CN206488959U - 海水取样装置及海水取样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海水取样领域，尤其是一种海水取样装置及海水取样系统。包括取样瓶，其中，还包括自动取样机构，所述取样瓶包括上封盖、取样瓶体、下封盖和中心轴，中心轴依次贯穿上封盖、取样瓶体和下封盖的中心，下封盖与中心轴固定连接，上封盖和取样瓶体连接，上封盖和中心轴滑动连接，上封盖位于取样瓶体的上方，下封盖位于取样瓶体的下方；所述自动取样机构包括重块、连接折杆、套筒和重块释放单元，套筒中部与上封盖固定连接，中心轴设置在套筒内，且套筒沿中心轴上下滑动，所述重块设置在上封盖的上方，固定板与中心轴固定连接，所述套筒的底部设有限位凸起，套筒通过限位凸起与取样瓶体的顶部连接。其结构简单，操作方便，取样精度和效率高。

Description

海水取样装置及海水取样系统

技术领域

本实用新型涉及海水取样领域，尤其是一种海水取样装置及海水取样系统。

背景技术

海水是流动的，对于人类来说，可用水量是不受限制的。海水是名副其实的液体矿藏，平均每立方公里的海水中有3570万吨的矿物质，世界上已知的100多种元素中，80％可以在海水中找到。海水还是陆地上淡水的来源和气候的调节器，世界海洋每年蒸发的淡水有450万立方公里，其中90％通过降雨返回海洋，10％变为雨雪落在大地上，然后顺河流又返回海洋，海水淡化技术正在发展成为产业，有人预计，随着生态环境的恶化，人类解决水荒的最后途径很可能是对海水的淡化。

水质采样器是采集水质样品的一种装置，有水质人工取样器和水质自动取样器两种。其中水质人工取样器的成本较低，目前使用较广泛。但是，现有的水质人工取样器在海洋中使用时操作不便，稳定可靠性差，取样精度低，且能耗高；并且现有的取样器每次采样的海水量有限，并且一次采样只能采取位于某一深度的海水，无法对多种深度的海水同时取样。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种海水取样装置及海水取样系统，其结构简单，操作方便，取样精度和效率高。

本实用新型的技术方案是：一种海水取样装置，包括取样瓶，其中，还包括自动取样机构，所述取样瓶包括上封盖、取样瓶体、下封盖和中心轴，中心轴依次贯穿上封盖、取样瓶体和下封盖的中心，下封盖与中心轴固定连接，上封盖和取样瓶体连接，上封盖和中心轴滑动连接，上封盖位于取样瓶体的上方，下封盖位于取样瓶体的下方；

所述自动取样机构包括重块、连接折杆、套筒和重块释放单元，套筒中部与上封盖固定连接，中心轴设置在套筒内，且套筒沿中心轴上下滑动，所述重块设置在上封盖的上方，重块沿中心轴上下滑动，重块设置在套筒的外侧，重块和套筒之间设有固定板，固定板与中心轴固定连接，所述套筒的底部设有第二限位凸起，套筒通过第二限位凸起与取样瓶体的顶部连接；

所述连接折杆设置在上封盖的上方，包括固定部和弯折部，弯折部与固定部的一端固定连接，且弯折部与固定部倾斜连接，连接折杆与固定板铰接，套筒上设有凹槽，连接折杆的固定部的一端卡在凹槽内，重块位于连接折杆的上方，连接折杆的弯折部设置在重块的外侧，沿套筒的外圆周方向间隔设置数个连接折杆；

所述重块释放单元设置在下封盖环形表面的外侧，且沿下封盖的环形外表面间隔设置，所述重块释放单元包括转动板、重块挂钩和固定块，转动板和重块挂钩均固定在固定块上，转动板位于重块挂钩的上方，固定块与下封盖的外表面固定连接。

本实用新型中，所述套筒包括上套筒和下套筒，上套筒设置在上封盖的上方，上套筒与上封盖的顶部表面固定连接，下套筒设置在上封盖的下方，下套筒与上封盖的底部表面固定连接，下套筒的底第二部设有限位凸起，中心轴设置在上套筒和下套筒内，且上套筒和下套筒沿中心轴上下滑动，重块设置在上套筒的外侧，重块和上套筒之间设有固定板，上套筒上设有凹槽，沿上套筒的外圆周方向间隔设置数个连接折杆。

所述连接折杆与扭簧连接，其中扭簧的中部套在与固定板固定连接的轴上，扭簧的上端与连接折杆连接，扭簧的下端与上套筒连接。通过设置扭簧使连接折杆的角度和位置固定，还实现了海水取样工作完成后上套筒和连接折杆的自动复位。

所述自动取样机构还包括固定套，固定套设置在取样瓶体的顶部，固定套设置在下套筒的底部，固定套的内表面固定有连接环，固定套和下套筒之间通过连接环连接，所述连接环包括外环、连接杆和内环，外环和内环之间通过数根连接杆固定连接，外环与固定套的内表面固定连接，下套筒设置在内环内，第二限位凸起位于内环的下方，内环的尺寸小于第二限位凸起的尺寸，连接环卡在第二限位凸起的上方，实现了下套筒与取样瓶体的连接。

所述转动板包括自由端和限位端，自由端和限位端固定连接，其固定连接处通过转轴Ⅰ与固定块转动连接，转轴Ⅰ处设有扭簧，自由端朝向下封盖，自由端位于取样瓶体的正下方，限位端与重块挂钩接触；所述重块挂钩包括挂钩体，挂钩体通过转轴Ⅱ与固定块转动连接，所述挂钩体的顶部设置第一限位凸起，转动板的限位端设置在第一限位凸起的外侧，挂钩体的底部朝向下封盖的一侧设有用于悬挂重物的钩子，钩子的钩尖朝向外侧，转轴Ⅱ处设有扭簧。

所述上封盖与取样瓶体的接触处设有密封件，下封盖与取样瓶体的接触处设有密封件。通过设置密封件，可以保证海水进入取样瓶体内后，海水不会从取样瓶内流出。

所述连接折板的弯折部的方向朝上。重块下降带动连接折板转动，转动过程中，当重块下降到一定高度后，通过弯折部和固定部的共同作用，使重块停止下降。

所述中心轴内固定有拉绳。海水取样装置取样结束后，通过拉绳将海水取样装置从海水中取出。

本实用新型还包括一种海水取样系统，包括海水取样装置和吊挂装置，所述数个海水取样装置沿竖直方向通过吊挂装置串联连接，所述各海水取样装置的中心轴上下固定连接，海水取样装置的重块通过吊挂装置与其上方的海水取样装置的重块挂钩连接，同时该海水取样 装置的重块挂钩通过吊挂装置与其下方的海水取样装置的重块连接。

所述的数个海水取样装置的中心轴为一体式结构，即该系统采用同一个中心轴贯穿各海水取样装置。

所述吊挂装置可以为缆绳。

本实用新型的有益效果：该海水取样装置操作简单，所需能耗非常少，操作稳定性好，取样精度高；由多个海水取样装置串联的海水取样系统可以同时对多个深度的海水进行取样，大大提高了海水取样效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是自动取样机构的结构示意图；

图3是重块释放单元的局部放大图；

图4是连接环的主视图。

图中：1上套筒；101凹槽；2连接折杆；3扭簧；4上封盖；5固定套；6连接环；601外环；602连接杆；603内环；7取样瓶体；8下封盖；9转动板；901自由端；902限位端；10重物挂钩；1001第一限位凸起；1002钩子；11固定块；12下套筒；1201第二限位凸起；13固定板；14重块；15中心轴；16转轴Ⅰ；17转轴Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型所述的海水取样装置如图1所示，包括自动取样机构和取样瓶，其中取样瓶包括上封盖4、取样瓶体7、下封盖8和中心轴15，中心轴15依次贯穿上封盖、取样瓶体和下封盖的中心，其中下封盖8与中心轴15固定连接，上封盖4和取样瓶体7连接，且上封盖4和中心轴15滑动连接，上封盖4可以沿中心轴15上下滑动。上封盖4位于取样瓶体7的上方，下封盖8位于取样瓶体7的下方，上封盖4与取样瓶体7的接触处设有密封件，下封盖8与取样瓶体7的接触处设有密封件。通过设置密封件，可以保证海水进入取样瓶体7内后，海水不会从取样瓶内流出。中心轴15内固定有拉绳，海水取样装置取样结束后，通过拉绳将海水取样装置从海水内取出。

如图1和图2所示，所述自动取样机构包括重块14、连接折杆2、套筒、固定套5和重块释放单元，上封盖4与套筒的中部固定连接，其中，套筒包括下套筒12和上套筒1，上套筒1设置在上封盖4的上方，且上套筒1与上封盖4固定连接，下套筒12设置上封盖4的下方，且下套筒12与上封盖4固定连接，上套筒1和下套筒12与中心轴15同轴，中心轴15设置在上套筒1和下套筒12内，且上套筒1和下套筒12沿中心轴15上下滑动。所述上封盖 4的上方设有重块14，重块14沿中心轴15上下滑动，重块14设置在上套筒12的外侧，重块14和上套筒12之间设有固定板13，固定板13与中心轴15固定连接。

所述连接折杆2包括固定部和弯折部，弯折部与固定部的一端固定连接，且弯折部与固定部之间呈一定的角度，其固定部通过转轴与固定板13铰接，从而实现了连接折杆2的转动。所述连接折杆2与扭簧3连接，其中扭簧3的中部套在与固定板13固定连接的轴上，扭簧3的上端与连接折杆2连接，下端与上套筒1连接，如图2所示的扭簧3处于未扭转状态。上套筒1上设有凹槽101，连接折杆2的固定部的自由端卡在凹槽101内，从而使上套筒1的位置固定，连接折杆的弯折部设置在重块14的外侧，重块14位于连接折杆2的上方。本实用新型中，沿上套筒12的外圆周方向间隔设置多个连接折杆2，本实施例中设置了两个连接折杆。当重块14下降至连接折杆2上时，使连接折杆2沿转轴旋转，从而使连接折杆2固定部的一端离开凹槽101，上套筒1、上封盖4和下套筒12由于重力作用下降。连接折杆2上的弯折部方向朝上，通过设置弯折部可以对重块14进行限位，当重块14下降到移动高度后，通过连接折杆2的转动，其弯折部和固定部共同作用，使重块14停止下降。

连接折杆2转动的同时会压动扭簧3，并且上套筒12下降过程中会拉动扭簧3，从而使扭簧3具有扭紧力。重块14离开连接折杆2后，在扭簧3内的扭紧力作用下，使连接折杆、上套筒、上封盖和下套筒自动复位，连接折杆的一端重新卡在上套筒的凹槽内，从而使上套筒和上封盖的位置固定。如图1所示为取样装置未工作的状态，此时通过连接折板2使上套筒和上封盖的位置固定。

所述固定套5固定在取样瓶体7的顶部，固定套5设置在下套筒12的底部，固定套5的内侧固定有连接环6，固定套5和下套筒12之间通过连接环6连接。如图3所示，所述连接环6包括外环601、连接杆602和内环603，外环601和内环603之间通过数根连接杆602固定连接，其中外环601与固定套5的内表面固定连接，下套筒12设置在内环603内，第二限位凸起1201位于内环603的下方，内环603的直径小于第二限位凸起1201的尺寸，使连接环6卡在第二限位凸起1201的上方，从而实现取样瓶体7与下套筒12和上封盖4的连接，由于此时上套筒12和上封盖4的位置固定，因此取样瓶体7的位置固定，此时取样瓶体7与下封盖8之间处于未闭合的状态。

如图1所示，所述重块释放单元设置在下封盖8环形表面的外侧，且沿下封盖的环形外表面间隔设置，本实施例中设置两个重块释放单元。所述重块释放单元包括转动板9、重块挂钩10和固定块11，转动板9和重块挂钩10均固定在固定块11上，固定块11与下封盖8的外表面固定连接。如图3所示，转动板9位于重块挂钩10的上方，所述转动板9包括自由端901和限位端902，自由端901和限位端902固定连接，其固定连接处通过转轴Ⅰ16与固 定块11转动连接，转轴Ⅰ16处设有扭簧，如图1所示的扭簧处于非扭曲状态，自由端901朝向下封盖8，且自由端901位于取样瓶体7的正下方，取样瓶体7下降时，瓶体外侧与自由端901的端部接触，并带动自由端901下降，从而使转动板9转动，限位端902与重块挂钩10接触。所述重块挂钩10包括挂钩体，挂钩体通过转轴Ⅱ17与固定块11转动连接所述挂钩体的顶部设置第一限位凸起1001，转动板9的限位端902设置在第一限位凸起1001的外侧，挂钩体的底部朝向下封盖8的一侧设有钩子1002，钩子1002的钩尖朝向外侧，所述钩子1002用于悬挂重物。转轴Ⅱ17处也设有扭簧，如图1所示的扭簧处于扭曲状态，此时扭簧内存在扭紧力。

该海水取样装置的工作过程如下所述：该取样装置的未工作状态如图1所示，此时转动折板2的一端卡在凹槽101内，从而使上套筒1的位置固定，此时上封盖4位于取样瓶体7的上方，下封盖8位于取样瓶体7的下方，取样瓶处于打开的状态。将该装置放入海水中的指定深度处，由于取样瓶处于打开状态，因此取样瓶体的内外始终充满海水。开始取样时，重块14下降，对转动折板2施加向下的压力，从而使转动折板2转动，转动折板2固定部的一端离开上套筒的凹槽101，在重力作用下，上套筒1、上封盖4和下套筒12沿中心轴下降，下套筒12下降过程中，下套筒12底部的第二限位凸起1201离开连接环6，此时限位瓶体7不受到任何限位作用，在重力作用下，取样瓶体7下降，当取样瓶体7下降至下封盖8上时，取样瓶体7停止继续下降，上封盖4向下运动至落至固定套5上后停止运动。在取样瓶体7和上封盖4的下降过程中，将海水取样并密封在取样瓶体7内。与此同时，在取样瓶体7下降过程中，取样瓶体7的底部与转动板9的自由端901接触，并压动自由端901向下运动，从而使转动板9沿转轴Ⅰ16转动，转动板9转动过程中其限位端902离开第一限位凸起1001，重块挂钩10在转轴Ⅱ17处的扭簧的扭转力作用下逆时针方向转动，重块挂钩10转动的同时带动其一端的钩子1002转动，当钩子转动至其钩尖向下时，钩子1002上悬挂的重物脱落，从而实现了重物的释放。

本实用新型还包括一种海水取样系统，该系统包括数个沿竖直方向串联连接的海水取样装置，所述各海水取样装置中的中心轴上下固定连接，或者直接采用同一个中心轴。除第一个海水取样装置的重块释放需要人工释放或其他释放方式外，其他的海水取样装置的重块通过缆绳等吊挂装置吊挂在其上方的海水取样装置的重块挂钩10上，同时其重块挂钩10上吊挂着其下方的海水取样装置的重块，通过上述连接方式依次串联连接，直至最后一个海水取样装置。通过该种连接方式，并合理设置吊挂装置的长度，可以对不同深度的海水进行自动取样。该系统的工作方式如下所述：首先，最上方的海水取样装置的重物释放，该海水取样装置动作，取样的同时使重物释放单元动作，使重块挂钩10上的重块自动脱落，带动第二个 海水取样装置自动取样，并且使第二个海水取样装置的重物释放单元动作，使其重块挂钩上的重块自动脱落，并带动第三个海水取样装置自动取样，串联连接的海水取样装置依次重复上述动作，直至最后一个海水取样装置。取样接触后，通过拉绳拉动中心轴，从而将中心轴和中心轴上的海水取样装置从海水中取出。

Claims (10)

1.一种海水取样装置，包括取样瓶，其特征在于：还包括自动取样机构，所述取样瓶包括上封盖(4)、取样瓶体(7)、下封盖(8)和中心轴(15)，中心轴(15)依次贯穿上封盖、取样瓶体和下封盖的中心，下封盖(8)与中心轴(15)固定连接，上封盖(4)和取样瓶体(7)连接，上封盖(4)和中心轴(15)滑动连接，上封盖(4)位于取样瓶体(7)的上方，下封盖(8)位于取样瓶体(7)的下方；

所述自动取样机构包括重块(14)、连接折杆(2)、套筒和重块释放单元，套筒中部与上封盖固定连接，中心轴(15)设置在套筒内，且套筒沿中心轴(15)上下滑动，所述重块(14)设置在上封盖(4)的上方，重块(14)沿中心轴(15)上下滑动，重块(14)设置在套筒的外侧，重块(14)和套筒之间设有固定板(13)，固定板(13)与中心轴(15)固定连接，所述套筒的底部设有第二限位凸起，套筒通过第二限位凸起与取样瓶体的顶部连接；

所述连接折杆(2)设置在上封盖的上方，包括固定部和弯折部，弯折部与固定部的一端固定连接，且弯折部与固定部倾斜连接，连接折杆(2)与固定板(13)铰接，套筒上设有凹槽(101)，连接折杆(2)的固定部的一端卡在凹槽(101)内，重块(14)位于连接折杆(2)的上方，连接折杆的弯折部设置在重块的外侧，沿套筒的外圆周方向间隔设置数个连接折杆(2)；

所述重块释放单元设置在下封盖(8)环形表面的外侧，且沿下封盖的环形外表面间隔设置，所述重块释放单元包括转动板(9)、重块挂钩(10)和固定块(11)，转动板(9)和重块挂钩(10)均固定在固定块(11)上，转动板(9)位于重块挂钩(10)的上方，固定块(11)与下封盖(8)的外表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的海水取样装置，其特征在于：所述套筒包括上套筒(1)和下套筒(12)，上套筒(1)设置在上封盖(4)的上方，上套筒(1)与上封盖(4)的顶部表面固定连接，下套筒(12)设置在上封盖(4)的下方，下套筒(12)与上封盖(4)的底部表面固定连接，下套筒(12)的底部设有第二限位凸起(1201)，中心轴(15)设置在上套筒(1)和下套筒(12)内，且上套筒(1)和下套筒(12)沿中心轴上下滑动，重块(14)设置在上套筒(1)的外侧，重块和上套筒(1)之间设有固定板(13)，上套筒(1)上设有凹槽，沿上套筒(1)的外圆周方向间隔设置数个连接折杆。

3.根据权利要求1所述的海水取样装置，其特征在于：所述连接折杆(2)与扭簧(3)连接，其中扭簧(3)的中部套在与固定板(13)固定连接的轴上，扭簧(3)的上端与连接折杆(2)连接，扭簧的下端与上套筒(1)连接。

4.根据权利要求2所述的海水取样装置，其特征在于：所述自动取样机构还包括固定套(5)，固定套(5)设置在取样瓶体(7)的顶部且下套筒(12)的底部，固定套(5)的内表 面固定有连接环(6)，固定套(5)和下套筒(12)之间通过连接环(6)连接，所述连接环(6)包括外环(601)、连接杆(602)和内环(603)，外环(601)和内环(603)之间通过数根连接杆(602)固定连接，外环(601)与固定套(5)的内表面固定连接，下套筒(12)设置在内环(603)内，第二限位凸起(1201)位于内环(603)的下方，内环(603)的尺寸小于第二限位凸起(1201)的尺寸，连接环(6)卡在第二限位凸起(1201)的上方，实现了下套筒与取样瓶体的连接。

5.根据权利要求1所述的海水取样装置，其特征在于：所述转动板(9)包括自由端(901)和限位端(902)，自由端(901)和限位端(902)固定连接，其固定连接处通过转轴Ⅰ(16)与固定块(11)转动连接，转轴Ⅰ(16)处设有扭簧，自由端(901)朝向下封盖(8)，自由端(901)位于取样瓶体(7)的正下方，限位端(902)与重块挂钩(10)接触；所述重块挂钩(10)包括挂钩体，挂钩体通过转轴Ⅱ(17)与固定块(11)转动连接，所述挂钩体的顶部设置第一限位凸起(1001)，转动板(9)的限位端(902)设置在第一限位凸起(1001)的外侧，挂钩体的底部朝向下封盖(8)的一侧设有用于悬挂重物的钩子(1002)，钩子(1002)的钩尖朝向外侧，转轴Ⅱ(17)处设有扭簧。

6.根据权利要求1所述的海水取样装置，其特征在于：所述上封盖(4)与取样瓶体(7)的接触处设有密封件，下封盖(8)与取样瓶体(7)的接触处设有密封件。

7.根据权利要求1所述的海水取样装置，其特征在于：所述中心轴(15)内固定有拉绳。

8.一种包括权利要求1-7任一权利要求所述海水取样装置的海水取样系统，其特征在于：还包括吊挂装置，所述数个海水取样装置沿竖直方向通过吊挂装置串联连接，所述各海水取样装置的中心轴上下固定连接，海水取样装置的重块通过吊挂装置与其上方的海水取样装置的重块挂钩(10)连接，同时该海水取样装置的重块挂钩(10)通过吊挂装置与其下方的海水取样装置的重块连接。

9.根据权利要求8所述的海水取样系统，其特征在于：所述的数个海水取样装置的中心轴为一体式结构。

10.根据权利要求8所述的海水取样系统，其特征在于：所述吊挂装置为缆绳。