CN205113716U - 一种水质取样飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于飞行器领域，特别涉及一种水质取样飞行器，包括飞行器和取水装置，所述取水装置固定于所述飞行器，所述取水装置包括泵、管路、取样器和取样容器，所述取样器通过所述管路连通所述取样容器，所述泵通过所述取样器抽取水样到取样容器，本实用新型取水装置设置于小型多旋翼飞行器上，通过飞行器携带取水装置升空离岸，到达取样地点后，取水装置采集水面水质样品。使用起来方便简单快捷，在应用本飞行器进行水质采样时，节省人力，加快采集速度，可根据需要迅速采集不同地点水面水质样品。

Description

一种水质取样飞行器

技术领域

本实用新型属于飞行器领域，特别涉及一种水质取样飞行器。

背景技术

在环境污染的监测和水体污染的调查工作中，要真实地反映水质污染状况，必须采集具有代表性的水样，而水质采样器就起到了这种效果。传统的水质采样方式较为适用于企业排放水等人员可在岸边操作的场合，远离岸边人工不易进行水质采样的场合则需采样人员乘船或汽艇至采样地点进行水质采样，但这种方法的弊端也很明显，一方面采样人员乘船或汽艇耗时又耗力，有时还需要多人合作才能完成任务；另一方面采样人员所乘的船或汽艇驶向采样地点，很可能破坏采样地点水质，导致研究结果不准确。

实用新型内容

为了解决现有技术中水质取样困难的技术问题，本实用新型提供了一种结构简单的水质取样飞行器。

本实用新型技术方案如下:

一种水质取样飞行器，包括飞行器和固定于飞行器的取水装置，所述飞行器包括机身和设置于机身外侧的多个动力旋翼,每个所述动力旋翼与机身通过支撑臂固定连接,所述取水装置包括泵、管路、取样器和取样容器,所述取样容器通过泵、管路与所述取样器连通。

所述取水装置还包括摆臂电机和摆臂，所述摆臂一端铰接于所述支撑臂，另一端与所述取样器滑动连接,所述摆臂电机驱动所述摆臂摆动，所述摆臂驱动所述取样器摆动。

设置有滑套，所述摆臂的一端与滑套固定连接，所述滑套套设于所述取样器。

所述取样器固定于支撑臂近动力旋翼端的下方。

所述泵固定于所述机身或所述支撑臂，所述管路通过卡扣固定于所述支撑臂。

设置有管夹连接架，所述管夹连接架固定于所述支撑臂，所述取样器的一端与所述管夹连接架铰接。

设置有使所述飞行器漂浮于水面的漂浮体，所述漂浮体固定于所述机体、支撑臂或旋翼下方。

设置有起落架，所述起落架的上端固定于支撑臂。

设置有液面传感器，所述液面传感器设置于所述取样容器，用于检测所述取样容器内液面。

设置有控制器包括飞行控制单元、通信管理单元、导航管理单元、电子调速器和取水控制单元；

所述飞行控制单元分别与所述通信单元、导航管理单元、电子调速器和取水控制单元电信号连接，所述取水控制单元与所述取水装置电信号连接。

设置电源，所述电源用于分别向所述通信管理单元、导航管理单元、飞行控制单元、电子调速器和取水控制单元供电。

有益效果

本实用新型为一种水质取样飞行器，包括飞行器和固定于飞行器的取水装置，所述飞行器包括机身和设置于机身外侧的多个动力旋翼,每个所述动力旋翼与机身通过支撑臂固定连接,所述取水装置包括泵、管路、取样器和多个取样容器,通过取水装置进行取水，所述取样容器通过泵、管路与所述取样器连通，所述取样器固定于所述支撑臂下方。本实用新型取水装置设置于小型多旋翼飞行器上，应用于江河、湖泊、浅海等远离岸边人工不易进行水质采样的场合，通过飞行器携带取水装置升空离岸，到达取样地点后，取水装置采集水面水质样品。使用起来方便简单快捷，在应用该设备进行水质采样时，可根据需要迅速采集不同地点水面水质样品。

附图说明

图1为本实用新型取样器收起的结构示意图；

图2为本实用新型取样器放下的结构示意图；

图3为本实用新型电控原理图。

图中1为飞行器，2为取水装置，11为机身，12为动力旋翼，13为支撑臂，14为电控盒，15为漂浮体，16为起落架，21为取样器，22为取样容器，23为泵，24为管路，25为摆臂电机，26为摆臂，121为电机，122为旋翼，123为电机安装板，131为管夹连接架，132为管夹，261为滑套。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型为一种水质取样飞行器1，包括飞行器1和固定于飞行器1的取水装置2。

飞行器1包括机身11和设置于机身11外侧的多个动力旋翼12,每个动力旋翼12与机身11通过支撑臂13固定连接。动力旋翼12包括电机121、旋翼122和电机安装板123，电机安装板123固定于支撑臂13，电机121固定于电机安装板123，电机121的输出轴与旋翼122驱动连接。

取水装置2包括泵23、管路24、取样器21和取样容器22,取样容器22通过泵23、管路24与取样器21连通，泵23通过取样器21抽取水样到取样容器22。本实施例中，取样器21为管状取样器21。取样器21抽取水样，泵23为蠕动泵，泵23为本实施例提供取水动力，取样容器22收集容纳所抽取的水样。

泵23固定于机身11，管路24通过卡扣固定于支撑臂13。设置卡扣便于管路24的更换，不同的水样抽取使用不同的管路24，便于更换管路24用于石油采集，或者其他液体化学物质的采集。

取水装置2还包括摆臂电机25和摆臂26，摆臂26一端铰接于支撑臂13，另一端与取样器21连接,摆臂电机25驱动摆臂26摆动，设置有滑套261，摆臂26的一端与滑套261固定连接，滑套261套设于取样器21。在正常状态下取样收纳于支撑臂13下方，摆臂26的摆动，使滑套261沿取样器21滑动，驱动取样器21伸展，摆臂26驱动取样器21摆动，取样器21绕与支撑臂13的铰接点摆动，向下伸展，使取样器21进入作业状态。

取样容器22与取样器21设置于相邻的支撑臂13，取样容器22与取样器21均固定于支撑臂13下方。水质采样时，由于水质采样标准的要求，需要抽取不同深度的水样，需要较长的取样器，当飞行器水平收纳取样器时，整个飞行器会显得体积庞大，质量大，运输携带非常不方便。当取样容器22和取样器21都设置于支撑臂13时，飞行器就能收纳最长的取样器21，在取样器21长度相同时，本实施例飞行器的体积最小。因此本实施例技术方案减少了整体体积，质量小，便于运输。

飞行器1固定设置管夹连接架131和管夹132，管夹连接架131固定于支撑臂13，且与摆臂电机25固定于同一支撑臂13，管夹132与管夹连接架131铰接，取样器21上端固定于管夹132。管夹132能够牢固的固定取样器21，管夹连接架131使取样器21在同一竖直平面摆动。

设置有液面传感器，液面传感器设置于取样容器22内，液面传感器与泵23电信号连接。液面传感器用于检测取样容器22内的液面，当液面达到设定的位置时，触发液面传感器感应，发送信号到泵23，泵23停止取水。

设置有漂浮体15，漂浮体15与动力旋翼12对应设置，本实施例中，漂浮体15为瓶状漂浮体15，漂浮体15设置于每个动力旋翼12下方，漂浮体15与电机安装板123下端固定连接。本实施例的漂浮体15能够防止飞行器1意外落水时沉入水中，当飞行器1出现意外，失控落入水中时，飞行器1可以利用四个漂浮体15漂浮在水面上，防止整个飞行器1因落水而损坏。正常飞行器1在使用时，通过旋翼122进行悬停易发生晃动，不适用于长时间水上作业，本实施例通过设置漂浮体15，使飞行器1可借助漂浮体15悬浮于水上，避免飞行器1在作业时晃动，在水上作业的旋翼122停止转动，节省电能，极大的延长水上长时间作业。

飞行器1设置起落架16，本实施例中，起落架16为4根支撑管，起落架16的上端固定于支撑臂13，起落架16的下表面低于漂浮体15的下表面，且低于管夹连接架131和管夹132的下表面。起落架16的作用在于在陆地着陆使支撑整个飞行，避免漂浮体15、管夹连接架131或者管夹连接架131收到飞行器1的重压，具有保护飞行器1部件的作用。

设置电控盒14和电源，电控盒14内设置控制器，电源向电机121和控制器供给电能。

如图3所示，控制器块包括飞行控制单元、通信管理单元、导航管理单元、电子调速器、取水控制单元、电量监测单元及报警单元。

电源用于分别向通信管理单元、导航管理单元、飞行控制单元、电子调速器和取水控制单元供电。

取水控制单元用于控制取水装置2取水，通过控制摆臂电机25的转动，驱动摆臂26摆动，摆臂26驱动取样器21摆动，使取样器21由水平收纳状态伸展为竖直取水状态。另外取水控制单元还控制泵23的启动停止。

通信管理单元主要是接收遥控器或地面站的控制数据以及回传飞行器1状态至地面站。

导航管理单元主要负责采集传感器数据并解算导航参数，为飞行控制单元提供导航数据。

飞行控制单元分别与通信单元、导航管理单元、电子调速器、飞行控制单元电信号连接，主要依据导航数据以及通信管理单元给出的指令计算出合适的控制量，从而调配电子调速器和取水控制单元工作。

电子调速器主要是为了调整电机121转速，从而调整飞行器1的运动状态，

在取水工作进行之前，取样器21处于水平状态，飞行器1通过动力旋翼12，使整个飞行器1飞往取水地点；

当飞行器1飞抵作业水面上空时，摆臂电机25动作，驱动摆臂26摆动，摆臂26驱动取样器21摆动，在摆臂26的作用下摆动到竖直位置，此时，摆臂电机25停止动作，取样器21保持在竖直位置；

飞行器1下降高度，当取样器21触及水面时悬停，稳定之后，泵23开始进行抽水作业，待液位传感器检测到取水量满足要求后，泵23停止工作，飞行器1开如上升，同时摆臂电机25动作，取样器21在摆臂26的作用下，摆动到水平位置，取水工作完成，飞行器1回收。

本实用新型应用于江河、湖泊、浅海等远离岸边人工不易进行水质采样的场合，通过飞行器携带取水装置升空离岸，到达取样地点后，取水装置采集水面水质样品。能代替人力取样，使用起来方便简单快捷，在应用该设备进行水质采样时，可根据需要迅速采集不同地点水面水质样品，尤其对于地形复杂，水域信息不明确的区域，本实用新型直接空中飞行取样，使用本实用新型具有极大的优势。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水质取样飞行器，其特征在于，包括飞行器和固定于飞行器的取水装置，所述飞行器包括机身和设置于机身外侧的多个动力旋翼,每个所述动力旋翼与机身通过支撑臂固定连接,所述取水装置包括泵、管路、取样器和取样容器,所述取样容器通过泵、管路与所述取样器连通。

2.根据权利要求1所述的一种水质取样飞行器，其特征在于，所述取水装置还包括摆臂电机和摆臂，所述摆臂一端铰接于所述支撑臂，另一端与所述取样器滑动连接,所述摆臂电机驱动所述摆臂摆动，所述摆臂驱动所述取样器摆动。

3.根据权利要求2所述的一种水质取样飞行器，其特征在于，设置有滑套，所述摆臂的一端与滑套固定连接，所述滑套套设于所述取样器。

4.根据权利要求1所述的一种水质取样飞行器，其特征在于，所述取样器固定于支撑臂近动力旋翼端的下方。

5.根据权利要求1或4所述的一种水质取样飞行器，其特征在于，所述泵固定于所述机身或所述支撑臂，所述管路通过卡扣固定于所述支撑臂。

6.根据权利要求1或4所述的一种水质取样飞行器，其特征在于，设置有管夹连接架，所述管夹连接架固定于所述支撑臂，所述取样器的一端与所述管夹连接架铰接。

7.根据权利要求1所述的一种水质取样飞行器，其特征在于，设置有使所述飞行器漂浮于水面的漂浮体，所述漂浮体固定于所述机体、支撑臂或旋翼下方。

8.根据权利要求1所述的一种水质取样飞行器，其特征在于，设置有起落架，所述起落架的上端固定于支撑臂。

9.根据权利要求1所述的一种水质取样飞行器，其特征在于，设置有液面传感器，所述液面传感器设置于所述取样容器，用于检测所述取样容器内液面。

10.根据权利要求1所述的一种水质取样飞行器，其特征在于，设置有控制器包括飞行控制单元、通信管理单元、导航管理单元、电子调速器和取水控制单元；

所述飞行控制单元分别与所述通信单元、导航管理单元、电子调速器和取水控制单元电信号连接，所述取水控制单元与所述取水装置电信号连接。