CN115326494A

CN115326494A - 一种浮漂式水质监测取样设备

Info

Publication number: CN115326494A
Application number: CN202211253027.2A
Authority: CN
Inventors: 张旭光
Original assignee: Hairui Film Technology Nantong Co ltd
Current assignee: Hairui Film Technology Nantong Co ltd
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2022-10-13
Publication date: 2022-11-11
Anticipated expiration: 2042-10-13
Also published as: CN115326494B

Abstract

本发明公开了一种浮漂式水质监测取样设备，包括浮板，所述浮板的一端底部固定连接有连接柱，所述连接柱的底部开设有凹槽，所述凹槽槽壁上转动连接有主轴，所述凹槽位于主轴下方的槽壁上通过销轴转动连接有套筒，所述套筒的中心位置开设有贯穿的绳孔，所述主轴上固定卷绕有拉绳。本发明中设备遇到风浪或急流时主轴能够自锁限制拉绳的释放，避免浮板被冲走与锚块远离，同时还会拉动移动杆使水质监测传感器回缩进入移动槽，避免风浪和急流情况下造成水质监测传感器的损坏，在水位上涨或下降时能够对拉绳自由释放和收卷，并且可以对不同水体流速下的水体进行取样，增加水体样本的多样性，便于对水质进一步的研究和监测。

Description

一种浮漂式水质监测取样设备

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种浮漂式水质监测取样设备。

背景技术

城市水域水源的保护是一个城市发展的重中之重，城市水域水源的水质关系到一个城市的发展，因此，对于城市水域水源的水质监测显得尤为重要。

现有技术中，通常采用漂浮式监测设备对城市水域水源进行实时监测，由于监测设备是漂浮在水面上的，需要在水底对其进行固定，在水位上涨时，监测设备受水底的固定装置的影响会沉没于水中，影响监测设备的正常使用，为进一步增加对水质影响的研究，需要在不同的水体流速时进行水体取样，而且现有的监测设备无法做到在不同水体流速时进行取样，为此提出一种浮漂式水质监测取样设备。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种浮漂式水质监测取样设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种浮漂式水质监测取样设备，包括浮板，所述浮板的一端底部固定连接有连接柱，所述连接柱的底部开设有凹槽，所述凹槽槽壁上转动连接有主轴，所述凹槽位于主轴下方的槽壁上通过销轴转动连接有套筒，所述套筒的中心位置开设有贯穿的绳孔，所述主轴上固定卷绕有拉绳，所述拉绳远离主轴的一端穿过套筒上的绳孔且固定连接有锚块；

所述浮板内开设有多个取样腔，所述浮板的底部开设有多个进水口分别与多个取样腔连通，每个所述进水口内均设置有电磁阀，所述浮板的顶部安装固定有光伏板，所述连接柱内埋设有蓄电池，所述光伏板通过导线与蓄电池的输入端电连接。

进一步，所述浮板底部远离连接柱的一侧开设有摆动槽，所述摆动槽的两侧槽壁上通过销轴转动连接有一根摆杆，所述摆杆的下端固定有叶板，所述摆动槽的一侧槽壁上开设有弧形槽，所述弧形槽内密封滑动连接有弧形块，所述弧形块位于弧形槽内一端固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧远离弧形块的一端与弧形槽的内侧槽壁固定连接，所述弧形块靠近第一弹簧的一端埋设有导电条，所述弧形槽的两侧槽壁嵌设有多对导电块。

进一步，每个所述取样腔的腔壁中开设有滑腔，所述滑腔内滑动连接有接电块，所述滑腔远离取样腔的一侧腔壁嵌设有接电层，每个所述取样腔内滑动连接有带有磁性的环形浮块，每个所述接电块内埋设有一个磁块，且磁性与环形浮块的磁性相吸，每对所述导电块通过导线与一个取样腔内的电磁阀和接电块串联且共同与蓄电池的输出端电连接。

进一步，所述连接柱内位于凹槽的上方位置开设有空腔，所述空腔的中间位置固定连接有电磁铁，所述空腔位于电磁铁的下方滑动连接有磁板，所述磁板的底部固定连接有限位杆，所述限位杆的下端延伸至凹槽内，所述限位杆与空腔的腔壁密封滑动连接，所述主轴上同轴固定连接有转盘，所述转盘上开设有多个限位槽，所述主轴上套设有与转盘与凹槽的槽壁相连接有发条簧。

进一步，所述凹槽远离摆杆的一侧槽壁开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑杆，所述滑杆位于滑槽内一端与槽壁共同连接有第二弹簧，所述滑杆靠近滑槽内一端嵌设有接电条，所述滑槽靠近内侧的上下槽壁嵌设有两个接电片，两个所述接电片通过导线与电磁铁串联且共同与蓄电池的输出端电连接。

进一步，所述连接柱靠近摆杆的一侧开设有移动槽与空腔的上方空间连通，所述移动槽内密封滑动连接有移动杆，所述移动杆位与移动槽位一端固定有水质监测传感器。

进一步，所述移动杆位于移动槽内一端固定连接有第一直齿条，所述磁板的顶部固定连接有第二直齿条，所述第二直齿条与电磁铁贯穿滑动连接，所述空腔的腔壁上通过销轴转动连接有齿轮，所述齿轮同时与第一直齿条和第二直齿条相啮合。

本发明具有以下优点：

本发明中设备遇到风浪或急流时主轴能够自锁限制拉绳的释放，避免浮板被冲走与锚块远离，同时还会拉动移动杆使水质监测传感器回缩进入移动槽，避免风浪和急流情况下造成水质监测传感器的损坏，在水位上涨或下降时能够对拉绳自由释放和收卷，并且可以对不同水体流速下的水体进行取样，增加水体样本的多样性，便于对水质进一步的研究和监测。

附图说明

图1为本发明提出的一种浮漂式水质监测取样设备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种浮漂式水质监测取样设备中连接柱的结构剖视图；

图3为本发明提出的一种浮漂式水质监测取样设备中浮板的侧面结构剖视图；

图4为图1中A处放大示意图；

图5为图2中B处放大示意图；

图6为本发明提出的一种浮漂式水质监测取样设备中的电路图。

图中：1浮板、2连接柱、3凹槽、4主轴、5套筒、6绳孔、7拉绳、8锚块、9光伏板、10蓄电池、11取样腔、12进水口、13摆动槽、14摆杆、15弧形槽、16弧形块、17第一弹簧、18导电条、19导电块、20环形浮块、21滑腔、22接电块、23接电层、24空腔、25电磁铁、26磁板、27限位杆、28转盘、29限位槽、30滑槽、31滑杆、32第二弹簧、33接电条、34接电片、35移动槽、36移动杆、37水质监测传感器、38第一直齿条、39第二直齿条、40齿轮。

具体实施方式

参照图1-5，一种浮漂式水质监测取样设备，包括浮板1，浮板1的一端底部固定连接有连接柱2，连接柱2的底部开设有凹槽3，凹槽3槽壁上转动连接有主轴4，凹槽3位于主轴4下方的槽壁上通过销轴转动连接有套筒5，套筒5的中心位置开设有贯穿的绳孔6，主轴4上固定卷绕有拉绳7，拉绳7远离主轴4的一端穿过套筒5上的绳孔6且固定连接有锚块8。

浮板1内开设有多个取样腔11，浮板1的底部开设有多个进水口12分别与多个取样腔11连通，每个进水口12内均设置有电磁阀，电磁阀在通电时开启断电时关闭，浮板1的顶部安装固定有光伏板9，连接柱2内埋设有蓄电池10，光伏板9通过导线与蓄电池10的输入端电连接，浮板1底部远离连接柱2的一侧开设有摆动槽13，摆动槽13的两侧槽壁上通过销轴转动连接有一根摆杆14，摆杆14的下端固定有叶板，摆动槽13的一侧槽壁上开设有弧形槽15，弧形槽15内密封滑动连接有弧形块16，弧形块16位于弧形槽15内一端固定连接有第一弹簧17，第一弹簧17远离弧形块16的一端与弧形槽15的内侧槽壁固定连接，弧形块16靠近第一弹簧17的一端埋设有导电条18，弧形槽15的两侧槽壁嵌设有多对导电块19，每个取样腔11的腔壁中开设有滑腔21，滑腔21内滑动连接有接电块22，滑腔21远离取样腔11的一侧腔壁嵌设有接电层23，每个取样腔11内滑动连接有带有磁性的环形浮块20，每个接电块22内埋设有一个磁块，且磁性与环形浮块20的磁性相吸，每对导电块19通过导线与一个取样腔11内的电磁阀和接电块22串联且共同与蓄电池10的输出端电连接，滑腔21的顶部位置没有接电层23，当接电块22滑动至滑腔21的顶部时将与接电层23断开连接。

连接柱2内位于凹槽3的上方位置开设有空腔24，空腔24的中间位置固定连接有电磁铁25，空腔24位于电磁铁25的下方滑动连接有磁板26，磁板26的底部固定连接有限位杆27，限位杆27的下端延伸至凹槽3内，限位杆27与空腔24的腔壁密封滑动连接，主轴4上同轴固定连接有转盘28，转盘28上开设有多个限位槽29，主轴4上套设有与转盘28与凹槽3的槽壁相连接有发条簧，凹槽3远离摆杆14的一侧槽壁开设有滑槽30，滑槽30内滑动连接有滑杆31，滑杆31位于滑槽30内一端与槽壁共同连接有第二弹簧32，滑杆31靠近滑槽30内一端嵌设有接电条33，滑槽30靠近内侧的上下槽壁嵌设有两个接电片34，两个接电片34通过导线与电磁铁25串联且共同与蓄电池10的输出端电连接。

连接柱2靠近摆杆14的一侧开设有移动槽35与空腔24的上方空间连通，移动槽35内密封滑动连接有移动杆36，移动杆36位与移动槽35位一端固定有水质监测传感器37，移动杆36位于移动槽35内一端固定连接有第一直齿条38，磁板26的顶部固定连接有第二直齿条39，第二直齿条39与电磁铁25贯穿滑动连接，空腔24的腔壁上通过销轴转动连接有齿轮40，齿轮40同时与第一直齿条38和第二直齿条39相啮合，当第二直齿条39下移时将通过齿轮40带动第一直齿条38朝右滑动，拉动移动杆36内滑。

本发明在使用时，每个取样腔11内部真空状态，将整个设备放置在水质监测水体中，释放锚块8下沉对整个浮板1的位置进行固定，在浮板1放入水体后在水流的作用下，浮板1位于摆杆14一侧将偏转向水流流动一方，此时移动杆36伸出的水质监测传感器37位于连接柱2的背水一侧，可以表面水流中的杂质对水质监测传感器37直接冲击，当设备遇到风浪或急流时，浮板1将朝水流流动方向的移动趋势，对拉绳7将带动套筒5倾斜对滑杆31进行挤压，使得滑杆31上的接电条33与槽壁上的两个接电片34发生接触，使得电磁铁25所在电路接通，电磁铁25通电后产生磁场，给与磁板26一个向下的磁斥力推动限位杆27下滑进入转盘28的限位槽29内限制主轴4的转动，即限制拉绳7的转动释放，浮板1将不会受风浪和急流作用被冲走与锚块8远离，同时，在磁板26下滑后还将拉动第二直齿条39下移，通过第二直齿条39、齿轮40和第一直齿条38的啮合传动下，将拉动移动杆36使水质监测传感器37回缩进入移动槽35，避免风浪和急流情况下造成水质监测传感器37的损坏，当水位上涨时，拉绳7处于竖直状态的拉伸，套筒5不会对滑杆31进行挤压，主轴4的转动不会被限制可以释放拉绳7的长度时浮板1仍浮于水面上，而在水位下降时，发条簧将带动主轴4转动对多余的拉绳7进行收卷。

而水流在经过连接柱2时，由于连接柱2的阻挡，会在连接柱2的后方形成卡门涡街现象，而卡门涡街会引起摆杆14和叶板的左右摆动，在摆杆14摆动过程中，会推动弧形块16朝弧形槽15内滑动，弧形块16上的导电条18与槽壁上的一对导电块19接触后，则这对导电块19串联电路中电磁阀将与蓄电池10通电，电磁阀通电后开启，在负压的作用下，水将通过进水口12被吸入取样腔11内，随着取样腔11内水流的进入，环形浮块20将随水流的进入而升高，环形浮块20在升高时将通过磁吸力带动相邻滑腔21内的接电块22上滑，当取样腔11取满水后，接电块22将滑动至滑腔21的顶部，与接电层23断开接触，使得取样腔11取满水后关闭该取样腔11的进水口12处的电磁阀，保证水样的稳定性，而水体流速的越大卡门涡街引起摆杆14摆动的幅度越大，使得弧形块16与不同的导电块19发生接触，使得多个取样腔11可取得不同水体流速时的水样，增加水体样本的多样性。

Claims

1.一种浮漂式水质监测取样设备，包括浮板（1），其特征在于，所述浮板（1）的一端底部固定连接有连接柱（2），所述连接柱（2）的底部开设有凹槽（3），所述凹槽（3）槽壁上转动连接有主轴（4），所述凹槽（3）位于主轴（4）下方的槽壁上通过销轴转动连接有套筒（5），所述套筒（5）的中心位置开设有贯穿的绳孔（6），所述主轴（4）上固定卷绕有拉绳（7），所述拉绳（7）远离主轴（4）的一端穿过套筒（5）上的绳孔（6）且固定连接有锚块（8）；

所述浮板（1）内开设有多个取样腔（11），所述浮板（1）的底部开设有多个进水口（12）分别与多个取样腔（11）连通，每个所述进水口（12）内均设置有电磁阀，所述浮板（1）的顶部安装固定有光伏板（9），所述连接柱（2）内埋设有蓄电池（10），所述光伏板（9）通过导线与蓄电池（10）的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种浮漂式水质监测取样设备，其特征在于，所述浮板（1）底部远离连接柱（2）的一侧开设有摆动槽（13），所述摆动槽（13）的两侧槽壁上通过销轴转动连接有一根摆杆（14），所述摆杆（14）的下端固定有叶板，所述摆动槽（13）的一侧槽壁上开设有弧形槽（15），所述弧形槽（15）内密封滑动连接有弧形块（16），所述弧形块（16）位于弧形槽（15）内一端固定连接有第一弹簧（17），所述第一弹簧（17）远离弧形块（16）的一端与弧形槽（15）的内侧槽壁固定连接，所述弧形块（16）靠近第一弹簧（17）的一端埋设有导电条（18），所述弧形槽（15）的两侧槽壁嵌设有多对导电块（19）。

3.根据权利要求2所述的一种浮漂式水质监测取样设备，其特征在于，每个所述取样腔（11）的腔壁中开设有滑腔（21），所述滑腔（21）内滑动连接有接电块（22），所述滑腔（21）远离取样腔（11）的一侧腔壁嵌设有接电层（23），每个所述取样腔（11）内滑动连接有带有磁性的环形浮块（20），每个所述接电块（22）内埋设有一个磁块，且磁性与环形浮块（20）的磁性相吸，每对所述导电块（19）通过导线与一个取样腔（11）内的电磁阀和接电块（22）串联且共同与蓄电池（10）的输出端电连接。

4.根据权利要求2所述的一种浮漂式水质监测取样设备，其特征在于，所述连接柱（2）内位于凹槽（3）的上方位置开设有空腔（24），所述空腔（24）的中间位置固定连接有电磁铁（25），所述空腔（24）位于电磁铁（25）的下方滑动连接有磁板（26），所述磁板（26）的底部固定连接有限位杆（27），所述限位杆（27）的下端延伸至凹槽（3）内，所述限位杆（27）与空腔（24）的腔壁密封滑动连接，所述主轴（4）上同轴固定连接有转盘（28），所述转盘（28）上开设有多个限位槽（29），所述主轴（4）上套设有与转盘（28）与凹槽（3）的槽壁相连接有发条簧。

5.根据权利要求4所述的一种浮漂式水质监测取样设备，其特征在于，所述凹槽（3）远离摆杆（14）的一侧槽壁开设有滑槽（30），所述滑槽（30）内滑动连接有滑杆（31），所述滑杆（31）位于滑槽（30）内一端与槽壁共同连接有第二弹簧（32），所述滑杆（31）靠近滑槽（30）内一端嵌设有接电条（33），所述滑槽（30）靠近内侧的上下槽壁嵌设有两个接电片（34），两个所述接电片（34）通过导线与电磁铁（25）串联且共同与蓄电池（10）的输出端电连接。

6.根据权利要求5所述的一种浮漂式水质监测取样设备，其特征在于，所述连接柱（2）靠近摆杆（14）的一侧开设有移动槽（35）与空腔（24）的上方空间连通，所述移动槽（35）内密封滑动连接有移动杆（36），所述移动杆（36）位与移动槽（35）位一端固定有水质监测传感器（37）。

7.根据权利要求6所述的一种浮漂式水质监测取样设备，其特征在于，所述移动杆（36）位于移动槽（35）内一端固定连接有第一直齿条（38），所述磁板（26）的顶部固定连接有第二直齿条（39），所述第二直齿条（39）与电磁铁（25）贯穿滑动连接，所述空腔（24）的腔壁上通过销轴转动连接有齿轮（40），所述齿轮（40）同时与第一直齿条（38）和第二直齿条（39）相啮合。