CN117129283B - 一种基于海洋生态修复的水下取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于海洋生态修复的水下取样装置，具体涉及水下取样技术领域，包括安装圆盘，所述安装圆盘上端环形阵列固定有多个第一支撑杆，多个所述第一支撑杆上端共同固定有第一支撑圆环，所述配重块与所述第一支撑圆环之间通过多个所述第一支撑杆共同组成一个空腔，所述安装圆盘与所述第一支撑圆环之间活动安装有多个内部相通的储存气囊，任意一个所述储存气囊外表面的上下两部分别连接有用于充气的充气口与用于排气的泄压阀。本发明所述的一种基于海洋生态修复的水下取样装置，采用收集采样装置的设计，能够根据不同的深度来采集水样，不需要人工或其他的机械结构来控制，便于装置的操作。

Description

一种基于海洋生态修复的水下取样装置

技术领域

本发明涉及水下取样技术领域，特别涉及一种基于海洋生态修复的水下取样装置。

背景技术

海洋生态系统是一定海域内生物群落与周围环境相互作用构成的自然系统，具有相对稳定功能并能自我调控的生态单元，海洋生态包括海洋生物之间及海洋生物与其海洋环境之间的相互关系，海洋是生命的发源地，其中孕育着种类繁多的海洋生物，每年为人类提供大量资源，随着科技的发展海洋生态污染严重，海洋生态需进行修复，且需要水下取样。

中国专利文献CN214894244U公开了一种基于海洋生态修复的水下取样装置，包括容器，所述容器的上方外侧安装有过滤机构，所述进水口分别开设在容器的上方外侧内壁，所述进水口的外侧均包裹过滤网，所述过滤网的两端均固接有耳板，所述耳板均通过螺栓与容器螺纹连接。该基于海洋生态修复的水下取样装置，相对比于传统技术，具有以下优点：通过容器和过滤机构之间的配合，使两组耳板通过两个螺栓固定在容器上，使过滤网固定在进水口外围，两侧的过滤网分别封住容器两侧的进水口，避免藻类堵住进水口，保证取样，解决了现有的基于海洋生态修复的水下取样装置在使用时，由于海洋中藻类植物较多，易使设备取样口堵塞，影响取样的问题。

然而，该装置在实际使用时只能对一种深度的海水进行取样，在取样之后需要对装置进行调整，然后再次取样，不能在一次使用时根据不同的深度来对海水进行取样，使得装置使用时的便捷性不佳。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于海洋生态修复的水下取样装置，可以有效解决装置在使用时不能根据不同的深度对海水进行取样的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于海洋生态修复的水下取样装置，包括安装圆盘，所述安装圆盘下端固定有配重块，所述安装圆盘上端环形阵列固定有多个第一支撑杆，多个所述第一支撑杆上端共同固定有第一支撑圆环，所述配重块与所述第一支撑圆环之间通过多个所述第一支撑杆共同组成一个空腔，所述第一支撑圆环上端设有方便不同深度取样的收集采样装置，所述安装圆盘与所述第一支撑圆环之间活动安装有多个内部相通的储存气囊，任意一个所述储存气囊外表面的上下两部分别连接有用于充气的充气口与用于排气的泄压阀；

所述收集采样装置包括与所述第一支撑圆环固定连接的固定圆盘，所述固定圆盘外表面环形阵列固定有多个连接管，多个所述连接管远离所述固定圆盘的一端均固定有多个用于收集水样的收纳管，所述固定圆盘上端分别开设有多个与所述连接管内部相通的进水孔，所述固定圆盘上端转动连接有用于密封多个所述进水孔的转动圆板，所述转动圆板上端开设有能够与所述进水孔内部相通的贯穿孔，所述转动圆板上端固定有与所述贯穿孔相适配的过滤网，所述固定圆盘下端设有用于控制转动圆板转动的控制机构。

优选的，所述控制机构包括多个固定安装于所述第一支撑圆环内表面的固定杆，多个所述固定杆相互靠近的一端共同固定有第二支撑圆环，所述第二支撑圆环内表面转动有与所述转动圆板固定连接的转动螺母，且所述转动螺母向上贯穿于所述固定圆盘，所述转动螺母内表面螺纹连接有第一转动螺杆，所述第一转动螺杆下端固定有用于压缩多个储存气囊的固定板，多个所述固定杆下端均固定有与所述固定板滑动连接的连接杆，所述固定板与多个所述固定杆之间共同设有复位弹簧，所述固定杆下端设有用于调节所述复位弹簧的调节装置。

优选的，当所述储存气囊内充满气体时，所述复位弹簧为压缩状态，当所述储存气囊内没有空气时，所述复位弹簧为自然状态。

优选的，所述转动圆板在转动时，所述贯穿孔能且只能与一个所述进水孔内部相通。

优选的，所述固定板底面始终与所述储存气囊外表面上部相接触。

优选的，当所述储存气囊内刚充满气体时所述泄压阀为关闭状态。

优选的，所述调节装置环形阵列设置为四个。

优选的，所述调节装置包括固定于任意所述固定杆下端的第一支撑块，所述第一支撑块下端远离所述第一支撑圆环中心轴的一侧转动有第二转动螺杆，所述第一支撑块下端远离所述第一支撑圆环中心轴的一侧设有两个第二支撑杆，所述第二转动螺杆与两个所述第二支撑杆外表面共同设有安装块，所述安装块靠近所述第一支撑圆环中心轴的一端滑动连接有可伸缩的第二支撑块，且第二支撑块伸至最长时，第二支撑块与安装块的整体长度与第一支撑块相等，所述第二支撑块与所述第一支撑块相互靠近的一端均开设有限位槽。

优选的，所述限位槽设置为与复位弹簧的簧体弯曲形状相匹配的弧形槽。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明采用收集采样装置的设计，通过储存气囊与泄压阀之间的相互配合，使得装置在下潜时储存气囊内的气体会随着下潜的深度而逐渐排出，并通过复位弹簧与固定板、储存气囊之间的相互配合，使得储存气囊内的空气排出时转动圆板能够进行转动，转动圆板在转动时通过贯穿孔与进水孔的内部相通，使得海里的水进入到收纳管内，然后进行不同深度的水样的采集，该装置在使用时能够自动根据下潜的深度来控制贯穿孔与不同的进水孔内部相通，从而达到根据不同的深度来采集水样的目的，不需要人工或其他的机械结构来控制，便于装置的操作。

本发明采用调节装置的设计，通过复位弹簧与第一支撑块、第二支撑块之间的相互配合，使得装置在使用时能够对部分复位弹簧进行夹紧，从而达到调整复位弹簧的弹力的目的，通过调整复位弹簧的弹力来控制储存气囊排气时的速度，使得装置能够根据不同的使用情况来进行调节，使得装置能够对不同深度的水进行取样，增加了装置使用时的适用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的收集采样装置的结构示意图；

图3为本发明的进水孔与贯穿孔内部相通的结构示意图；

图4为本发明的控制机构的结构示意图；

图5为本发明的图2中A处的放大图；

图6为本发明的调节装置的结构示意图；

图7为本发明的调节装置不对复位弹簧限位时的结构示意图；

图8为本发明的调节装置对复位弹簧的部分进行限位时的结构示意图；

图9为本发明的装置整体的剖视图；

图10为本发明的图9中B处的放大图。

图中：1、安装圆盘；2、收集采样装置；3、调节装置；11、配重块；12、第一支撑杆；13、第一支撑圆环；14、储存气囊；15、充气口；16、泄压阀；21、固定圆盘；22、连接管；23、收纳管；24、进水孔；25、转动圆板；26、贯穿孔；27、过滤网；28、控制机构；281、固定杆；282、第二支撑圆环；283、转动螺母；284、第一转动螺杆；285、固定板；286、连接杆；287、复位弹簧；31、第一支撑块；32、第二转动螺杆；33、第二支撑杆；34、安装块；35、第二支撑块；36、限位槽。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1－图10所示，一种基于海洋生态修复的水下取样装置，包括安装圆盘1，安装圆盘1下端固定有配重块11，配重块11能够使得装置扔入需要采样的海里之后，装置不会漂浮在水面，能够下沉，安装圆盘1上端环形阵列固定有多个第一支撑杆12，多个第一支撑杆12上端共同固定有第一支撑圆环13，配重块11与第一支撑圆环13之间通过多个第一支撑杆12共同组成一个空腔，同时通过多个第一支撑杆12的设计，能够使得水进入到配重块11与第一支撑圆环13之间，第一支撑圆环13上端设有方便不同深度取样的收集采样装置2，安装圆盘1与第一支撑圆环13之间活动安装有多个内部相通的储存气囊14，任意一个储存气囊14外表面的上下两部分别连接有用于充气的充气口15与用于排气的泄压阀16，装置在使用时先通过充气口15向多个储存气囊14内充满空气。

另外，充气口15为现有技术，主要以单向阀为主，其安装方式为现有技术中的常规设计，本发明不再赘述，泄压阀16也为现有技术，其安装方式为现有技术中的常规设计，本发明不再赘述，由于储存气囊14受到水的压力会随着装置下潜的深度而变化，从而使得储存气囊14通过与泄压阀16之间的相互配合，让装置在下潜时储存气囊14内的气体会逐渐通过泄压阀16排出，进一步地使得装置在使用时能够自动根据下潜的深度来做出相应的操作，不需要人工或其他机械结构来控制，便于装置的操作。

如图2－图3所示，收集采样装置2包括与第一支撑圆环13固定连接的固定圆盘21，固定圆盘21外表面环形阵列固定有多个连接管22，多个连接管22远离固定圆盘21的一端固定有多个用于收集水样的收纳管23，连接管22与收纳管23可以是可拆卸式连接，方便后续取样，收纳管23与连接管22的连接处可以安装有密封垫，防止装置在下潜时不需要采集的水样进入到收纳管23内，避免影响装置的正常操作，其中密封垫为现有技术中的常规设计，固定圆盘21上端分别开设有多个与连接管22内部相通的进水孔24，固定圆盘21上端转动连接有用于密封多个进水孔24的转动圆板25，转动圆板25上端开设有能够与进水孔24内部相通的贯穿孔26。

具体的，转动圆板25转动时，贯穿孔26能且只能与一个进水孔24内部相通，通过贯穿孔26与进水孔24之间的相互配合，使得转动圆板25在旋转指定位置时才能让贯穿孔26与进水孔24内部相通，进一步地使得水样能够进入到收纳管23内，转动圆板25上端固定有与贯穿孔26相适配的过滤网27，过滤网27能够防止装置在采集水样时垃圾进入到进水孔24、收纳管23内，造成进水孔24或收纳管23的堵塞，避免影响装置的正常操作，固定圆盘21下端设有用于控制转动圆板25转动的控制机构28。

进一步地，为使得装置在使用时能够根据不同的深度使得贯穿孔26与不同的进水孔24内部相通，使得水样进入到与之相适配的收纳管23内，如图4－图5所示，控制机构28包括多个固定安装于第一支撑圆环13内表面的固定杆281，多个固定杆281相互靠近的一端共同固定有第二支撑圆环282，第二支撑圆环282内表面转动有与转动圆板25固定连接的转动螺母283，且转动螺母283向上贯穿于固定圆盘21并与固定圆盘21转动连接，转动螺母283通过与转动圆板25之间的固定连接，使得转动螺母283在转动时能够带动转动圆板25进行转动，进一步地使得贯穿孔26能够与不同的进水孔24内部相通，转动螺母283内表面螺纹连接有第一转动螺杆284。

具体的，第一转动螺杆284通过与转动螺母283之间的螺纹连接，使得转动螺母283在向下移动时第一转动螺杆284能够进行转动，进一步通过第一转动螺杆284带动转动圆板25进行转动，第一转动螺杆284下端固定有用于压缩多个储存气囊14的固定板285，多个固定杆281下端均固定有与固定板285滑动连接的连接杆286，连接杆286通过与固定杆281、固定板285之间的相互配合，使得装置在使用时第一转动螺杆284只能进行上下移动，不能进行转动，避免影响装置的正常工作，固定板285与多个固定杆281之间共同设有复位弹簧287，固定杆281下端设有用于调节复位弹簧287的调节装置3。

具体的，当储存气囊14内充满气体时，复位弹簧287为压缩状态，当储存气囊14内没有空气时，复位弹簧287为自然状态，同时，由于复位弹簧287的特性，固定板285底面始终与储存气囊14外表面上部相接触，另外，当储存气囊14内刚充满气体时泄压阀16为关闭状态，由于泄压阀16的特性，装置在没有扔入海里时，储存气囊14内空气的压力与复位弹簧287向下的推力不会使得泄压阀16打开，从而将储存气囊14内的气体排出，防止储存气囊14内刚充满气体时复位弹簧287会向下推动固定板285，使得储存气囊14内的气体开始排出，从而影响装置的正常工作，装置在扔入海里之后，由于水的压强会随着装置下潜的深度越来越大，同时复位弹簧287通过向下推动固定板285，使得固定板285与储存气囊14之间的相互接触，进一步地使得泄压阀16变为开启状态，储存气囊14内的气体排出之后固定板285可以向下移动，同时固定板285通过与第一转动螺杆284之间的螺纹连接，进一步地使得转动圆板25进行转动。

本实施例的具体实施方式为：装置在使用时先通过充气口15向多个储存气囊14内充满空气，然后将装置扔入需要采样的海里，随着装置的下潜，水的压强逐渐增大，同时由于泄压阀16的特性，使得储存气囊14内的空气逐渐排出，储存气囊14内的空气排出时通过复位弹簧287的复位，使得固定板285向下移动，通过固定板285与第一转动螺杆284之间的固定连接，使得转动圆板25进行转动，转动圆板25在转动时通过贯穿孔26与进水孔24之间的相互配合，使得水样能够随着装置下潜的深度进入到相应的收纳管23内，使得装置在使用时能够根据不同的深度进行自动分类采样，便于装置的操作，在将装置扔入海里时需要通过绳索连接，方便将装置的收回，装置在取样完成之后通过拉动绳索来将装置收回，然后再将收纳管23内的样本进行收集。

实施例二

本实施例为实施例一的基础上对调节装置3进行改进，使得装置在使用时能够对不同深度的水进行取样操作。

如图6－图8所示，调节装置3包括第一支撑块31，实践中，第一支撑块31可固定安装于任意一个固定杆281下端，第一支撑块31下端远离第一支撑圆环13中心轴的一侧转动有第二转动螺杆32，第一支撑块31下端远离第一支撑圆环13中心轴的一侧设有两个第二支撑杆33，第二转动螺杆32与两个第二支撑杆33外表面共同设有安装块34，第二转动螺杆32与安装块34之间的连接关系为螺纹连接，使得第二转动螺杆32在转动时安装块34能够上下移动，安装块34与两个第二支撑杆33之间的连接关系均为滑动连接，两个第二支撑杆33用于对安装块34的限位，防止第二转动螺杆32在转动时带动安装块34进行转动，从而影响装置的正常工作，安装块34靠近第一支撑圆环13中心轴的一端设有第二支撑块35，第二支撑块35与第一支撑块31相互靠近的一端均开设有限位槽36。

另外，限位槽36设置为与复位弹簧287的簧体弯曲形状相匹配的弧形槽，两个限位槽36相互配合，用于对复位弹簧287进行压缩，进一步地使得装置在使用时的储存气囊14的排气速度可以进行调节，使得装置能够对不同深度的水进行取样操作，另外，若该装置设计时体形较大，则复位弹簧287的体积也会相应变大，此时若只对复位弹簧287的一侧进行夹紧，则会使得复位弹簧287发生偏移，从而影响装置的正常运行，可以选择对称设有四个调节装置3来防止复位弹簧287在使用时发生倾斜。

本实施例的具体实施方式为：装置在使用时先确定需要进行取样的不同深度，然后通过转动第二转动螺杆32使得安装块34进行上下移动，然后将第二支撑块35移动至需要对复位弹簧287进行压缩的量，然后通过转动第二转动螺杆32使得安装块34向上进行移动，两个限位槽36对复位弹簧287的一部分进行限位，使得部分弹簧进行压缩处理，进一步地改变复位弹簧287对固定板285向下的推力，固定板285向下挤压储存气囊14的力与泄压阀16相互配合，能够使得储存气囊14的排气速度可以进行调节，进一步地使得装置能够对不同深度的水进行取样操作。

需要说明的是，本发明中储存气囊14、充气口15、泄压阀16等的具体安装方法方式、电路连接方式以及控制方法均属常规设计，本发明不作详细阐述。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于海洋生态修复的水下取样装置，包括安装圆盘（1），其特征在于：所述安装圆盘（1）下端固定有配重块（11），所述安装圆盘（1）上端环形阵列固定有多个第一支撑杆（12），多个所述第一支撑杆（12）上端共同固定有第一支撑圆环（13），所述配重块（11）与所述第一支撑圆环（13）之间通过多个所述第一支撑杆（12）共同组成一个空腔，所述第一支撑圆环（13）上端设有方便不同深度取样的收集采样装置（2），所述安装圆盘（1）与所述第一支撑圆环（13）之间活动安装有多个内部相通的储存气囊（14），任意一个所述储存气囊（14）外表面的上下两部分别连接有用于充气的充气口（15）与用于排气的泄压阀（16）；

所述收集采样装置（2）包括与所述第一支撑圆环（13）固定连接的固定圆盘（21），所述固定圆盘（21）外表面环形阵列固定有多个连接管（22），多个所述连接管（22）远离所述固定圆盘（21）的一端均固定有多个用于收集水样的收纳管（23），所述固定圆盘（21）上端分别开设有多个与所述连接管（22）内部相通的进水孔（24），所述固定圆盘（21）上端转动连接有用于密封多个所述进水孔（24）的转动圆板（25），所述转动圆板（25）上端开设有能够与所述进水孔（24）内部相通的贯穿孔（26），所述转动圆板（25）上端固定有与所述贯穿孔（26）相适配的过滤网（27），所述固定圆盘（21）下端设有用于控制转动圆板（25）转动的控制机构（28）；

所述控制机构（28）包括多个固定安装于所述第一支撑圆环（13）内表面的固定杆（281），多个所述固定杆（281）相互靠近的一端共同固定有第二支撑圆环（282），所述第二支撑圆环（282）内表面转动有与所述转动圆板（25）固定连接的转动螺母（283），且所述转动螺母（283）向上贯穿于所述固定圆盘（21），所述转动螺母（283）内表面螺纹连接有第一转动螺杆（284），所述第一转动螺杆（284）下端固定有用于压缩多个储存气囊（14）的固定板（285），多个所述固定杆（281）下端均固定有与所述固定板（285）滑动连接的连接杆（286），所述固定板（285）与多个所述固定杆（281）之间共同设有复位弹簧（287），所述固定杆（281）下端设有用于调节所述复位弹簧（287）的调节装置（3）；

所述转动圆板（25）在转动时，所述贯穿孔（26）能且只能与一个所述进水孔（24）内部相通；

所述调节装置（3）包括固定于任意所述固定杆（281）下端的第一支撑块（31），所述第一支撑块（31）下端远离所述第一支撑圆环（13）中心轴的一侧转动有第二转动螺杆（32），所述第一支撑块（31）下端远离所述第一支撑圆环（13）中心轴的一侧设有两个第二支撑杆（33），所述第二转动螺杆（32）与两个所述第二支撑杆（33）外表面共同设有安装块（34），所述安装块（34）靠近所述第一支撑圆环（13）中心轴的一端滑动连接有可伸缩的第二支撑块（35），且第二支撑块（35）伸至最长时，第二支撑块（35）与安装块（34）的整体长度与第一支撑块（31）相等，所述第二支撑块（35）与所述第一支撑块（31）相互靠近的一端均开设有限位槽（36）。

2.根据权利要求1所述的一种基于海洋生态修复的水下取样装置，其特征在于：当所述储存气囊（14）内充满气体时，所述复位弹簧（287）为压缩状态，当所述储存气囊（14）内没有空气时，所述复位弹簧（287）为自然状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于海洋生态修复的水下取样装置，其特征在于：所述固定板（285）底面始终与所述储存气囊（14）外表面上部相接触。

4.根据权利要求1所述的一种基于海洋生态修复的水下取样装置，其特征在于：当所述储存气囊（14）内刚充满气体时所述泄压阀（16）为关闭状态。

5.根据权利要求1所述的一种基于海洋生态修复的水下取样装置，其特征在于：所述调节装置（3）环形阵列设置为四个。

6.根据权利要求1所述的一种基于海洋生态修复的水下取样装置，其特征在于：所述限位槽（36）设置为与复位弹簧（287）的簧体弯曲形状相匹配的弧形槽。