CN117451418A - 一种基于无人船的水质采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质采样领域，尤其涉及一种基于无人船的水质采样装置。一种基于无人船的水质采样装置，包括有船底壳等；所述船底壳外侧壁固定连接有两个电动桨叶，所述船底壳内固定连接有导向座，所述导向座上从下至上依次放置有四个取样罐。滑轨上设置有取样机构，所述取样机构用于在设定地点取水样本，所述船底壳上设置有保存机构，所述保存机构用于保存每个取得的水样本，所述保存机构与所述取样机构连接；起初挡环和浮板会将取水筒的开口堵住，使得取水筒不能进行取水，取水筒随着电动滑块向水中移动时，挡环和浮板会始终漂浮在水面上，这样可以使得在水面有固体垃圾的情况下，采样的样本不容易混入垃圾。

Description

一种基于无人船的水质采样装置

技术领域

本发明涉及船舶水质采样领域，尤其涉及一种基于无人船的水质采样装置。

背景技术

随着自动化技术的发展，无人船被应用到各个领域，而伴随着水质检测需求的不断增加，基于无人船的采样装置便在水质采样领域应运而生。

现有的无人船采样装置在水面有漂浮垃圾时容易使得采样的样本混入垃圾，使得样本被污染，且容易因为无人船未停稳或者水域不稳定而使得采样的样本不属于指定地点的水，多地点采样的情况下，装置的移动容易使得已经取得的样本洒出。

发明内容

为了克服在水面有漂浮垃圾时容易使得采样的样本混入垃圾污染样本，容易因为无人船未停稳或者水域不稳定而使得采样的样本不属于指定地点的水，且装置的移动容易使得已经取得的样本洒出的缺点，本发明提供一种不容易使得样本混入垃圾，能在装置停稳或者水域稳定的情况下再进行取样，且样本不容易洒出的基于无人船的水质采样装置。

本发明的技术实施方案是：一种基于无人船的水质采样装置，包括有船底壳，所述船底壳上部固定连接有船盖，所述船底壳外侧壁固定连接有两个电动桨叶，所述船盖外侧壁上固定连接有滑轨，所述船底壳内底部固定连接有导向座，所述导向座上从下至上依次放置有四个取样罐，每个所述取样罐上部都开有一个进水口，最上方的一个所述取样罐上放置有一个压块，所述导向座两侧设置有定位杆，所述压块和所述取样罐的两侧都设置有定位凸耳，所述压块和每个所述取样罐两侧的凸耳都穿过所述导向座两侧的定位杆，所述滑轨上设置有取样机构，所述取样机构用于在设定地点取水样本，所述船底壳上设置有保存机构，所述保存机构用于保存每个取得的水样本，所述保存机构与所述取样机构连接。

进一步的是，所述滑轨上部呈90°弯曲设置。

进一步的是，所述取样机构包括有电动滑块，所述电动滑块滑动式连接于所述滑轨上，所述电动滑块一侧固定连接有连接杆，所述连接杆上固定连接有顶杆，所述连接杆远离所述电动滑块的一端固定连接有取水筒，所述船底壳内底部固定连接有两个伸缩杆，两个所述伸缩杆之间固定连接有一个导向斜板，所述导向斜板远离所述伸缩杆的一端与最下方的一个所述取样罐的进水口接触。

进一步的是，所述保存机构包括有弯杆，所述弯杆固定连接于所述船盖上表面，所述弯杆上转动式连接有杠杆，所述杠杆与所述弯杆之间连接有扭力弹簧，所述船盖上滑动式连接有导向拉杆，所述导向拉杆上端开有导向槽，所述杠杆一端位于所述导向拉杆的导向槽内，所述导向拉杆上通过合页连接有四个单向拨杆一，所述船底壳内底部固定连接有支杆，所述支杆上通过合页连接有四个单向拨杆二，所述导向斜板内部穿过并滑动有铁棒，所述铁棒与其中最下方的一个所述单向拨杆二接触，所述船底壳内底部固定连接有磁铁块一，所述磁铁块一与所述铁棒接触，所述船底壳内底部固定连接有磁铁块二。

进一步的是，还包括有遮盖机构，所述遮盖机构用于取水样本时遮盖所述取水筒，所述遮盖机构设置于所述取水筒上，所述遮盖机构包括有限位杆，两个所述限位杆分别滑动式连接于所述取水筒两侧，两个所述限位杆之间固定连接有一个挡环，所述挡环与所述取水筒外侧壁接触，所述挡环上部固定连接有浮板，所述浮板与所述取水筒上部接触。

进一步的是，还包括有指示机构，所述指示机构用于指示操作人员在适当的时候进行取样，所述指示机构设置于所述船底壳外侧壁，所述指示机构包括有横杆一，所述横杆一固定连接于所述船底壳外侧壁上，所述船底壳外侧壁上还固定连接有横杆二，所述横杆二远离所述船底壳的一端固定连接有指示灯，所述指示灯下端固定连接有接触片，所述横杆一远离所述船底壳的一端转动式连接有十字挡板，所述十字挡板上端与所述接触片接触。

进一步的是，还包括有转动挡板，四个所述转动挡板分别转动式连接于四个所述取样罐上，每个所述转动挡板上都固定连接有转动齿轮，所述导向斜板靠近所述转动齿轮的一侧固定连接有齿条杆，所述齿条杆与其中最下方的一个所述转动齿轮啮合。

本发明具有如下优点：1、起初挡环和浮板会将取水筒的开口堵住，使得取水筒不能进行取水，取水筒随着电动滑块向水中移动时，挡环和浮板会始终漂浮在水面上，然后取水筒继续向水中移动，挡环和浮板会与取水筒脱离接触，使得取水筒可以进行取水，这样可以使得在水面有固体垃圾的情况下，采样的样本不容易混入垃圾，从而确保采样的样本的有效性。

2、装置移动或者水域不稳定时，十字挡板由于水流的作用，会发生大幅度摆动，则十字挡板上端会与接触片脱离接触，然后指示灯便会熄灭，当装置不动或者水域稳定时，十字挡板只会有小幅度摆动甚至不摆动，则十字挡板上端会与接触片保持接触，然后指示灯会常亮，操作人员在指示灯常亮时启动装置进行取样，在指示灯熄灭时不启动装置进行取样，这样不容易因为水域不稳定或者装置未停稳而造成取得的样本不属于改指定地点的水，从而提高了样本的可靠性。

3、导向斜板向上移动会带动齿条杆向上移动，齿条杆会先于最下方的一个转动齿轮脱离啮合，然后转动挡板由于重力转动，将对应的取样罐的进水口堵住，然后齿条杆与上方最近的一个转动齿轮啮合，并带动转动齿轮和转动挡板转动，使得转动挡板不再堵住对应的取样罐的进水口，方便后续取样的水流入取样罐，这样可以使得取得的样本不容易因为装置在移动而出现洒出的情况。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剖视立体结构示意图。

图3为本发明的部分剖视立体结构示意图。

图4为本发明保存机构和遮盖机构的立体结构示意图。

图5为本发明取样机构的部分立体结构示意图。

图6为本发明电动桨叶和取样机构的立体结构示意图。

图7为本发明指示机构的拆分立体结构示意图。

图8为本发明导向斜板和取样罐的立体结构示意图。

图9为本发明图8的A节点放大立体结构示意图。

图10为本发明转动齿轮、转动挡板和取样罐的立体结构示意图。

图中附图标记的含义：1：船底壳，21：船盖，22：电动桨叶，3：滑轨，41：导向座，42：取样罐，43：压块，51：电动滑块，52：连接杆，53：顶杆，54：取水筒，55：伸缩杆，56：导向斜板，61：弯杆，611：扭力弹簧，62：杠杆，63：导向拉杆，631：单向拨杆一，64：支杆，641：单向拨杆二，65：铁棒，66：磁铁块一，67：磁铁块二，71：限位杆，72：挡环，73：浮板，81：横杆一，82：横杆二，83：指示灯，84：接触片，85：十字挡板，91：转动挡板，92：转动齿轮，93：齿条杆。

实施方式

在本文中提及实施例意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例1：一种基于无人船的水质采样装置，如图1-图10所示，包括有船底壳1、船底壳1和船底壳1，所述船底壳1上部固定连接有船盖21，所述船底壳1外侧壁固定连接有两个电动桨叶22，所述船盖21外侧壁上固定连接有滑轨3，所述滑轨3上部呈90°弯曲设置，所述船底壳1内底部固定连接有导向座41，所述导向座41上从下至上依次放置有四个取样罐42，每个所述取样罐42上部都开有一个进水口，所述取样罐42用于保存取得的样本，最上方的一个所述取样罐42上放置有一个压块43，所述压块43用于压住四个取样罐42保持稳定，所述导向座（41）两侧设置有定位杆，所述压块（43）和所述取样罐（42）的两侧都设置有定位凸耳，所述压块（43）和每个所述取样罐（42）两侧的凸耳都穿过所述导向座（41）两侧的定位杆，所述滑轨3上设置有取样机构，所述取样机构用于在设定地点取水样本，所述船底壳1上设置有保存机构，所述保存机构用于保存每个取得的水样本，所述保存机构与所述取样机构连接。

所述取样机构包括有电动滑块51，所述电动滑块51滑动式连接于所述滑轨3上，所述电动滑块51一侧固定连接有连接杆52，所述连接杆52上固定连接有顶杆53，所述连接杆52远离所述电动滑块51的一端固定连接有取水筒54，所述取水筒54用于取样，所述船底壳1内底部固定连接有两个伸缩杆55，两个所述伸缩杆55之间固定连接有一个导向斜板56，所述导向斜板56用于导向水流进所述取样罐，所述导向斜板56远离所述伸缩杆55的一端与最下方的一个所述取样罐42的进水口接触。

所述保存机构包括有弯杆61，所述弯杆61固定连接于所述船盖21上表面，所述弯杆61上转动式连接有杠杆62，所述船盖21上滑动式连接有导向拉杆63，所述导向拉杆63上端开有导向槽，所述杠杆62一端位于所述导向拉杆63的导向槽内，所述导向拉杆63上通过合页连接有四个单向拨杆一631，所述船底壳1内底部固定连接有支杆64，所述支杆64上通过合页连接有四个单向拨杆二641，所述导向斜板56内部穿过并滑动有铁棒65，所述单向拨杆一631用于依次抬升所述铁棒65，所述铁棒65与其中最下方的一个所述单向拨杆二641接触，所述船底壳1内底部固定连接有磁铁块一66，所述磁铁块一66与所述铁棒65接触，所述船底壳1内底部固定连接有磁铁块二67，所述磁铁块二67用于吸引所述铁棒65移动，使得所述铁棒65可以复位。

在实际工作中，操作人员需要对某一些地点进行采样的时候，先遥控该装置至指定水域，然后操作人员启动电动滑块51，电动滑块51先沿着滑轨3向下移动，电动滑块51向下移动将带动连接杆52、顶杆53和取水筒54一起向下移动，起初，该装置在水中时水面位于取水筒54下方，取水筒54向下移动时，会先与水面接触，然后取水筒54继续向下移动并进入水中，直至取水筒54上表面低于水面，然后电动滑块51向上移动，并带动装满水的取水筒54和顶杆53一起向上移动，顶杆53向上移动时会短暂接触杠杆62远离导向拉杆63的一端，顶杆53会挤压杠杆62并使得杠杆62向下摆动一段距离，扭力弹簧611被扭，然后顶杆53继续向上移动会与杠杆62脱离接触，连接杆52、顶杆53和取水筒54跟着电动滑块51继续向上沿着滑轨3移动，由于滑轨3上部是呈90°弯曲状态，所以会使得取水筒54倾斜90°，将取水筒54内的水倒出，倒出的水会落入导向斜板56内，并由导向斜板56流入最下方的一个取样罐42内，然后电动滑块51带动连接杆52、顶杆53和取水筒54沿着滑轨3反向移动，当电动滑块51带动连接杆52、顶杆53和取水筒54沿着滑轨3向下移动时，顶杆53会与杠杆62远离导向拉杆63的一端接触，并将杠杆62远离导向拉杆63的一端挤压向下摆动，然后会使得杠杆62靠近导向拉杆63的一端向上摆动，这样会带动导向拉杆63向上移动一段距离，导向拉杆63向上移动会使得最下方的一个单向拨杆一631先于铁棒65接触，然后单向拨杆一631带动铁棒65和导向斜板56一起向上移动一段距离，伸缩杆55伸出，铁棒65向上移动会先挤压上方最近的一个单向拨杆二641摆动，当铁棒65与该单向拨杆二641脱离接触后，该单向拨杆二641会由于重力反向摆动复位，电动滑块51带动连接杆52、顶杆53和取水筒54继续向下移动，顶杆53会与杠杆62远离导向拉杆63的一端脱离接触，然后杠杆62反向摆动复位，导向拉杆63向下复位，使得铁棒65位于其中一个单向拨杆二641上，并且导向斜板56向上移动至其中一个取样罐42的进水口处，同理，再次取样时依次重复上述动作，这样可以进行多次取样，使得后续水质检测结果更加准确，当取完四次样之后，铁棒65会移动到最上方，铁棒65远离磁铁块一66的一端会被磁铁块二67吸引，使得铁棒65向靠近磁铁块二67的方向移动，并与磁铁块二67接触，然后铁棒65会与其中最上方的一个单向拨杆一631脱离接触，导向斜板56由于重力会向下复位，伸缩杆55复位。

实施例2：在实施例1的基础之上，如图1、图4和图7所示，还包括有遮盖机构，所述遮盖机构用于取水样本时遮盖所述取水筒54，所述遮盖机构设置于所述取水筒54上，所述遮盖机构包括有限位杆71，两个所述限位杆71分别滑动式连接于所述取水筒54两侧，两个所述限位杆71之间固定连接有一个挡环72，所述挡环72与所述取水筒54外侧壁接触，所述挡环72上部固定连接有浮板73，所述浮板73与所述取水筒54上部接触，所述浮板73和所述挡环72用于挡住所述取水筒54开口。

起初挡环72和浮板73会将取水筒54的开口堵住，使得取水筒54不能进行取水，取水筒54随着电动滑块51向水中移动时，挡环72和浮板73会始终漂浮在水面上，然后取水筒54继续向水中移动，挡环72和浮板73会与取水筒54脱离接触，使得取水筒54可以进行取水，这样可以使得在水面有固体垃圾的情况下，采样的样本不容易混入垃圾，从而确保采样的样本不被污染。

实施例3：在实施例2的基础之上，如图1、图6和图7所示，还包括有指示机构，所述指示机构用于指示操作人员在适当的时候进行取样，所述指示机构设置于所述船底壳1外侧壁，所述指示机构包括有横杆一81，所述横杆一81固定连接于所述船底壳1外侧壁上，所述船底壳1外侧壁上还固定连接有横杆二82，所述横杆二82远离所述船底壳1的一端固定连接有指示灯83，所述指示灯83下端固定连接有接触片84，所述横杆一81远离所述船底壳1的一端转动式连接有十字挡板85，所述十字挡板85上端与所述接触片84接触。

当该装置在水域进行采样时，十字挡板85下部分位于水中，当装置移动或者水域不稳定时，十字挡板85由于水流的作用，会发生大幅度摆动，则十字挡板85上端会与接触片84脱离接触，然后指示灯83便会熄灭，当装置不动或者水域稳定时，十字挡板85只会有小幅度摆动甚至不摆动，则十字挡板85上端会与接触片84保持接触，然后指示灯83会常亮，操作人员在指示灯83常亮时启动装置进行取样，在指示灯83熄灭时不启动装置进行取样，这样不容易因为水域不稳定或者装置未停稳而造成取得的样本不属于改指定地点的水，从而提高了样本的可靠性。

实施例4：在实施例3的基础之上，如图2、图8-图10所示，还包括有转动挡板91，所述转动挡板91用于挡住所述取样罐42的进水口，防止水洒出，四个所述转动挡板91分别转动式连接于四个所述取样罐42上，每个所述转动挡板91上都固定连接有转动齿轮92，所述导向斜板56靠近所述转动齿轮92的一侧固定连接有齿条杆93，所述齿条杆93与其中最下方的一个所述转动齿轮92啮合。

导向斜板56向上移动会带动齿条杆93向上移动，齿条杆93会先于最下方的一个转动齿轮92脱离啮合，然后转动挡板91由于重力转动，将对应的取样罐42的进水口堵住，然后齿条杆93与上方最近的一个转动齿轮92啮合，并带动转动齿轮92和转动挡板91转动，使得转动挡板91不再堵住对应的取样罐42的进水口，方便后续取样的水流入取样罐42，这样可以使得取得的样本不容易因为装置在移动而出现洒出的情况。

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 (5)

1.一种基于无人船的水质采样装置，其特征是：包括有船底壳（1），所述船底壳（1）上部固定连接有船盖（21），所述船底壳（1）外侧壁固定连接有两个电动桨叶（22），所述船盖（21）外侧壁上固定连接有滑轨（3），所述船底壳（1）内底部固定连接有导向座（41），所述导向座（41）上从下至上依次放置有四个取样罐（42），每个所述取样罐（42）上部都开有一个进水口，最上方的一个所述取样罐（42）上放置有一个压块（43），所述导向座（41）两侧设置有定位杆，所述压块（43）和所述取样罐（42）的两侧都设置有定位凸耳，所述压块（43）和每个所述取样罐（42）两侧的定位凸耳都穿过所述导向座（41）两侧的定位杆，所述滑轨（3）上设置有取样机构，所述取样机构用于在设定地点取水样本，所述船底壳（1）上设置有保存机构，所述保存机构用于保存每个取得的水样本，所述保存机构与所述取样机构连接；

所述取样机构包括有电动滑块（51），所述电动滑块（51）滑动式连接于所述滑轨（3）上，所述电动滑块（51）一侧固定连接有连接杆（52），所述连接杆（52）上固定连接有顶杆（53），所述连接杆（52）远离所述电动滑块（51）的一端固定连接有取水筒（54），所述船底壳（1）内底部固定连接有两个伸缩杆（55），两个所述伸缩杆（55）之间固定连接有一个导向斜板（56），所述导向斜板（56）远离所述伸缩杆（55）的一端与最下方的一个所述取样罐（42）的进水口接触；

所述保存机构包括有弯杆（61），所述弯杆（61）固定连接于所述船盖（21）上表面，所述弯杆（61）上转动式连接有杠杆（62），所述杠杆（62）与所述弯杆（61）之间连接有扭力弹簧（611），所述船盖（21）上滑动式连接有导向拉杆（63），所述导向拉杆（63）上端开有导向槽，所述杠杆（62）一端位于所述导向拉杆（63）的导向槽内，所述导向拉杆（63）上通过合页连接有四个单向拨杆一（631），所述船底壳（1）内底部固定连接有支杆（64），所述支杆（64）上通过合页连接有四个单向拨杆二（641），所述导向斜板（56）内部穿过并滑动有铁棒（65），所述铁棒（65）与其中最下方的一个所述单向拨杆二（641）接触，所述船底壳（1）内底部固定连接有磁铁块一（66），所述磁铁块一（66）与所述铁棒（65）接触，所述船底壳（1）内底部固定连接有磁铁块二（67）。

2.按照权利要求1所述的一种基于无人船的水质采样装置，其特征是：所述滑轨（3）上部呈90°弯曲设置。

3.按照权利要求1所述的一种基于无人船的水质采样装置，其特征是：还包括有遮盖机构，所述遮盖机构用于取水样本时遮盖所述取水筒（54），所述遮盖机构设置于所述取水筒（54）上，所述遮盖机构包括有限位杆（71），两个所述限位杆（71）分别滑动式连接于所述取水筒（54）两侧，两个所述限位杆（71）之间固定连接有一个挡环（72），所述挡环（72）与所述取水筒（54）外侧壁接触，所述挡环（72）上部固定连接有浮板（73），所述浮板（73）与所述取水筒（54）上部接触。

4.按照权利要求3所述的一种基于无人船的水质采样装置，其特征是：还包括有指示机构，所述指示机构用于指示操作人员在适当的时候进行取样，所述指示机构设置于所述船底壳（1）外侧壁，所述指示机构包括有横杆一（81），所述横杆一（81）固定连接于所述船底壳（1）外侧壁上，所述船底壳（1）外侧壁上还固定连接有横杆二（82），所述横杆二（82）远离所述船底壳（1）的一端固定连接有指示灯（83），所述指示灯（83）下端固定连接有接触片（84），所述横杆一（81）远离所述船底壳（1）的一端转动式连接有十字挡板（85），所述十字挡板（85）上端与所述接触片（84）接触。

5.按照权利要求4所述的一种基于无人船的水质采样装置，其特征是：还包括有转动挡板（91），四个所述转动挡板（91）分别转动式连接于四个所述取样罐（42）上，每个所述转动挡板（91）上都固定连接有转动齿轮（92），所述导向斜板（56）靠近所述转动齿轮（92）的一侧固定连接有齿条杆（93），所述齿条杆（93）与其中最下方的一个所述转动齿轮（92）啮合。