CN202757798U - 一种便携式可视化深层采水样仪器 - Google Patents

一种便携式可视化深层采水样仪器 Download PDF

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赵勇
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Abstract

本实用新型提供一种便携式可视化深层采水样仪器，涉及生态试验研究技术领域，包括：筒体；与所述筒体通过提手转轴连接的提手；与所述筒体通过顶盖转轴连接的顶盖；与所述筒体连接的底盖；所述提手转轴包括：具有第一通电插口的第一端和具有第二通电插口的第二端；所述采水样仪器还包括：连接在所述第一端和所述第二端之间的具有磁性的横梁；且所述顶盖为含有磁性材料的顶盖。本实用新型的方案可以保证入水时水流贯穿容器，采水后容器密封，提高采水效率，保证采样的精确性。

Description

一种便携式可视化深层采水样仪器
技术领域
本实用新型涉及生态试验研究技术领域，提供一种便携式可视化深层采水样仪器。
背景技术
在水环境与水质模拟中，水样的采集是获取基础数据的关键步骤。通过水样的采集可以在实验室内获得想要监测出的水环境，水质指标，从而对环境现状评价，环境保护的实施提供数据支撑。而采水器则是水样采集的必备工具。科学的采水器设计和合理的采样方法是保证水样采集成功的关键。
现有的采水器设计不完善，如图1所示，顶盖20和底盖21是在贯穿水流冲击和提升时水压作用下开闭的，没有控制开闭的开关，在采用过程中具有较大的不确定性。盖子打开方法靠的是下降过程中，水流从底部贯入采水器，从顶部流出，在动水压力下打开盖子，一旦下降中稍做停顿，盖子就会合上；盖子关闭的方法靠的是提升过程中，水压作用于顶盖而使其保持关闭，但是提升过程中出现停顿，就会造成盖子打开，使得采样器内水样被掺混。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种便携式可视化深层采水样仪器，在采水过程中结构稳定，保证了入水时水流贯穿容器，采水后容器密封。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：
本实用新型的实施例提供一种便携式可视化深层采水样仪器，包括：
筒体；
与所述筒体通过提手转轴连接的提手；
与所述筒体通过顶盖转轴连接的顶盖；
与所述筒体连接的底盖；
所述提手转轴包括：具有第一通电插口的第一端和具有第二通电插口的第二端；
所述采水样仪器还包括：连接在所述第一端和所述第二端之间的具有磁性的横梁；且所述顶盖为含有磁性材料的顶盖。
其中，所述顶盖包括：第一顶盖和第二顶盖；
所述顶盖转轴包括：第一顶盖转轴和第二顶盖转轴；
所述第一顶盖套设于所述第一顶盖转轴上，并能沿所述第一顶盖转轴自由转动；
所述第二顶盖套设于所述第二顶盖转轴上，并能沿所述第二顶盖转轴自由转动。
其中，所述顶盖含有的磁性材料密集分布在靠近所述横梁的接触区域，所述接触区域为所述顶盖在打开状态时与所述横梁接触的区域。
其中，所述提手包括：
提手顶部；
分别与所述提手顶部连接的第一侧臂和第二侧臂；
所述提手转轴的所述第一端与所述第一侧臂转动连接，所述提手转轴的第二端与所述第二侧臂转动连接。
其中，所述提手顶部为一转轴；所述第一侧臂和所述第二侧臂与所述提手顶部活动连接。
其中，所述采水样仪器还包括：
与所述第一通电插口密封连接的第一密封盖；
与所述第二通电插口密封连接的第二密封盖。
其中，所述筒体的内壁靠近筒体上开口的位置设有顶盖支撑结构，所述顶盖在关闭状态时，所述顶盖的外边缘与所述顶盖支撑结构接触连接。
其中，所述横梁为：第一侧面和第二侧面为梯形的方形立体结构，所述第一侧面和所述第二侧面在所述顶盖处于完全打开状态时与所述顶盖接触连接。
其中，所述第一侧面和所述第二侧面相对于水平面的倾斜角度为60°。
其中，所述横梁内部含有：由线圈缠绕的铁芯。
其中，所述底盖还设有具有底盖转轴的合页，所述底盖转轴的两端与所述筒体的内壁连接，所述底盖通过所述底盖转轴与所述筒体的内壁转动连接。
其中，所述筒体的内壁靠近所述筒体下开口的位置设有底盖支撑结构，所述底盖在关闭状态时与所述底盖支撑结构接触连接。
采用上述结构，由于顶盖内部加入磁性材料、横梁为磁性装置，在横梁的磁性装置产生磁场时，将顶盖吸附在横梁上，在采水时，实现对顶盖打开的控制，避免了抖动采水样仪器使顶盖关闭，提高了采集效率。进一步地，横梁采用侧面为梯形的方形立体结构，可使顶盖在打开时与横梁恰好贴合，保证了顶盖的稳定性。进一步地，采完水将采水样仪器收回过程中，停止横梁内部的电磁铁通电，由于顶盖与顶盖支撑结构的内部加入了电极相反的磁性材料，从而互相吸引，使顶盖关闭，避免了采水样仪器上升过程中，因为停顿的惯性力将顶盖打开，并且利用采水样仪器筒体内的液体压力，在顶盖闭合下，底盖也无法打开，从而避免了水样在收回过程中与筒体外的水交换，保证了采水样仪器的密封性以及水样的精确性。进一步地，顶盖内部的磁性材料密集分布在顶盖与横梁接触的区域和顶盖与顶盖支撑结构接触的区域，从而加强顶盖的吸引力。
附图说明
图1为现有的采水器的立体；
图2为本实用新型的便携式可视化深层采水样仪器的一立体图；
图3为本实用新型的便携式可视化深层采水样仪器的另一立体图；
图4为图2所示图中的提手转轴的端部的细节立体图；
图5为本实用新型的便携式可视化深层采水样仪器的一实施例的正视图；
图6为本实用新型的便携式可视化深层采水样仪器的侧视图；
图7为本实用新型的便携式可视化深层采水样仪器的俯视图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。
如图2-图7所示，本实用新型的实施例提供一种便携式可视化深层采水样仪器，包括：筒体501；与所述筒体501通过提手转轴连接的提手；与所述筒体501通过顶盖转轴连接的顶盖；与所述筒体501连接的底盖901；所述提手转轴包括：具有第一通电插口的第一端301和具有第二通电插口的第二端（图中未标出）；所述采水样仪器还包括：连接在所述第一端301和所述第二端之间的具有磁性的横梁601；且所述顶盖为含有磁性材料的顶盖。
本实用新型的该实施例通过在顶盖内部加入磁性材料，横梁为磁性横梁，如横梁内设有电磁装置，电磁装置在产生电场的情况下，将顶盖吸附在横梁上，在采水时，可以通过控制横梁是否产生电磁场控制顶盖的打开，避免了抖动采水样仪器使顶盖关闭所产生的问题，提高了采集效率。
在本实用新型的另一实施例中，所述顶盖包括：第一顶盖701和第二顶盖702；所述顶盖转轴包括：第一顶盖转轴401和第二顶盖转轴402；所述第一顶盖701套设于所述第一顶盖转轴401上，并能沿所述第一顶盖转轴401自由转动；所述第二顶盖702套设于所述第二顶盖转轴402上，并能沿所述第二顶盖转轴402自由转动。
所述横梁为：第一侧面602和第二侧面（图中未标出）为梯形的方形立体结构，所述第一侧面602和所述第二侧面在所述顶盖处于完全打开状态时与所述顶盖接触连接。具体地，所述第一侧面602在所述第二顶盖702完全打开时，与所述第二顶盖702接触连接；所述第二侧面在所述第一顶盖701完全打开时，所述第一顶盖701接触连接；该实施例中，横梁采用梯形的侧面结构，可使顶盖在打开时与横梁恰好贴合，保证了顶盖的稳定性。优选的，所述第一侧面602和所述第二侧面相对于水平面的倾斜角度为60°。
另外，本实用新型的实施例中，所述采水仪器还包括：与所述第一通电插口301密封连接的第一密封盖；与所述第二通电插口密封连接的第二密封盖。该实施例中，在水上，将电源线插入密封好的第一通电插口301和第二通电插口中，组装好电源线。在水下，由于第一密封盖和第二密封盖的密封，保证横梁6内部不会进水。
在上述实施例中，所述横梁内部含有：由线圈缠绕的铁芯。优选的，所述铁芯与所述提手转轴为一体成型；通过电源线和通电插口，为所述横梁内部的铁芯和线圈通电，并产生电磁场；所述第一顶盖701和所述第二顶盖702在所述电磁场的作用下，吸附于所述横梁上，从而通过外部电源控制第一顶盖701和第二顶盖702的开启；优选的，所述顶盖含有的磁性材料密集分布在靠近所述横梁的接触区域，所述接触区域为所述顶盖在打开状态时与所述横梁接触的区域；以便能产生较强的吸附力。
在本实用新型的另一实施例中，所述提手包括：提手顶部101；分别与所述提手顶部101连接的第一侧臂201和第二侧臂202；所述提手转轴的所述第一端301与所述第一侧臂201转动连接，所述提手转轴的第二端与所述第二侧臂202转动连接。
其中，所述提手顶部101为一转轴；所述第一侧臂201和所述第二侧臂202与所述提手顶部101活动连接。
另外，所述筒体上还设有第一凸出部112和第二凸出部；所述提手转轴的第一端301和所述第一顶盖转轴401和所述第二顶盖转轴402均穿过所述第一凸出部112的过孔与所述第一凸出部连接；同样的，提手转轴的第二端和所述第一顶盖转轴401和所述第二顶盖转轴402均穿过所述第二凸出部112的过孔与所述第二凸出部连接。
如图3所示，在本实用新型的实施例中，所述筒体501的内壁靠近筒体上开口的位置设有顶盖支撑结构111，所述顶盖在关闭状态时，所述顶盖的外边缘与所述顶盖支撑结构111接触连接。
再如图2所示，所述底盖还设有具有底盖转轴132的合页131，所述底盖转轴132的两端与所述筒体501的内壁连接，所述底盖901通过所述底盖转轴132与所述筒体的内壁转动连接。
所述筒体501的内壁靠近所述筒体下开口的位置设有底盖支撑结构801，所述底盖在关闭状态时与所述底盖支撑结构801接触连接。
进一步地，如图5所示，采水仪器的提手顶部101还可以连接有带有水深刻度的绳子，可以确定采水样仪器的下水深度。进一步地，采水样仪器的提手顶部102上设有摄像头，可以观察到周围的水域，同时还能监测顶盖的开闭状态，防止采水样仪器升降过程中碰撞到水下其它物体，也能避免采水样仪器触底引起的泥沙泛起，混淆水样。
本实用新型的采水样仪器的工作过程如下：
（1）将提手固定在竖直的位置，将采水样仪器横梁内的电磁铁通过提手转轴的端部的通电插口与电源线连接，并在所述通电插口上盖上水下密封盖，打开水上控制电源，使内部的电磁铁通电，打开采水样仪器的顶盖，将其吸附在横梁两侧上，这样顶盖就固定在一个适合的角度（如60°）；
（2）、将带水深刻度的绳索、水下摄像头固定在提手上，摄像头能观测到顶盖的开闭状态和采水样仪器周边的环境；
（3）、匀速缓慢地将采水样仪器放入水中，通过绳索上的标记，将采样器放到指定的深度；
（4）、当到达制定深度时，上下抖动采水样仪器，使水体充分交换，在水下关闭顶盖横梁中的电流，电磁铁失效，顶盖由于重力和顶盖支撑结构内磁铁吸引力的作用关闭，底盖也由于重力作用关闭，再将采水样仪器提起，直至水面。
（5）、在摄像头中观察到上下盖都关闭之后，将采水样仪器以较快的速度匀速向上提，尽量不要在中途有停留。
（6）、采水样仪器提出水面之后，通过采水样仪器底部的出水口的橡胶管，打开橡胶管的止水阀，用试剂瓶取两瓶该深度的水样。
（7）、以上六个步骤就能完成一次完整的定深度采水样的工作，然后根据断面和深度的需要，重复以上六个步骤，进行多断面、分层、定深采样。
本实用新型上述采水仪器具有如下有益效果：
水下摄像头能监测采水仪器顶盖的开闭状态，同时，能监测采水仪器周围的情况，避免在升降的时候触碰水中的养鱼网箱，绳索，也能避免在浅水区触底引起的泥沙泛起，混淆水样。
带深度标识的绳索能使采样者了解采水仪器在水下的位置，同时能实现水上定深采样。
将水下摄像头固定在固定的采水样仪器提手顶部，摄像头就能直接观测到采水样仪器的顶盖的开启和关闭情况，同时也能全方位观测到周围的水下环境。
采水样仪器顶盖内有磁性材料（例如铁粉，但不限于铁粉），顶盖转轴之上有一根横梁，内部装有电磁铁，两端有通电插口和避水密封盖，顶盖打开时就能吸附于横梁之上；顶盖下的筒体的上开口处有一圈内部添加磁铁的支撑结构，顶盖关闭时既能支撑顶盖，也能将顶盖牢牢吸附于其上，关闭顶盖；
采水样仪器顶盖的横梁内加入一块由线圈缠绕的电磁铁，通过通电产生磁场，根据设计的角度，将横梁的横断面，即上述第一侧面和第二侧面）设计为梯形，以方便两遍的顶盖开启时能顺利贴上横梁，在采水样仪器入水前，在水上连接电源线与横梁内的电磁铁，改好密封开关，将顶盖打开使其吸附于横梁上；当采水样仪器到达指定深度时，在水上关闭电源，电磁铁失效，顶盖在重力，顶盖支撑结构内的磁铁吸引力作用下关闭，再将采水样仪器提出水面。
本实用新型的采水样仪器，添加了水下通电插口的密封盖和水上通电控制开关，在水上连接好电缆，密封通电插口，再进行水下采样。
提手的转轴除了有转动提手的作用，还作为衡量内部电磁铁的通电接口之用，提手的转轴与横梁连接，但提手转动时不影响横梁，也不影响顶盖的开闭。
在深层采样过程中，本装置能在水下实现采样可视化环境，在水面上就能监控水下的采样环境，能避免因采水样仪器触底而导致的水样与底泥混淆。本装置还通过设置顶盖开闭控制开关，在材料上添加了磁铁，保证了了上下盖开启和关闭时的稳定状态，避免了采样过程中的水样交换。本装置在对深层水采样方面有着特殊的优势，能确保水样的可靠性，为接下来的实验室分析，生态环境研究提供了精确的数据来源。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种便携式可视化深层采水样仪器，包括：
筒体；
与所述筒体通过提手转轴连接的提手；
与所述筒体通过顶盖转轴连接的顶盖；
与所述筒体连接的底盖；其特征在于，
所述提手转轴包括：具有第一通电插口的第一端和具有第二通电插口的第二端；
所述采水样仪器还包括：连接在所述第一端和所述第二端之间的具有磁性的横梁；且所述顶盖为含有磁性材料的顶盖。
2.根据权利要求1所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述顶盖包括：第一顶盖和第二顶盖；
所述顶盖转轴包括：第一顶盖转轴和第二顶盖转轴；
所述第一顶盖套设于所述第一顶盖转轴上，并能沿所述第一顶盖转轴自由转动；
所述第二顶盖套设于所述第二顶盖转轴上，并能沿所述第二顶盖转轴自由转动。
3.根据权利要求1所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述顶盖含有的磁性材料密集分布在靠近所述横梁的接触区域，所述接触区域为所述顶盖在打开状态时与所述横梁接触的区域。
4.根据权利要求1所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述提手包括：
提手顶部；
分别与所述提手顶部连接的第一侧臂和第二侧臂；
所述提手转轴的所述第一端与所述第一侧臂转动连接，所述提手转轴的第二端与所述第二侧臂转动连接。
5.根据权利要求4所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述提手顶部为一转轴；所述第一侧臂和所述第二侧臂与所述提手顶部活动连接。
6.根据权利要求1所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，还包括：
与所述第一通电插口密封连接的第一密封盖；
与所述第二通电插口密封连接的第二密封盖。
7.根据权利要求1所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述筒体的内壁靠近筒体上开口的位置设有顶盖支撑结构，所述顶盖在关闭状态时，所述顶盖的外边缘与所述顶盖支撑结构接触连接。
8.根据权利要求1所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述横梁为：第一侧面和第二侧面为梯形的方形立体结构，所述第一侧面和所述第二侧面在所述顶盖处于完全打开状态时与所述顶盖接触连接。
9.根据权利要求8所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述第一侧面和所述第二侧面相对于水平面的倾斜角度为60°。
10.根据权利要求1所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述横梁内部含有：由线圈缠绕的铁芯。
11.根据权利要求1所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述底盖还设有具有底盖转轴的合页，所述底盖转轴的两端与所述筒体的内壁连接，所述底盖通过所述底盖转轴与所述筒体的内壁转动连接。
12.根据权利要求11所述的便携式可视化深层采水样仪器，其特征在于，所述筒体的内壁靠近所述筒体下开口的位置设有底盖支撑结构，所述底盖在关闭状态时与所述底盖支撑结构接触连接。
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