CN116148428A - 一种水环境监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种水环境监测装置，涉及水环境监测设备技术领域，包括壳体和转杆，壳体内部安装用于对水质进行监测的水质传感器；转杆安装在壳体上并能够通过利用气囊充气和放气带动壳体在水中进行上升、下降与悬停；所述转杆由动力杆和铁壳网罩组成，铁壳网罩安装在动力杆的一端，在铁壳网罩的内部安装有橡胶气囊，动力杆为中空的杆件，在动力杆内部靠近铁壳网罩的一侧安装有抽气装置和空气压缩装置。该装置能提高该装置在水中的稳定性，避免因为水中暗流而导致该装置发生上下颠覆的情况；通过PLC远程控制模块进行水质监测装置在水中的形态、上升、下降以及悬停，极大的方便了检测人员对水域不同深度处水环境以及水质的监测。
Description
技术领域
本发明涉及水环境监测设备技术领域，具体是一种水环境监测装置。
背景技术
在现有技术中，在对水环境进行监测时，大多都是监测人员采用手持式的设备进行取样和监测，手持式的设备，使监测极为不方便，而且监测数据无法快速准确的得出；亦或者使用一种浮桥，利用缆线或者伸缩杆将监测设备放入水中，但此类设备复杂庞大，不利于监测人员携带，而且此类监测装置并不能有效的监测较深层的水域，缆线或者伸缩杆的伸缩具有一定范围，且容易收水中浮力或水中动物的影响，使用起来十分不便，发生故障后又无法快速回收，增加了水环境监测项目的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水环境监测装置，以解决上述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：
一种水环境监测装置，包括壳体和转杆，壳体内部安装用于对水质进行监测的水质传感器；转杆安装在壳体上并能够通过利用气囊充气和放气带动壳体在水中进行上升、下降与悬停。
作为本发明进一步的方案：所述转杆由动力杆和铁壳网罩组成，铁壳网罩安装在动力杆的一端，在铁壳网罩的内部安装有橡胶气囊，动力杆为中空的杆件，在动力杆内部靠近铁壳网罩的一侧安装有抽气装置和空气压缩装置，抽气装置和空气压缩装置均与橡胶气囊连接。
作为本发明再进一步的方案：所述动力杆远离铁壳网罩的一端内部安装齿轮驱动装置，齿轮驱动装置的输出端与主动齿轮连接并能够驱动主动齿轮转动，主动齿轮与齿轮转动装置的从动齿轮相啮合。
作为本发明再进一步的方案：所述齿轮转动装置包括安装在壳体顶部的支撑架和从动齿轮，在壳体和动力杆之间安装有连接管，连接管采用防水可伸缩材料制成。
作为本发明再进一步的方案：所述从动齿轮与主动齿轮的外侧安装有用于对从动齿轮和主动齿轮进行限位的连接杆。
作为本发明再进一步的方案：所述转杆设有个，均匀的分布在壳体的顶部。
作为本发明再进一步的方案：所述壳体的内部靠近齿轮转动装置一侧安装有PLC远程控制模块，PLC远程控制模块对监测装置中的各个器件发出控制指令，PLC远程控制模块相配合的还有手持控制器，在PLC远程控制模块一侧安装有回收装置，壳体内部在PLC远程控制模块远离齿轮转动装置一侧安装有蓄电池，蓄电池为监测装置中的所有用电器件进行电力供应，在壳体内部蓄电池远离PLC远程控制模块的一侧安装有数据存储器、数据发送器和定位装置。
作为本发明再进一步的方案：所述壳体内部远离齿轮转动装置的一端安装水质传感器，水质传感器的探头伸出水质传感器所在壳体的一端，在壳体上与水质传感器探头伸出位置处相邻的壳体上安装信号放大器。
作为本发明再进一步的方案：所述信号放大器的外部包裹有PC塑料保护套且PC塑料保护套的长度大于信号放大器的长度。
作为本发明再进一步的方案：所述PC塑料保护套一侧的壳体上还安装有摄像头组件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该装置的独特Y结构，可以提高该装置在水中的稳定性，避免因为水中暗流而导致该装置发生上下颠覆的情况，或者发生颠覆后也可以很快恢复到之前的Y形状；
2、根据阿基米德定律，通过PLC远程控制模块进行水质监测装置在水中的形态、上升、下降以及悬停，极大的方便了检测人员对水域不同深度处水环境以及水质的监测；
3、由于该装置独特的Y结构，使得底部最易遭受撞击，因此PC塑料保护套可以有效保护整体装置与摄像头组件、水质传感器探头，同时延申部分内部装有信号放大器，极大增强了信号传输；
4、回收装置可以防止该装置失灵后不易找寻，利于装置快速回收。
附图说明
图1为水环境监测装置的侧剖结构示意图。
图2为图1中A处的结构示意图。
图3为水环境监测装置的俯视结构示意图。
图4为水环境监测装置的仰视结构示意图。
图中：1-铁壳网罩、2-橡胶气囊、3-空气压缩装置、4-抽气装置、5-齿轮驱动装置、6-齿轮转动装置、7-水质传感器、8-PLC远程控制模块、9-壳体、10-数据存储器、11-数据发送器、12-转杆、13-动力杆、14-蓄电池、15-定位装置、16-信号放大器、17-摄像头组件、18-PC塑料保护套、19-回收装置。
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。
另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1-4，本发明公开了一种水环境监测装置，该装置由壳体9和转杆12组成，转杆12有四个，安装在壳体9的顶部，相对的两个转杆12与壳体9之间组成Y型结构，壳体9的底部安装有能够进行水环境监测的水质传感器7。
转杆12由动力杆13和铁壳网罩1组成，铁壳网罩1安装在动力杆13的一端，在铁壳网罩1的内部安装有橡胶气囊2，动力杆13为中空的杆件，在其内部靠近铁壳网罩1的一侧安装有抽气装置4和空气压缩装置3，利用空气压缩装置3能够对橡胶气囊2进行充气，利用抽气装置4能够对橡胶气囊2进行抽气，抽气装置4和空气压缩装置3的配合能够实现对橡胶气囊2内部气体体积的调节，从而实现对橡胶气囊2大小调节；在动力杆13远离铁壳网罩1的一端内部安装齿轮驱动装置5，齿轮驱动装置5的输出端与主动齿轮连接并能够驱动主动齿轮转动，主动齿轮与齿轮转动装置6的从动齿轮相啮合，齿轮转动装置6包括安装在壳体9顶部的支撑架和从动齿轮，在壳体9和动力杆13之间安装有连接管，连接管采用防水可伸缩材料制成，为了保证从动齿轮与主动齿轮之间能够始终保持啮合的状态，在从动齿轮中心安装轴与主动齿轮中心安装轴之间安装有连接杆，连接杆的两端分别与从动齿轮中心安装轴、主动齿轮中心安装轴转动连接，并且，连接杆有两个，分别位于从动齿轮和主动齿轮的两侧，由于连接杆的长度是不变的，并且位于从动齿轮和主动齿轮的两侧，能够保证从动齿轮与主动齿轮始终啮合在一起，不会脱落，从而保证转杆12在转动时，转杆12与壳体9之间始终连接在一起。
在壳体9的内部靠近齿轮转动装置6一侧安装有PLC远程控制模块8，PLC远程控制模块8是整个设备控制的中枢，与PLC远程控制模块8相配合的还有手持控制器，手持控制器能够将控制信息传递给PLC远程控制模块8，然后再通过PLC远程控制模块8对整个设备进行控制；在PLC远程控制模块8一侧安装有回收装置19，壳体9内部在PLC远程控制模块8远离齿轮转动装置6一侧安装有蓄电池14，蓄电池14用于为监测装置中的所有用电器件进行电力供应，在壳体9内部蓄电池14远离PLC远程控制模块8的一侧安装有数据存储器10、数据发送器11和定位装置15。
在壳体9内部远离齿轮转动装置6的一端安装水质传感器7，水质传感器7的探头为合金探头，探头伸出水质传感器7所在壳体9的一端，在壳体9上与水质传感器7探头伸出位置处相邻设置有PC塑料保护套18，PC塑料保护套18的内部包裹有信号放大器16，信号放大器16安装在壳体9上，并向PC塑料保护套18的内部延伸，在PC塑料保护套18一侧的壳体9上还安装有摄像头组件17。
该装置在水中正常工作时，其Y型结构能够提高该装置在水中的稳定性，防止上下颠覆。
四支转杆12与壳体9通过齿轮驱动装置5与齿轮转动装置6的配合连接在一起，转杆12可随着齿轮驱动装置5进行合拢或者四散，或者一支转杆12展开，另外几支转杆12不展开，图1中仅为四支转杆12全部展开状态，四支转杆的灵活展开可以应对水中复杂情况，同时也可改变检测装置底部的壳体9在水中的倾斜方向，利于进一步监测水环境，另外也利于监测人员携带。
转杆12上部为铁壳网罩1，铁壳网罩内部放置有橡胶气囊2，可以按照监测要求对橡胶气囊2进行充气和放气，利用阿基米德定律，确保监测装置对不同深度的水域进行监测，同时，外部的铁壳网罩1也可有效保护橡胶气囊2。
壳体9内部的PLC远程控制模块8可以控制四支转杆12的灵活转动与四个橡胶气囊2的充气、放气大小，从而可以控制水环境检测装置在水中的伸展状态以及在水中的悬停、上升以及下降。
若该装置发生信号失灵，则PLC远程控制模块8自动发送指令给回收装置19，回收装置19发送定位的同时，使四个气囊充满空气，从而使得该装置快速浮出水面，利于监测人员回收。
壳体9内部的数据储存器10可以将水中的图像数据与水质数据进行储存，同时也可通过数据发送器11将图像数据与水质数据发送至监测人员的数据接收装置处。
壳体9底部的PC塑料保护套18即可以保护所包裹的信号放大器16，同时较长的PC塑料保护套18可以率先接触水中意外触碰的物体，有效保护了紧贴于两侧的摄像头组件17与水质传感器7的探头。
信号放大器16可以极大提高监测人员与该装置之间的信号稳定，防止因水中复杂情况而导致该装置失灵。
壳体9底部的摄像头组件17与水质传感器7的探头可以随着水环境检测装置在水中的伸展状态以及在水中的悬停、上升以及下降进行三维立体的水环境观察与水质监测。
通过监测人员手中的手持控制器连接该装置的PLC远程控制模块8，使得PLC远程控制模块8控制四支转杆12的灵活转动与橡胶气囊2的充气、放气大小，同时该装置独特的Y型结构，其上部为气囊，下部为较重的监测装置，这样可以使得该装置在水中较为稳定，不易随着水中暗流发生上下颠覆，利用阿基米德定律，进而控制水质监测装置在水中的形态以及上升、下降与悬停状态，在应对水中复杂情况的基础上对水中任意深度的水环境以及水质进行监测，通过数据发送器11可以迅速将不同深度水环境以及水质指标传输至检测人员手中，同时通过信号放大器16提高数据传输的稳定性，若装置发生失灵，则回收装置19会快速发送该装置的坐标位置，同时使得该装置快速浮出水面，利于监测人员回收。
通过本装置的独特Y结构，可以提高该装置在水中的稳定性，避免因为水中暗流而导致该装置发生上下颠覆的情况，或者发生颠覆后也可以很快恢复到之前的Y形状。根据阿基米德定律，通过PLC远程控制模块8进行水质监测装置在水中的形态、上升、下降以及悬停，极大的方便了检测人员对水域不同深度处水环境以及水质的监测。由于该装置独特的Y结构，使得底部最易遭受撞击，因此PC塑料保护套18可以有效保护整体装置与摄像头组件17、水质传感器7的探头，同时延申部分内部装有信号放大器15，极大增强了信号传输。回收装置19可以防止该装置失灵后不易找寻，利于装置快速回收。
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 (10)
1.一种水环境监测装置，其特征在于，包括壳体(9)和转杆(12)，
壳体(9)内部安装用于对水质进行监测的水质传感器(7)；
转杆(12)安装在壳体(9)上并能够通过利用气囊充气和放气带动壳体(9)在水中进行上升、下降与悬停。
2.根据权利要求1所述的水环境监测装置，其特征在于，所述转杆(12)由动力杆(13)和铁壳网罩(1)组成，铁壳网罩(1)安装在动力杆(13)的一端，在铁壳网罩(1)的内部安装有橡胶气囊(2)，动力杆(13)为中空的杆件，在动力杆(13)内部靠近铁壳网罩(1)的一侧安装有抽气装置(4)和空气压缩装置(3)，抽气装置(4)和空气压缩装置(3)均与橡胶气囊(2)连接。
3.根据权利要求2所述的水环境监测装置，其特征在于，所述动力杆(13)远离铁壳网罩(1)的一端内部安装齿轮驱动装置(5)，齿轮驱动装置(5)的输出端与主动齿轮连接并能够驱动主动齿轮转动，主动齿轮与齿轮转动装置(6)的从动齿轮相啮合。
4.根据权利要求3所述的水环境监测装置，其特征在于，所述齿轮转动装置(6)包括安装在壳体(9)顶部的支撑架和从动齿轮，在壳体(9)和动力杆(13)之间安装有连接管，连接管采用防水可伸缩材料制成。
5.根据权利要求4所述的水环境监测装置，其特征在于，所述从动齿轮与主动齿轮的外侧安装有用于对从动齿轮和主动齿轮进行限位的连接杆。
6.根据权利要求1-5任一所述的水环境监测装置，其特征在于，所述转杆(12)设有4个，均匀的分布在壳体(9)的顶部。
7.根据权利要求6所述的水环境监测装置，其特征在于，所述壳体(9)的内部靠近齿轮转动装置(6)一侧安装有PLC远程控制模块(8)，PLC远程控制模块(8)对监测装置中的各个器件发出控制指令，PLC远程控制模块(8)相配合的还有手持控制器，在PLC远程控制模块(8)一侧安装有回收装置(19)，壳体(9)内部在PLC远程控制模块(8)远离齿轮转动装置(6)一侧安装有蓄电池(14)，蓄电池(14)为监测装置中的所有用电器件进行电力供应，在壳体(9)内部蓄电池(14)远离PLC远程控制模块(8)的一侧安装有数据存储器(10)、数据发送器(11)和定位装置(15)。
8.根据权利要求7所述的水环境监测装置，其特征在于，所述壳体(9)内部远离齿轮转动装置(6)的一端安装水质传感器(7)，水质传感器(7)的探头伸出水质传感器(7)所在壳体(9)的一端，在壳体(9)上与水质传感器(7)探头伸出位置处相邻的壳体(9)上安装信号放大器(16)。
9.根据权利要求8所述的水环境监测装置，其特征在于，所述信号放大器(16)的外部包裹有PC塑料保护套(18)且PC塑料保护套(18)的长度大于信号放大器(16)的长度。
10.根据权利要求9所述的水环境监测装置，其特征在于，所述PC塑料保护套(18)一侧的壳体(9)上还安装有摄像头组件(17)。
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