CN207133073U - 由无人机携带的,可采集不同水深样品的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种由无人机携带的,可采集不同水深样品的装置,有装在无人机支架上的步进电机、采样控制器、回位触发装置,装在步进电机上旋转编码器、转轮,钢丝绳接转轮,触碰挂钩相,触碰挂钩下方挂载定深采水器;无人机自带水面高度传感器。本实用新型通过远程终端控制,达到目标采样点上空,通过步进电机卷扬装置下放定深采水器到目标采样深度采样,采样完成后,上升挤压回位触发装置,远程终端收到信号,关闭步进电机卷扬装置,定深采水器随无人机返航。本实用新型能突破空间局限,快速到达相应水域,并采集所需该水域不同水深的水样。整个采样过程由无人机远程终端指挥采样作业,智能高效,采样过程不引入误差,符合水质采样规范。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种由无人机携带的,可采集不同水深样品的装置。
背景技术
水质采样是水质监测的关键环节之一,目前,常规的水质采样手段由手工采样过渡到水质自动站自动采样,由自动采样过渡到无人机等遥控采样方式。常规的水质采样手段能满足大多数的水质采样场景,但如果碰到突发环境事件(如尾矿溃坝、化工厂爆炸),常规采样手段显得无能为力。无人机等遥控采样方式对传统采样方式进行了很好的补充,它极大拓宽了水质采样的空间范围,突破了正常人工能达到的水面区域,快速准确地采集到所需水样。
目前无人机的水质采样方式主要有潜水泵式和真空泵式,可以采集到表层地表水,但对于河流湖库的水质采样,现有的无人机采样可以通过GPS定位采到定点,但不能采到定深,而环境监测中会根据监测需要采集不同深度的水样,因此现有的无人机水样采集装置无法满足定深采样。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现状,旨在提供一种整个采样过程由无人机远程终端指挥采样作业,智能高效,采样符合水质采样规范的由无人机携带的,可采集不同水深样品的装置。
本实用新型目的的实现方式为,由无人机携带的,可采集不同水深样品的装置,步进电机、采样控制器装在无人机支架上方,回位触发装置安装在无人机支架下方,旋转编码器装在步进电机轴上;步进电机、回位触发装置与采样控制器通过导线相连;转轮与步进电机轴同心对接,且安装在无人机支架中心位置;钢丝绳一端接转轮,一端与触碰挂钩相连接;触碰挂钩下方挂载定深采水器;定深采水器的桶体底部有入水口;无人机自带水面高度传感器。
采用本实用新型,通过远程终端控制,无人机挂载定深采水器到达目标采样点上空,通过步进电机卷扬装置下放定深采水器到目标采样深度采样。采样完成后,定深采水器上升挤压回位触发装置,无人机远程终端收到数据后,发出指令,关闭步进电机卷扬装置动力源,并使定深采水器锁定在无人机下方,随无人机返航。
本实用新型能突破空间局限,快速到达相应水域,并采集所需该水域不同水深的水样。整个采样过程由无人机远程终端指挥采样作业,智能高效,采样过程不引入误差,符合水质采样规范。
附图说明
图1无人机采样系统示意图,
图2步进电机与转轮连接放大图。
具体实施方式
下面参照附图详述本实用新型。
参照图1,步进电机1、采样控制器7装在无人机支架8上方,回位触发装置4安装在无人机支架8下方,旋转编码器2装在步进电机轴上,步进电机、回位触发装置与采样控制器通过导线相连;转轮3与步进电机轴同心对接,且安装在无人机支架中心位置;钢丝绳一端接转轮,一端与触碰挂钩5相连接。触碰挂钩下方挂载定深采水器6;定深采水器的桶体底部有入水口;无人机自带水面高度传感器。
定深采水器由有机玻璃材质的采水容器、配重环和内置温度计三部分组成。采样控制器、旋转编码器、回位触发装置采用常用的装置。
采用本实用新型,无人机在远程终端控制下,挂载定深采水器到达目标采样点上空的适当高度进行悬停,通过终端发射指令到机架上的采样控制器,采样控制器控制驱动步进电机启动,带动转轮旋转,放下定深采水器到水面下。根据事先定好的采样深度L3,以及无人机自带的水面高度传感器传回的无人机距离水面高度数据L2,计算出钢丝绳需要放下的长度L1(L1=L2+L3),进而计算步进电机需要转动的圈数,即目标圈数。通过转速编码器获得的数据,实时计算步进电机的转动圈数,当转动圈数达到目标圈数,远程终端发出指令,控制步进电机关闭,使定深采水器停止下放,保证其下降到指定采样深度。定深采水器桶体底部的入水口自动开启,下面进水,定深采水器停在不同深度时,所采的水样就是该水深层次的水样。
定深采水器自动装满水样后,无人机终端发射指令到采样控制器,控制步进电机启动,带动定深采水器脱离水面上升,钢丝绳不断收回,钢丝绳末端的触碰挂钩上移,触碰挂钩触碰到回位触发装置,开始挤压回位触发装置内部弹簧,直到压力开关被触发,传输数据到采样控制器,采样控制器传输同步数据到无人机远程终端,远程终端发送指令到采样控制器,控制步进电机关停,同时启动步进电机的自锁装置,对步进电机的齿轮进行自锁,保证步进电机转轴处于锁定状态。而后远程终端控制无人机返航。
使用本实用新型时,无人机支架上适当增加配重,以保证无人机支架重心尽可能在无人机支架的几何中心处。
Claims (2)
1.由无人机携带的,可采集不同水深样品的装置,其特征在于:步进电机、采样控制器装在无人机支架上方,回位触发装置安装在无人机支架下方,旋转编码器装在步进电机轴上;步进电机、回位触发装置与采样控制器通过导线相连;转轮与步进电机轴同心对接,且安装在无人机支架中心位置;钢丝绳一端接转轮,一端与触碰挂钩相连;触碰挂钩下方挂载定深采水器;定深采水器的桶体底部有入水口;无人机自带水面高度传感器。
2.根据权利要求1所述的由无人机携带的,可采集不同水深样品的装置,其特征在于:定深采水器由有机玻璃材质的采水容器、配重环和内置温度计三部分组成。
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