CN116735264A - 一种无人机多点同深度水质取样设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机多点同深度水质取样设备，涉及无人机技术领域，该发明包括无人机，过滤机构、取样机构、浮动机构、阻断机构和水面清扫机构，无人机底部连接有方管道，方管道的外壁连接有过滤机构和水面清扫机构，方管道内部连接有取样机构，无人机支架的底部连接有阻断机构，在无人机取样时，首先设置好无人机大浮板与托板之间的距离，在进入水中取样过程中，阻断机构可以将水中大型杂物隔开，水面清扫机构可以将过滤转盘附近的杂物清除，过滤装置保证在取样时没有小型杂物进入取样机构，浮动机构通过大浮板的浮力，在无人机下降时带动托板拖动取样结构实现进水，并为水面清扫机构带来动力。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体为一种无人机多点同深度水质取样设备。
背景技术
随着人们的环保意识逐渐增强，对于环境污染问题，人们也在采取不同手段来解决，将工业生产对环境的破坏进行修复，水资源的污染影响到人们的日常生活和植物生长，对环境的破坏性是非常严重的，为了得到水资源污染的程度，需要对水体进行取样检测，用来样本分析，得到水质的详细情况和相应指标，可利于人们制定相应的修复手段。
在水质取样过沉中，传统取样方式一般为人工取样，取样位置有局限性，只能在河边取样或者乘船取样，这样不仅操作麻烦有可能还会对取样人员产生安全隐患，并现有取样设备无法精确地对同一深度的水质进行取样。
因此有必要设计一种无人机多点同深度水质取样设备。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，包括无人机，所述无人机的底部固定连接有方管道，所述方管道的底部固定连接有底板，所述底板的轴心处设有出水口，所述方管道正面的上端均匀开设有进水口，所述进水口外表面螺纹连接有盖子，所述进水口的外部设有过滤机构，所述进水口相邻的一侧固定连接有浮动机构，所述无人机的底部设置有空槽，所述空槽的底端与取样机构的顶端固定连接。
优选的，所述过滤机构包括转轴一，所述转轴一远离进水口的一端与电机的转子固定连接，所述转轴一远离电机的一端固定连接有过滤转盘，所述过滤转盘的背面与方管道的外壁相贴合，所述过滤转盘的内壁均匀设置有连接杆，过滤转盘的内壁与连接杆远离转轴一的一端固定连接，所述过滤转盘的顶部设置有刮板，所述刮板的底部与过滤转盘的顶部相贴合，电机运转时带动转轴转动，转轴带动过滤转盘转动，刮板对过滤转盘的侧面进行清理，所述过滤转盘的背面设有弧形挡板，所述弧形挡板的外表面与过滤转盘的背面相贴合。
优选的，所述浮动机构包括滑轨一，所述滑轨一的内部滑动连接有大浮板，所述大浮板靠近滑轨一的一端固定连接有短杆，所述短杆远离大浮板的一端固定连接有水面清扫机构，所述短杆远离大浮板一端固定连接有滑轨二，所述滑轨二的外表面均匀设置有定位孔，所述滑轨二的内部滑动连接有托板，通过定位孔可以调节托板与大浮板之间的距离，所述托板位于空槽的正下方。
优选的，所述水面清扫机构包括螺纹杆，所述螺纹杆远离大浮板的一端啮合有齿轮，所述齿轮的轴心处固定连接有转轴二，所述转轴二远离齿轮的一端固定连接有扇叶，所述扇叶的外表面与过滤转盘的正面相贴合，大浮板在无人机下降时由于浮力的作用带动齿轮转动，齿轮转动通过转轴二带动扇叶转动，所述大浮板靠近滑轨一的一端固定连接有固定块。
优选的，所述无人机的底部固定连接有支架，所述支架的底部固定连接有弹簧，所述弹簧的内部固定连接有气垫，在无人机取样完成降落时通过弹簧和气垫进行减震，所述支架的底部固定连接有阻断机构。
优选的，所述阻断机构包括环形底座，所述环形底座内部前后两端开设有直槽口，所述直槽口卡接有阻断杆，所述环形底座的外侧固定连接有隔断板，所述环形底座的顶部均匀设置有限位孔，所述环形底座顶部开设有长直槽，所述限位孔的顶部卡接有限位块，所述限位块的底端卡接在长直槽内，通过调节限位块在限位孔的位置可以调节阻断杆之间的距离大小。。
优选的，所述取样机构包括伸缩管，所述伸缩管的顶端固定连接有环形凸片，所述环形凸片的底部与空槽底部卡接，所述伸缩管的底部固定连接有取样瓶，伸缩管靠近进水口的一端固定连接有进水管道，无人机下降时大浮板带动托板将伸缩管向上拖动，在进水管道对准进水口时实现进水。
优选的，所述进水管道靠近伸缩管的一端卡接有端盖，所述端盖远离进水管道的一端固定连接有凸台一，所述凸台一远离端盖的一端转动连接有转杆，所述转杆远离凸台一的一端转动连接有直杆，所述直杆远离转杆的一端转动连接有凸台二，所述凸台二远离直杆的一端固定连接有小浮板，在取样瓶中进水时，水的浮力带动小浮板上升，小浮板带动各个杆转动将端盖卡接在进水管道口，所述转杆的中心转动连接有细杆，所述细杆远离转杆的一端固定连接在伸缩管的内壁上。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过设置阻断机构，在无人机进水水中的过程，可以将碰到的大件杂物隔开，且通过将限位板安装在不同位置的限位孔可以控制各个阻断杆之间的距离，从而可以控制隔断的杂物的大小，侧壁的隔断板可以将无人机四周的大件杂物隔离,
(2)本发明通过设置浮动机构，可以利用无人机下降时大浮板带来的浮力来控制托板的移动，进而可以通过托板带动伸缩管的移动来实现进水取样，同时大浮板的移动可以带动螺纹杆的移动，螺纹杆与齿轮啮合，从而可以驱动水面清扫机构的较小杂物的清除,
(3)本发明通过设置过滤机构，在无人机的取样机构进入水下取样时，电机带动过滤转盘进行转动，由于过滤转盘顶部设置有刮板，在过滤转盘转动过程中可以对过滤转盘侧壁上的小杂物进行清除，避免进入取样瓶中，保证取得水样的精确性,
(4)本发明通过设置取样机构，通过控制大浮板与托板之间的距离可以控制取水的深度，从而实现多点的同深度取水，并取样机构内设置有小浮板，在水进入取样瓶时通过水的浮力带动小浮板上浮，小浮板再带动各个杆进行转动，在取样瓶水满时，各个杆带动端盖将进水管道封住停止进水，既保证取水不会太少导致取样不足，也保证取水不会太多导致无人机载重过大。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明阻断机构结构示意图；
图4为本发明图3中A的放大图；
图5为本发明浮动机构结构示意图；
图6为本发明过滤机构结构示意图；
图7为本发明水面清扫机构结构示意图；
图8位本发明取样机构内部示意图。
图中：1、无人机；2、过滤机构；201、弧形挡板；202、过滤转盘；203、转轴一；204、连接杆；205、电机；206、刮板；3、水面清扫机构；301、转轴二；302、扇叶；303、齿轮；304、螺纹杆；4、阻断机构；401、环形底座；402、隔断板；403、阻断杆；404、直槽口；405、限位孔；406、长直槽；407、限位块；5、支架；6、取样机构；15、空槽；602、伸缩管；603、环形凸片；604、取样瓶；601、进水管道；6041、凸台一；6042、端盖；6043、细杆；6044、转杆；6045、凸台二；6046、小浮板；6047、直杆；7、底板；8、出水口；9、浮动机构；901、大浮板；902、滑轨一；903、固定块；904、短杆；905、托板；906、滑轨二；907、定位孔；10、盖子；11、进水口；12、气垫；13、弹簧；14、方管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例一，使用图1-图7对本发明一实施方式的一种无人机多点同深度水质取样设备进行如下说明。
如图1-图7所示，一种无人机多点同深度水质取样设备，包括无人机1，无人机1的底部固定连接有方管道14，方管道14的底部固定连接有底板7，底板7的轴心处设有出水口8，方管道14正面的上端均匀开设有进水口11，进水口11外表面螺纹连接有盖子10，进水口11的外部设有连接有过滤机构2，进水口11相邻的一侧固定连接有浮动机构9，无人机1的底部设置有空槽15，空槽15的底端与取样机构6的顶端固定连接。
过滤机构2包括转轴一203，转轴一203远离进水口11的一端与电机205的转子固定连接，转轴一203远离电机205的一端固定连接有过滤转盘202，过滤转盘202的背面与方管道14的外壁相贴合，过滤转盘202的内壁均匀设置有连接杆204，过滤转盘202的内壁与连接杆204远离转轴一203的一端固定连接，过滤转盘202的顶部设置有刮板206，刮板206的底部与过滤转盘202的顶部相贴合，电机205运转时带动转轴一203转动，转轴203带动过滤转盘202转动，在过滤转盘202转动时顶部的刮板206可以将过滤转盘202侧壁的杂物进行清理，保证取得的水样的准确性，过滤转盘202的背面设有弧形挡板201，弧形挡板201的外表面与过滤转盘202的背面相贴合，这样可以防止过滤转盘202的背面进入杂物。
浮动机构9包括滑轨一902，滑轨一902的内部滑动连接有大浮板901，大浮板901靠近滑轨一902的一端固定连接有短杆904，短杆904远离大浮板901的一端固定连接有水面清扫机构3，短杆904远离大浮板901一端固定连接有滑轨二906，滑轨二906的外表面均匀设置有定位孔907，滑轨二906的内部滑动连接有托板905，托板905位于空槽15的正下方，通过定位孔907可以调节托板905与大浮板901之间的距离，从而控制取样时水的深度，达到多点同等深度水质取样的效果。
大浮板901靠近滑轨一902的一端固定连接有固定块903，固定块903可以增加大浮板901的稳定性，避免大浮板901在浮动过程中发生倾斜。
水面清扫机构3包括螺纹杆304，螺纹杆304远离大浮板901的一端啮合有齿轮303，齿轮303的轴心处固定连接有转轴二301，转轴二301远离齿轮303的一端固定连接有扇叶302，扇叶302的外表面与过滤转盘202的正面相贴合，大浮板901在无人机1下降时由于浮力的作用带动齿轮303转动，齿轮303转动通过转轴二301带动扇叶302转动，扇叶302转动时可以对过滤转盘202正面的较小杂物进行清理。
无人机1的底部固定连接有支架5，支架5的底部固定连接有弹簧13，弹簧13的内部固定连接有气垫12，支架5的底部固定连接有阻断机构4，通过弹簧13和气垫12可以对无人机1进行减震，避免降落时造成损坏。
阻断机构4包括环形底座401，环形底座401内部前后两端开设有直槽口404，直槽口404卡接有阻断杆403，环形底座401的外侧固定连接有隔断板402，环形底座401的顶部均匀设置有限位孔405，环形底座401顶部开设有长直槽406，限位孔405的顶部卡接有限位块407，限位块407的底端卡接在长直槽406内，通过限位孔405和限位块407的可以控制阻断杆403之间的距离，进而控制阻断的杂物的大小。
取样机构6包括伸缩管602，伸缩管602的顶端固定连接有环形凸片603，环形凸片603底部与空槽15底部卡接，通过环形凸片603在托板905下降时保证伸缩管602的连接，在托板905上升时可以使伸缩管602进行收缩，伸缩管602的底部固定连接有取样瓶604，伸缩管602靠近进水口11的一端固定连接有进水管道601。
具体工作流程如下：
工作时，无人机1飞到指定区域进行取水，无人机1底部固定连接有支架5，支架5下端连接有弹簧13和气垫12用于减震，支架5底部连接有阻断机构4，阻断机构4底部可以通过限位孔405与限位块407的调整来调整阻断杆403的间距，从而改变阻断杂物的大小，在无人机1进入水下的过程中，大浮板901在水面的浮力作用下一直处于水面上，大浮板901带着螺纹杆304和托板905保持原位，无人机1下降带动内部各个结构下降，齿轮303下降时，由于齿轮303与螺纹杆304啮合，因此齿轮303发生转动并通过转轴二301带动扇叶302一起转动，实现对过滤转盘202表面较小杂物的清除，过滤转盘202通过转轴一203由电机205驱动，过滤转盘202露出方管道14的部分通过弧形挡板201阻挡，过滤转盘202对小型杂物进行隔断，从而保证水质取样的准确性，同时大浮板901的一端与短杆904相连，短杆904的一端下侧固定连接有滑轨二906，滑轨二906的外壁上设置有多个定位孔907，通过定位孔907可以调整托板905与大浮板901的距离，取水前选定好深度后，无人机1下降带动取样机构6下降，在取样瓶604在接触到托板905后，带动伸缩管602进行收缩，当进水管道601对准进水口11时无人机1停止下降。
实施例二，使用图8对本发明一实施方式的一种无人机多点同深度水质取样设备进行如下说明。
如图8所示，本发明所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，在实施例一的基础上，进水管道601靠近伸缩管602的一端卡接有端盖6042，端盖6042远离进水管道601的一端固定连接有凸台一6041，凸台一6041远离端盖6042的一端转动连接有转杆6044，转杆6044远离凸台一6041的一端转动连接有直杆6047，直杆6047远离转杆6044的一端转动连接有凸台二6045，凸台二6045远离直杆6047的一端固定连接有小浮板6046，转杆6044的中心转动连接有细杆6043，细杆6043远离转杆6044的一端固定连接在伸缩管602的内壁上，在进水过程中，通过水对小浮板6046的浮力，使小浮板6046上升带动各个杆之间的转动，在取样瓶604中的水满时带动端盖6042可以将进水管道601封住，从而控制取水量，不会取得太少导致取样不足，也不会取样太多导致无人机1载重。
具体工作流程如下：
工作时，取样机构6开始进水，水样通过伸缩管602的下端进入取样瓶604，进入取样瓶604的水带动小浮板6046上浮，小浮板6046上浮带动直杆6047上升，直杆6047上升带动转杆6044转动，转杆6044转动时另一端带动端盖6042向下转动，在取样瓶604中水取满时，浮板抵住取样瓶604瓶口，端盖6042将进水管道601封住，从而停止进水，可以避免取样过少导致取样不足或取样过多导致无人机1过载。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (9)
1.一种无人机多点同深度水质取样设备，包括无人机(1)，其特征在于：所述无人机(1)的底部固定连接有方管道(14)，所述方管道(14)的底部固定连接有底板(7)，所述底板(7)的轴心处设有出水口(8)，所述方管道(14)正面的上端均匀开设有进水口(11)，所述进水口(11)外表面螺纹连接有盖子(10)，所述进水口(11)的外部设有过滤机构(2)，所述方管道(14)的右侧固定连接有浮动机构(9)，所述无人机(1)的底部设置有空槽(15)，所述空槽(15)的底端与取样机构(6)的顶端固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，其特征在于：所述过滤机构(2)包括转轴一(203)，所述转轴一(203)远离进水口(11)的一端与电机(205)的转子端固定连接，所述转轴一(203)远离电机(205)的一端固定连接有过滤转盘(202)，所述过滤转盘(202)的背面与方管道(14)的外壁相贴合，所述过滤转盘(202)的内壁均匀设置有连接杆(204)，过滤转盘(202)的内壁与连接杆(204)远离转轴一(203)的一端固定连接，所述过滤转盘(202)的顶部设置有刮板(206)，所述刮板(206)的底部与过滤转盘(202)的顶部相贴合，所述过滤转盘(202)的背面设有弧形挡板(201)，所述弧形挡板(201)的外表面与过滤转盘(202)的背面相贴合。
3.根据权利要求1所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，其特征在于：所述浮动机构(9)包括滑轨一(902)，所述滑轨一(902)的内部滑动连接有大浮板(901)，所述大浮板(901)靠近滑轨一(902)的一端固定连接有短杆(904)，所述短杆(904)远离大浮板(901)的一端固定连接有水面清扫机构(3)，所述短杆(904)远离大浮板(901)一端固定连接有滑轨二(906)，所述滑轨二(906)的外表面均匀设置有定位孔(907)，所述滑轨二(906)的内部滑动连接有托板(905)，所述托板(905)位于空槽(15)的正下方。
4.根据权利要求3所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，其特征在于：所述水面清扫机构(3)包括螺纹杆(304)，所述螺纹杆(304)远离大浮板(901)的一端啮合有齿轮(303)，所述齿轮(303)的轴心处固定连接有转轴二(301)，所述转轴二(301)远离齿轮(303)的一端固定连接有扇叶(302)，所述扇叶(302)的外表面与过滤转盘(202)的正面相贴合。
5.根据权利要求1所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，其特征在于：所述无人机(1)的底部固定连接有支架(5)，所述支架(5)的底部固定连接有弹簧(13)，所述弹簧(13)的内部固定连接有气垫(12)，所述支架(5)的底部固定连接有阻断机构(4)。
6.根据权利要求5所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，其特征在于：所述阻断机构(4)包括环形底座(401)，所述环形底座(401)内部前后两端开设有直槽口(404)，所述直槽口(404)的卡接有阻断杆(403)，所述环形底座(401)的外侧固定连接有隔断板(402)，所述环形底座(401)的顶部均匀设置有限位孔(405)，所述环形底座(401)顶部开设有长直槽(406)，所述限位孔(405)的顶部卡接有限位块(407)，所述限位块(407)的底端卡接在长直槽(406)内。
7.根据权利要求1所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，其特征在于：所述取样机构(6)包括伸缩管(602)，所述伸缩管(602)的顶端固定连接有环形凸片(603)，所述环形凸片(603)的底部与空槽(15)的底部卡接，所述伸缩管(602)的底部固定连接有取样瓶(604)，伸缩管(602)靠近进水口(11)的一端固定连接有进水管道(601)。
8.根据权利要求7所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，其特征在于：所述进水管道(601)靠近伸缩管(602)的一端卡接有端盖(6042)，所述端盖(6042)远离进水管道(601)的一端固定连接有凸台一(6041)，所述凸台一(6041)远离端盖(6042)的一端转动连接有转杆(6044)，所述转杆(6044)远离凸台一(6041)的一端转动连接有直杆(6047)，所述直杆(6047)远离转杆(6044)的一端转动连接有凸台二(6045)，所述凸台二(6045)远离直杆(6047)的一端固定连接有小浮板(6046)，所述转杆(6044)的中心处转动连接有细杆(6043)，所述细杆(6043)远离转杆(6044)的一端固定连接在伸缩管(602)的内壁上。
9.根据权利要求3所述的一种无人机多点同深度水质取样设备，其特征在于：所述大浮板(901)靠近滑轨一(902)的一端固定连接有固定块(903)。
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