CN115155130B - 一种海洋环境自动监测设备的过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋环境自动监测设备的过滤装置，包括漂浮框架以及位于漂浮框架上装有监测设备的安装盒，安装盒的上表面开设有便于取样检测的取样槽，安装盒的上表面设置有对海水过滤的过滤装置，过滤装置包括固定在安装盒上位于取样槽外侧的过滤罩，取样槽内靠近过滤罩内壁固定连接有用于对过滤罩反冲洗的喷头，安装盒的下表面固定连接有供安装盒上浮和下降的中空浮板，安装盒内中心设置有对中空浮板贯通的两个活塞筒一，安装盒内定轴转动连接有驱动活塞筒一抽吸的缺齿齿轮，缺齿齿轮中心固定连接有由动力机构带动转动的连接轴。本发明具备取样后即时清洁，动态清洁的优点，解决了背景技术中提出的问题。
Description
技术领域
本发明涉及海洋环境技术领域，具体为一种海洋环境自动监测设备的过滤装置。
背景技术
海洋环境监测包括对水上部分的气象要素的监测和或水下部分的水文以及水质要素的监测，通过对海洋环境要素的监测，能够掌握海域中污染物的种类、浓度以及污染物在海洋环境中的迁移转化规律，从而提出防治污染的技术与措施，海洋环境监测对于沿海经济的发展、海洋科学研究以及减少海洋环境灾害、提高沿海的海上防御能力有着十分重大的意义。
海洋环境监测装置对海洋的环境要素和化学要素进行监测时，对海水进行过滤取样的过程中，容易使一些杂质吸附在过滤装置的表面，现有的过滤装置难以在对完成过滤取样时自动对其进行清洁处理，因此我们对此做出改进提出一种海洋环境自动监测设备的过滤装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋环境自动监测设备的过滤装置，具备取样后及时清洁，动态清洁的优点，解决了背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋环境自动监测设备的过滤装置，包括漂浮框架以及位于漂浮框架上装有监测设备的安装盒，其特征在于：所述安装盒的上表面开设有便于取样检测的取样槽，所述安装盒的上表面设置有对海水过滤的过滤装置，所述过滤装置包括固定在安装盒上位于取样槽外侧的过滤罩，所述取样槽内靠近过滤罩内壁固定连接有用于对过滤罩反冲洗的喷头，所述安装盒的下表面固定连接有供安装盒上浮和下降的中空浮板，所述安装盒内中心设置有对中空浮板贯通的两个活塞筒一，所述安装盒内定轴转动连接有驱动活塞筒一抽吸的缺齿齿轮，所述缺齿齿轮中心固定连接有由动力机构带动转动的连接轴。
优选的，两个所述活塞筒一内限位滑动连接有活塞杆一，所述活塞杆一远离活塞筒一的一端固定连接有推动板，所述推动板靠近安装盒内壁的一侧固定连接有与缺齿齿轮间歇啮合的齿板，所述活塞杆一位于活塞筒一和推动板之间的外轮廓上供套设有活塞杆一复位的弹簧一。
优选的，所述漂浮框架内壁两侧对称设置有两个固定片，两个所述固定片的相对侧固定连接有限位柱，所述安装盒外壁开设有与限位柱限位滑动的滑槽，所述限位柱的底部固定连接有对安装盒限位的限位板。
优选的，所述安装盒内的底部中心对称设置有两个取样机构，所述取样机构包括固定在安装盒内底部的固定条，所述固定条的一侧固定连接有导向杆，所述导向杆贯穿并限位滑动连接有滑动块，所述滑动块的两侧固定连接有对称的两个连接片，两个所述连接片均转动连接有活动连接头三，靠近安装盒内壁一侧的所述活动连接头三固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的远离滑动块端部转动连接有固定在安装盒内壁的活动连接头二，远离安装盒内壁的一侧的所述活动连接头三贯穿并限位滑动连接有与喷头贯通的活塞筒二，所述活塞筒二内设置有用于对海洋环境检测的检测探头。
优选的，所述活塞杆二和伸缩杆的外轮廓上均套设有弹簧二，所述活塞杆二上的弹簧二一端与活动连接头三相抵，所述弹簧二的另一端与活塞筒二相抵，所述弹簧二的一端与活动连接头三相抵，所述弹簧二的另一端与较粗的伸缩杆端部相抵，所述推动板靠近导向杆的一侧固定连接有两个对滑动块进行拨动的推动杆。
优选的，所述活塞筒二远离活动连接头三的一端固定连接有连接件，所述连接件内开设有与活塞筒二贯通的通道，所述连接件的上表面贯通连接有连接管，所述活动连接头一上开设有供连接管并限位转动连接的通孔，所述连接管贯穿安装盒向取样槽内延伸并与喷头固定连接。
优选的，所述过滤罩的表面对称开设有两个与喷头对应的角度的开口，所述过滤罩表面的开口内壁镶嵌有过滤网，所述喷头的端部向过滤网方向倾斜设置。
优选的，所述安装盒内壁远离活塞筒一的一端安装有对推动板限位的限位条，所述限位条和推动板相对侧均平行设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过设置安装盒整体进行上浮沉，同时使过滤罩与海洋的水面进行分离，通过过滤罩与海洋海面脱离便于后续喷头对过滤罩内壁进行反向的冲洗，能够提高冲洗效果；
本发明通过活塞筒二内的检测探头实现对海洋环境的检测，同时当取样后的海水从活塞筒二内排出，并对过滤罩内壁进行反向对过滤网进行冲洗，使附在过滤网的杂物容易脱落；
通过过滤罩的表面开设对称开设有两个与喷头对应的角度的开口，当喷头随着连接管转动实现动态的清洗时，喷头对应过滤罩上的过滤网，防止过滤网的表面附着有杂物将过滤网堵塞。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一；
图2为本发明的立体结构示意图二；
图3为本发明安装盒立体结构示意图；
图4为本发明的安装盒内部结构示意图一；
图5为本发明的安装盒内部结构示意图一；
图6为本发明安装盒剖面结构示意图；
图7为本发明的推动板结构示意图；
图8为本发明的活塞筒二结构示意图；
图9为本发明活塞筒二剖面结构示意图。
图中：1、漂浮框架；2、固定片；3、限位柱；4、安装盒；5、过滤罩；6、中空浮板；7、限位板；8、取样槽；9、喷头；10、活塞筒一；11、活塞杆一；12、弹簧一；13、推动板；14、齿板；15、缺齿齿轮；16、导向杆；17、推动杆；18、滑动块；19、活动连接头三；20、连接件；21、连接片；22、活塞杆二；23、活塞筒二；24、连接管；25、固定条；26、活动连接头一；27、活动连接头二；28、伸缩杆；29、弹簧二；30、连接轴；31、检测探头；32、过滤网；33、限位条。
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。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。
请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种海洋环境自动监测设备的过滤装置，包括漂浮框架1以及位于漂浮框架1上装有监测设备的安装盒4，安装盒4的上表面开设有便于取样检测的取样槽8，安装盒4的上表面设置有对海水过滤的过滤装置，过滤装置包括固定在安装盒4上位于取样槽8外侧的过滤罩5，取样槽8内靠近过滤罩5内壁固定连接有用于对过滤罩5反冲洗的喷头9，安装盒4的下表面固定连接有供安装盒4上浮和下降的中空浮板6，安装盒4内中心设置有对中空浮板6贯通的两个活塞筒一10，安装盒4内定轴转动连接有驱动活塞筒一10抽吸的缺齿齿轮15，缺齿齿轮15中心固定连接有由动力机构带动转动的连接轴30。
通过设置动力机构为伺服电机，通过伺服电机转动并驱动连接轴30转动，通过连接轴30转动驱动缺齿齿轮15在安装盒4内进行转动，当缺齿齿轮15转动使位于安装盒4内的活塞筒一10对中空浮板6内进行抽吸或注入水，当活塞筒一10将水注入至中空浮板6的内时，安装盒4整体进行下沉，海水通过安装盒4上的过滤罩5进入至取样槽8内进行抽样检测，当活塞筒一10将中空浮板6内的水抽空时，安装盒4整体进行上浮沉，同时使过滤罩5与海洋的水面进行分离，通过过滤罩5与海洋海面脱离便于后续喷头9对过滤罩5内壁进行反向的冲洗。
如图4、图5和图6所示，两个活塞筒一10内限位滑动连接有活塞杆一11，活塞杆一11远离活塞筒一10的一端固定连接有推动板13，推动板13靠近安装盒4内壁的一侧固定连接有与缺齿齿轮15间歇啮合的齿板14，活塞杆一11位于活塞筒一10和推动板13之间的外轮廓上供套设有活塞杆一11复位的弹簧一12。
当动力机构转动并驱动连接轴30转动，通过连接轴30转动使缺齿齿轮15转动并驱动齿板14，当缺齿齿轮15转动至将要脱离齿板14的极限位置时，将通过齿板14驱动与推动板13固定连接的活塞杆一11将位于活塞筒一10内的水输送至中空浮板6内，使安装盒4整体进行下沉，通过安装盒4下沉，使海水通过过滤罩5进入至取样槽8内。
如图1、图2和图3所示，漂浮框架1内壁两侧对称设置有两个固定片2，两个固定片2的相对侧固定连接有限位柱3，安装盒4外壁开设有与限位柱3限位滑动的滑槽，限位柱3的底部固定连接有对安装盒4限位的限位板7。
通过设置漂浮框架1便于装置整体漂浮在海洋面上，通过设置限位柱3对安装盒4限位，当安装盒4上浮或者下沉时能够沿着限位柱3进行下降或者上浮，使其上浮和下沉更为稳定，通过设置限位板7，防止安装盒4与漂浮框架1进行脱离，同时通过绳索和锚的配合可对漂浮框架1进行定位，防止漂浮框架1海面上随风漂流。
如图4、图5、图7、图8和图9所示，安装盒4内的底部中心对称设置有两个取样机构，取样机构包括固定在安装盒4内底部的固定条25，固定条25的一侧固定连接有导向杆16，导向杆16贯穿并限位滑动连接有滑动块18，滑动块18的两侧固定连接有对称的两个连接片21，两个连接片21均转动连接有活动连接头三19，靠近安装盒4内壁一侧的活动连接头三19固定连接有伸缩杆28，伸缩杆28的远离滑动块18端部转动连接有固定在安装盒4内壁的活动连接头二27，远离安装盒4内壁的一侧的活动连接头三19贯穿并限位滑动连接有与喷头9贯通的活塞筒二23，活塞筒二23内设置有用于对海洋环境检测的检测探头31。
当滑动块18在导向杆16上进行限位滑动时，能够使活塞杆二22在活塞筒二23内进行限位滑动并进行活塞运动，当活塞筒二23进行反复的活塞运动时通过喷头9将取样槽8内的海水进行取样，并通过活塞筒二23内的检测探头实现对海洋环境的检测，同时当取样后的海水从活塞筒二23内排出，并对过滤罩5内壁进行反向冲洗。
如图5、图7和图8所示，活塞杆二22和伸缩杆28的外轮廓上均套设有弹簧二29，活塞杆二22上的弹簧二29一端与活动连接头三19相抵，弹簧二29的另一端与活塞筒二23相抵，弹簧二29的一端与活动连接头三19相抵，弹簧二29的另一端与较粗的伸缩杆28端部相抵，推动板13靠近导向杆16的一侧固定连接有两个对滑动块18进行拨动的推动杆17。
当推动板13将活塞筒一10内的水推送至中空浮板6内，使安装盒4整体进行下沉时，此时在中空浮板6的作用下处于漂浮状态的安装盒4缓慢进行下沉，随着安装盒4下沉，当推动板13上的推动杆17推动滑动块18在导向杆16上向活塞筒一10方向进行运动，当活塞筒二23和伸缩杆28压缩弹簧二29处于水平状态时，随着推动杆17继续的推动，缺齿齿轮15与齿板14处于脱离的极限位置时停止转动，活塞杆二22在弹簧二29的作用下快速进行抽吸，使活塞筒二23通过喷头9将取样槽8通过过滤罩5的海洋水进行抽吸取样，并对海洋水质进行自动监测，当缺齿齿轮15继续转动时缺齿齿轮15与齿板14脱离，在活塞杆一11外轮廓上的弹簧一12作用下，活塞杆一11推动推动板13复位，迅速将中空浮板6年内的水抽入至活塞筒一10内使安装盒4上浮，当推动杆17推动滑动块18复位时，能够将拉动活塞杆二22在活塞筒二23进行活塞运动，并通过安装盒4上浮，过滤罩5露出水面时，活塞杆二22将活塞筒二23内的水通过喷头9挤压出并对过滤罩5内壁进行反向的冲洗。
实施例
在实施例一的基础上，更进一步的是：
如图7、图8和图9所示，活塞筒二23远离活动连接头三19的一端固定连接有连接件20，连接件20内开设有与活塞筒二23贯通的通道，连接件20的上表面贯通连接有连接管24，活动连接头一26上开设有供连接管24转动并限位转动连接的通孔，连接管24贯穿安装盒4向取样槽8内延伸并与喷头9固定连接。
通过连接件20内开设有与活塞筒二23贯通的通道，通过连接件20与活动连接头一26活动连接，当活塞杆二22将活塞筒二23内的水通过喷头9挤压出并对过滤罩5内壁进行反向的冲洗时，连接件20在活动连接头一26内进行转动，当连接件20转动连接件20上固定连接的连接管24转动，通过设置连接管24为硬质管材，喷头9随着连接管24转动实现动态的清洗。
如图3、图7和图8所示，过滤罩5的表面开设对称开设有两个与喷头9对应的角度的开口，过滤罩5表面的开口内壁镶嵌有过滤网32，喷头9的端部向过滤网32方向倾斜设置。
通过过滤罩5的表面开设对称开设有两个与喷头9对应的角度的开口，当喷头9随着连接管24转动实现动态的清洗时，能够对过滤罩5上的过滤网32进行反向冲洗，防止过滤网32的表面附着有杂物将过滤网32堵塞，影响海洋水通过过滤网32流入至取样槽8内。
如图6和图7所示，安装盒4内壁远离活塞筒一10的一端安装有对推动板13限位的限位条33，弹簧二29和推动板13相对侧均平行设置。
当推动板13在弹簧一12的作用下复位，通过设置限位条33对推动板13的位置进行限位，使推动板13一侧固定连接的齿板14处于缺齿齿轮15上齿牙的转动轨迹上，便于齿板14与缺齿齿轮15再次的进行啮合。
实施例
本实施例中涉及的中空浮板6与实施例一和二中的中空浮板6相比不同之处在于：通过在中空浮板6底部开设有两个进行分别用于排水和进水的连接口，两个连接口内设置有用于单向进水和排水的单向阀门，当推动板13向活塞筒一10方向运动时将中空浮板6内的水排出，安装盒4整体上升，当推动板13向远离活塞筒一10方向运动时，将海水抽入至中空浮板6内使安装盒4整体下沉，此时滑动块18运动状态与实施例一和二所产生的效果相反。
工作原理：该海洋环境自动监测设备的过滤装置，使用时通过设置动力机构为伺服电机，通过伺服电机转动并驱动连接轴30转动，通过连接轴30转动驱动缺齿齿轮15在安装盒4内进行转动，当缺齿齿轮15在动力机构驱动下，使缺齿齿轮15转动至将要脱离齿板14的极限位置时停止，在此过程中缺齿齿轮15转动使齿板14和推动板13向活塞筒一10方向运动，将位于活塞筒一10内的水输送至中空浮板6内，通过活塞筒一10与中空浮板6之间设置有若干连通的细小水管输送，当水输送至中空浮板6内使安装盒4整体进行下沉，同时在推动板13将要运动至极限位置时，推动板13上的推动杆17推动滑动块18，使滑动块18在导向杆16上进行运动，当活塞筒二23和伸缩杆28压缩弹簧二29处于水平状态时，随着推动杆17继续的推动，缺齿齿轮15与齿板14处于脱离的极限位置时停止转动，活塞杆二22在弹簧二29的作用下快速进行抽吸，使活塞筒二23通过喷头9将取样槽8通过过滤罩5的海洋水进行抽吸取样，并对海洋水质进行自动监测。
当缺齿齿轮15继续转动时缺齿齿轮15与齿板14脱离，在活塞杆一11外轮廓上的弹簧一12作用下，活塞杆一11推动推动板13复位，迅速将中空浮板6年内的水抽入至活塞筒一10内使安装盒4上浮，当推动杆17推动滑动块18复位时，能够将拉动活塞杆二22在活塞筒二23进行活塞运动，并通过安装盒4上浮，过滤罩5露出水面时，活塞杆二22将活塞筒二23内的水通过喷头9挤压出并对过滤罩5内壁进行反向的冲洗。
由上述所提及的，当活塞杆二22将活塞筒二23内的水通过喷头9挤压出并对过滤罩5内壁进行反向的冲洗时，连接件20在活动连接头一26内进行转动，当连接件20转动连接件20上固定连接的连接管24转动，通过设置连接管24为硬质管材，喷头9随着连接管24转动实现动态的清洗，通过过滤罩5的表面开设对称开设有两个与喷头9对应的角度的开口，当喷头9随着连接管24转动实现动态的清洗时，喷头9对应过滤罩5上的过滤网32，防止过滤网32的表面附着有杂物将过滤网32堵塞，影响海洋水通过过滤网32流入至取样槽8内。
当推动板13在弹簧一12的作用下复位，通过设置限位条33对推动板13的位置进行限位，使推动板13一侧固定连接的齿板14处于缺齿齿轮15上齿牙的转动轨迹上，便于齿板14与缺齿齿轮15再次的进行啮合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种海洋环境自动监测设备的过滤装置，包括漂浮框架（1）以及位于漂浮框架（1）上装有监测设备的安装盒（4），其特征在于：所述安装盒（4）的上表面开设有便于取样检测的取样槽（8），所述安装盒（4）的上表面设置有对海水过滤的过滤装置，所述过滤装置包括固定在安装盒（4）上位于取样槽（8）外侧的过滤罩（5），所述取样槽（8）内靠近过滤罩（5）内壁固定连接有用于对过滤罩（5）反冲洗的喷头（9），所述安装盒（4）的下表面固定连接有供安装盒（4）上浮和下降的中空浮板（6），所述安装盒（4）内中心设置有对中空浮板（6）贯通的两个活塞筒一（10），所述安装盒（4）内定轴转动连接有驱动活塞筒一（10）抽吸的缺齿齿轮（15），所述缺齿齿轮（15）中心固定连接有由动力机构带动转动的连接轴（30）；
两个所述活塞筒一（10）内限位滑动连接有活塞杆一（11），所述活塞杆一（11）远离活塞筒一（10）的一端固定连接有推动板（13），所述推动板（13）靠近安装盒（4）内壁的一侧固定连接有与缺齿齿轮（15）间歇啮合的齿板（14），所述活塞杆一（11）位于活塞筒一（10）和推动板（13）之间的外轮廓上供套设有活塞杆一（11）复位的弹簧一（12）；当缺齿齿轮（15）继续转动时缺齿齿轮（15）与齿板（14）脱离，在活塞杆一（11）外轮廓上的弹簧一（12）作用下，活塞杆一（11）推动推动板（13）复位，迅速将中空浮板（6）内的水抽入至活塞筒一（10）内使安装盒（4）上浮；
所述漂浮框架（1）内壁两侧对称设置有两个固定片（2），两个所述固定片（2）的相对侧固定连接有限位柱（3），所述安装盒（4）外壁开设有与限位柱（3）限位滑动的滑槽，所述限位柱（3）的底部固定连接有对安装盒（4）限位的限位板（7）；
所述安装盒（4）内的底部中心对称设置有两个取样机构，所述取样机构包括固定在安装盒（4）内底部的固定条（25），所述固定条（25）的一侧固定连接有导向杆（16），所述导向杆（16）贯穿并限位滑动连接有滑动块（18），所述滑动块（18）的两侧固定连接有对称的两个连接片（21），两个所述连接片（21）均转动连接有活动连接头三（19），靠近安装盒（4）内壁一侧的所述活动连接头三（19）固定连接有伸缩杆（28），所述伸缩杆（28）的远离滑动块（18）端部转动连接有固定在安装盒（4）内壁的活动连接头二（27），远离安装盒（4）内壁的一侧的所述活动连接头三（19）贯穿并限位滑动连接有与喷头（9）贯通的活塞筒二（23），所述活塞筒二（23）内设置有用于对海洋环境检测的检测探头（31）；
活塞杆二（22）和伸缩杆（28）的外轮廓上均套设有弹簧二（29），活塞杆二（22）上的弹簧二（29）一端与活动连接头三（19）相抵，所述弹簧二（29）的另一端与活塞筒二（23）相抵，所述弹簧二（29）的一端与活动连接头三（19）相抵，所述弹簧二（29）的另一端与较粗的伸缩杆（28）端部相抵，所述推动板（13）靠近导向杆（16）的一侧固定连接有两个对滑动块（18）进行拨动的推动杆（17）；
所述安装盒（4）内壁远离活塞筒一（10）的一端安装有对推动板（13）限位的限位条（33），所述限位条（33）和推动板（13）相对侧均平行设置。
2.根据权利要求1所述的海洋环境自动监测设备的过滤装置，其特征在于：所述活塞筒二（23）远离活动连接头三（19）的一端固定连接有连接件（20），所述连接件（20）内开设有与活塞筒二（23）贯通的通道，所述连接件（20）的上表面贯通连接有连接管（24），活动连接头一（26）上开设有供连接管（24）并限位转动连接的通孔，所述连接管（24）贯穿安装盒（4）向取样槽（8）内延伸并与喷头（9）固定连接。
3.根据权利要求1所述的海洋环境自动监测设备的过滤装置，其特征在于：所述过滤罩（5）的表面对称开设有两个与喷头（9）对应的角度的开口，所述过滤罩（5）表面的开口内壁镶嵌有过滤网（32），所述喷头（9）的端部向过滤网（32）方向倾斜设置。
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