向下移动堵住进水口152，进而对罐体13进行封闭，从而避免在其他深度采取水样时产生水质混杂影响取样检测结果，取样罐内的活塞一143对外界接触面积与活塞二144对罐体13内接触面积之比自上而下逐渐变大，进而使得取样机构8在水中向下移动时，连接板10上的取样罐自下而上开始采取水样，进而使得取样机构8重心始终偏下，进而使得取样机构8更好的下沉，当取样机构8到达一定深度后取样罐自动完成采样，启动电机5通过连接绳7将其回收，完成取样。

Claims (8)

1.一种水路两栖的水文检测设备，包括船体（1），所述船体（1）下方设有车轮（2），且船体（1）尾部设有螺旋桨（3），所述船体（1）头部固接有支架（4），所述支架（4）上还设有用电机（5）驱动的可转动的绳卷（6），所述绳卷（6）上缠绕连接有连接绳（7），所述连接绳（7）另一端固接有取样机构（8），其特征在于：所述取样机构（8）包括顶盖（9），所述连接绳（7）与顶盖（9）固接，且顶盖（9）下端侧边通过连接板（10）与配重块（12）固接，所述连接板（10）上设有若干取样罐，取样罐包括固定机构（14）、罐体（13）与进水机构（15），所述固定机构（14）包括固定盖（141），所述罐体（13）上可拆卸连接有固定盖（141），且固定盖（141）与罐体（13）配合夹持固定在连接板（10）上，所述固定盖（141）为中空且其内远离罐体（13）一侧设有可滑动的活塞一（143），所述活塞一（143）上固接有靠近罐体（13）一侧的可滑动活塞二（144），所述活塞一（143）和活塞二（144）之间设有限位块（145），所述活塞二（144）上设有连通口（146），所述固定盖（141）上设有开口（148），所述开口（148）内设有单向阀（147），所述活塞一（143）与限位块（145）相接时连通口（146）与开口（148）相连通，所述进水机构（15）包括罐口（151），所述罐体（13）上设有罐口（151），所述罐口（151）内设有进水口（152），且罐口（151）内设有可滑动复位的活塞三（154），所述罐体（13）内设有可滑动的活塞五（19），所述活塞五（19）一侧密封堵住进水口（152），且活塞五（19）通过拉绳（158）与活塞三（154）固接，所述活塞五（19）移动拉动活塞三（154）将进水口（152）堵住。

2.根据权利要求1所述的一种水路两栖的水文检测设备，其特征在于：所述固定盖（141）贯穿连接板（10）插接在罐体（13）内，且固定盖（141）上设有凸块，所述罐体（13）上设有弯折槽（131），所述弯折槽（131）内设有若干与固定盖（141）上凸块相配合的凹口（132），且若干凹口（132）位置逐渐靠近罐体（13）方向。

3.根据权利要求2所述的一种水路两栖的水文检测设备，其特征在于：所述固定盖（141）边缘上设有若干挡块（142），且固定盖（141）与罐体（13）相接处之间设有密封圈（18），所述连接板（10）与固定盖（141）相接处之间设有缓冲垫片（20）。

4.根据权利要求1所述的一种水路两栖的水文检测设备，其特征在于：所述罐口（151）内进水口（152）与外界连通处均设有滤网（153）。

5.根据权利要求1所述的一种水路两栖的水文检测设备，其特征在于：所述罐口（151）上设有通槽（155），所述活塞三（154）上固接有滑动连接在通槽（155）内的滑块（156），所述滑块（156）上设有卡口（157），且通槽（155）相对应位置上设有与之过盈配合的卡块，所述活塞三（154）上方设有复位弹簧，所述卡口（157）与通槽（155）上的卡块相卡接时复位弹簧处于压缩状态。

6.根据权利要求1所述的一种水路两栖的水文检测设备，其特征在于：所述开口（148）上固接有软管（16），所述软管（16）另一端可拆卸固接在顶盖（9）下端，所述顶盖（9）下端一侧还设有若干连杆（11）与配重块（12）固接，所述连杆（11）为中空且下端贯通配重块（12）与外界连通，所述顶盖（9）内设有连通管将若干软管（16）与连杆（11）上端一一对应连通，所述连杆（11）内设有可上下滑动的活塞四（17），所述活塞四（17）初始位于连杆（11）内部顶端。

7.根据权利要求1所述的一种水路两栖的水文检测设备，其特征在于：取样罐自上而下固接在连接板（10）上，其内的活塞一（143）对外界接触面积与活塞二（144）对罐体（13）内接触面积之比自上而下逐渐变大。

8.一种水陆两栖的水文检测系统，其特征在于：包含权利要求1～7任一所述的水路两栖的水文检测设备。

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