CN214096701U - 用于海洋监测的浮标式采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于海洋监测的浮标式采样装置，包括浮动壳、采样管以及连接所述浮动壳和采样管的绳，所述浮动壳内具有腔体，所述腔体内设置有绕线杆以及用于驱动所述绕线杆转动的第一驱动机构，所述绳的一端缠绕在所述绕线杆上，所述绳的另一端与所述采样管连接，所述采样管壁上开设有入水口。本实用新型的用于海洋监测的浮标式采样装置，通过绕线杆上绕设的绳与采样管固接，使得采样管在采样时可以放置到海水的不同高度处进行采样，完成后采样管再被收集起来，便于整体装置的保存和运输。

Description

用于海洋监测的浮标式采样装置

技术领域

本实用新型属于海水取样方法技术领域，具体涉及一种用于海洋监测的浮标式采样装置。

背景技术

海洋监测中经常需要采集监测海水水体的水样，通过分析测定，以获得水体污染的基本数据。供分析用的水样应具有代表性，能反映水体的化学组成和特征，采样的方法、位置、时间、次数等都是根据水体特点和分析目的决定的。

目前，大部分海洋监测中使用手工海水取样、实验室分析方法，少数常见的海洋监测的浮标式采样方法采用单一的绳索吊挂，无法控制对海水不同高度的海水进行监测和取样，同时整体装置取样器和浮标分开，不容易收纳和运输，存在一定的弊端。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于海洋监测的浮标式采样装置，其能够实现对海水的不同深度处进行采样。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种用于海洋监测的浮标式采样装置，包括浮动壳、采样管以及连接所述浮动壳和采样管的绳，所述浮动壳内具有腔体，所述腔体内设置有绕线杆以及用于驱动所述绕线杆转动的第一驱动机构，所述绳的一端缠绕在所述绕线杆上，所述绳的另一端与所述采样管连接，所述采样管壁上开设有入水口。在本实用新型的一些实施例中，第一驱动机构即为电机。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述采样管内设置有采料腔、用于将水体推入所述采料腔内的推杆以及用于推动所述推杆移动的第二驱动机构。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第二驱动机构包括丝杆、套设在所述丝杆上的滑块、用于对所述滑块的滑动进行限位的限位组件以及用于驱动所述丝杆转动的电机，所述推杆固设在所述滑块上。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述采样管的端部设置有紧固块，所述电机固设在所述紧固块上，所述采样管的内壁上设置有连接块，所述丝杆的一端与所述电机的输出轴连接，所述丝杆的另一端固定在所述连接块上。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述限位组件包括所述滑杆，所述滑杆贯穿所述滑块，所述滑杆的一端连接在所述紧固块上，所述滑杆的另一端连接在所述连接块上。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述采样管的另一端部设置有采样块，所述采样块内设置有多个所述采料腔，所述采样块上设置有转盘，所述丝杆远离所述电机的端部设置有转杆，所述转盘上开设有滑槽，所述转杆容纳在所述滑槽内，所述转杆用于带动所述转盘转动。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述采样块内对称设置有六个所述采料腔，所述转盘对应所述采样块开设有六个所述滑槽。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述采料腔内设置有固定板以及连通所述固定板两侧空间的连接管，所述固定板靠近所述推杆的一侧设置有弹性件以及活塞板，所述弹性件的一端连接在所述固定板上，所述弹性件的另一端连接在所述活塞板上。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述浮动壳的底部设置有用于容纳所述采样管的容纳槽。

根据本实用新型的一些优选实施方面，所述浮动壳上设置有信号柱，所述浮动壳的上表面设置有电池板，所述电池板用于对所述第一驱动机构和第二驱动机构进行供电。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：本实用新型的用于海洋监测的浮标式采样装置，通过绕线杆上绕设的绳与采样管固接，使得采样管在采样时可以放置到海水的不同高度处进行采样，完成后采样管再被收集起来，便于整体装置的保存和运输。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型优选实施例中浮标式采样装置的结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例的浮标式采样装置中采样管的剖视示意图；

图3为本实用新型优选实施例的浮标式采样装置中转盘的结构示意图；

附图中：1-浮动壳；2-信号柱；3-紧固架；4-太阳能电池板；5-固定块；6-绕线杆；7-第一电机；8-固定座；9-钢丝绳；10-容纳槽；11-顶盖；12-采样管；13-紧固块；14-第二电机；15-丝杆；16-连接块；17-转杆；18-滑杆；19-滑块；20-推杆；21-转盘；22-滑槽；23-连接杆；24-采样块；25-采料腔；26-固定板；27-活塞板；28-连接弹簧；29-连接管；30-入水口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1用于海洋监测的浮标式采样装置

如图1～3所示，本实施例的用于海洋监测的浮标式采样装置包括浮动壳1、信号柱2和采样管12，浮动壳1的顶部与信号柱2的底部固接，且信号柱2的侧壁通过紧固架3与浮动壳1的顶部固接。浮动壳1的顶部固接有太阳能电池板4，浮动壳1的腔体内设置有绕线杆6和用于带动绕线杆6转动的第一驱动机构，本实施例中的第一驱动机构为第一电机7。腔体的内侧壁底部固接有固定块5，绕线杆6的一端转动连接在固定块5上，绕线杆6的另一端与第一电机7的输出轴固接，且第一电机7通过固定座8固接在浮动壳1的底部，如图1所示。通过浮动壳1顶部固接的太阳能电池板4，使得利用太阳能电池板4对整体装置进行供电，使得整体装置可以合理运行，利用太阳能电池板4对信号柱2进行供电，使得信号柱2可以传递整体装置的位置信息，同时利用信号柱2接收外界输入信号，并控制第一电机7和第二电机14的转动。

浮动壳1的底部设置有用于容纳采样管12的容纳槽10。绕线杆6上绕设有两根钢丝绳9，且两根钢丝绳9的另一端贯穿容纳槽10并延伸至容纳槽10外分别与采样管12上的顶盖11和采样管12的另一端固接如图1所示，使得采样管12在采样完成后可以被钢丝绳9回收放到容纳槽10内，便于整体装置的保存和运输，使得装置的整体结构更加合理。顶盖11通过可拆卸的方式如螺纹连接固定在采样管12上以对采样管12内的部件进行保护。

采样管12的侧壁上开设有入水口30，采样管12内设置有采料腔25、用于将水体推入采料腔25内的推杆20以及用于推动推杆20移动的第二驱动机构。本实施例中的第二驱动机构包括丝杆15、套设在丝杆15上的滑块19、用于对滑块19的滑动进行限位的限位组件以及用于驱动丝杆15转动的第二电机14，推杆20固设在滑块上，丝杆15采用往复丝杠，能够在不改变主轴转动方向前提下，使滑块等实现往复运动；限位组件包括滑杆18，滑杆18贯穿滑块19。

具体的，采样管12的底部与紧固块13的底部固接，且紧固块13的顶部与第二电机14的底部固接，第二电机14的输出轴贯穿紧固块13与丝杆15的一端固接，且丝杆15的另一端贯穿连接块16与转杆17的底部固接，丝杆15转动连接在连接块16上，且连接块16固接在采样管12内侧壁上，如图2所示；通过采样管12的侧壁上开设的入水口30，使得海水可以顺着入水口30流入到采样管12内，通过第二电机14旋转，带动滑块19推挤采样管12中的海水，利用推杆20推动活塞板27进入到采料腔25内，使得连接管29靠近紧固块13的一端与采样管12内侧连通，使得采样管12内的海水可以流入到采料腔25内，使得采样管12可以对不同深度位置的海水进行采样。

连接块16与紧固块13之间固接有滑杆18，丝杆15上螺旋传动连接有滑块19，且滑块19滑动连接在滑杆18上，滑块19远离紧固块13的一端与推杆20的底部固接，如图2所示；通过连接块16与紧固块13之间的滑杆18，使得滑块19不会随着丝杆15的转动而空转，有利于滑块19推动海水进入到容腔内，使得整体装置稳定合理。滑块19的尺寸与采样管12的内径相匹配，以更好地推动采样管12内的水样。

本实施例中采样块24内对称开设有6个采料腔25，且采样块24上固定连接有转盘21，转盘21对应对应六个采料腔25开设有滑槽22。采料腔25内固接有固定板26，且采料腔25内滑动连接有活塞板27，活塞板27通过连接弹簧28弹性连接在固定板26上，且采料腔25与连接管29连通，且连接管29的两侧分别位于固定板26的两侧，如图2所示。活塞板27通过连接弹簧28弹性连接在固定板26上，采料腔25与连接管29连通，且连接管29的两侧分别位于固定板26的两侧以连通固定板26两侧的空间。当无外力作用时活塞板27在连接弹簧28的作用下将采料腔25与外部环境隔绝开，有利于取得的样品不会被其他层的海水所污染。

转杆17滑动设置在转盘21上开设的滑槽22上，且转盘21远离丝杆15的一侧通过连接杆23与采样块24固接，采样块24设置在顶盖11的内侧壁上，如图2和3所示。转杆17容纳贯穿在滑槽22上并通过设置丝杆15上的螺纹密度，使得当转杆17的相对位置转动一圈时，转盘21的相对位置转动六分之一。这样的设置一方面，能够在取样一次之后通过转盘21转动，实现多个采料腔25之间的转动，以进行下一次的采样；另一方面，滑槽22可以对推杆20的前端进行导向，有利于推杆20顺利推动活塞板27的移动，使得海水可以顺利进入到采料腔25内，使得装置合理稳定。

以下简述本实施例中的用于海洋监测的浮标式采样装置的工作过程：

在使用时，先将整体装置组装完毕，浮动壳1的顶部固接太阳能电池板4，使得利用太阳能电池板4对整体装置进行供电，使得整体装置可以合理运行，利用太阳能电池板4对信号柱2进行供电，使得信号柱2可以传递整体装置的位置信息，同时利用信号柱2接收外界输入信号，并控制第一电机7和第二电机14的转动，通过绕线杆6上绕设的两个钢丝绳9贯穿容纳槽10与顶盖11和采样管12的固接，使得采样管12在采样时可以放置到海水中进行采样，完成后可以被钢丝绳9收放到容纳槽10内，采样管12的侧壁上开设的入水口30，使得海水可以顺着入水口30流入到采样管12内，通过第二电机14旋转，带动滑块19推挤采样管12中的海水，利用推杆20推动活塞板27进入到采料腔25内，使得连接管29靠近紧固块13的一端与采样管12内侧连通，使得采样管12内的海水可以流入到采料腔25内。

接着，通过第二电机14控制丝杆15旋转，滑块19和推杆20向后移动。活塞板27在连接弹簧28的作用下向外弹出，将采样好的采料腔25进行封闭，将采料腔25与外部环境隔绝开，有利于取得的样品不会被其他层的海水所污染。在丝杆15旋转的同时，转杆17转动，通过转杆17和滑槽22的配合，带动转盘21转动，通过设置丝杆上的螺纹密度，使得当转杆17的相对位置转动一圈时，转盘21的相对位置转动六分之一，更换了一个新的采料腔25，重复上述步骤，进行下一次采样。同时，可以通过第一电机7转动，对绳进行缠绕或展开，使得采样管12进入不同深度的水体中进行取样，使得装置一次放置即可以在不同海水高度进行采样，使得不同层的海水进入到不同的采料腔25内。

实施例2采样方法

本实施例中提供了一种基于实施例1中的浮标式采样装置进行采样的方法，具体包括如下步骤：

1)采样装置的装配和放置

将6个采料腔放置于采样块24中，并将采样管12装配好，将采样管12与浮动壳1等组合好，之后将浮标式采样装置放置于待取样水域中。

2)第一次采样

控制第一电机7启动，通过绕线杆6上绕设的两根钢丝绳9使得采样管12下降至预设的高度中进行采样。

海水顺着入水口30流入到采样管12内，通过第二电机14旋转，带动滑块19推挤采样管12中的海水，利用推杆20推动活塞板27进入到采料腔25内，使得连接管29靠近紧固块13的一端与采样管12内侧连通，使得采样管12内的海水可以流入到采料腔25内。

通过第二电机14控制丝杆15旋转，滑块19和推杆20向后移动。活塞板27在连接弹簧28的作用下向外弹出，将采样好的采料腔25进行封闭，将采料腔25与外部环境隔绝开，有利于取得的样品不会被其他层的海水所污染。

在丝杆15旋转的同时，转杆17转动，通过转杆17和滑槽22的配合，带动转盘21转动，当转杆17的相对位置转动一圈时，转盘21的相对位置转动六分之一，更换了一个新的采料腔25，重复上述步骤，进行下一次采样。

3)进行第二至第六次取样

通过第一电机7转动，对钢丝绳进行缠绕或展开，使得采样管12进入不同深度的水体中进行取样。取样过程和步骤2)基本一致，不再赘述。

4)回收

在最后一次取样完毕后，通过第一电机7转动，对钢丝绳进行缠绕，回收采样管12，并使得采样管12回收至浮动壳1下部的容纳槽10内。

与现有技术相比，本实用新型包括如下有益效果：(1)采样管的侧壁上开设的入水口，使得海水可以顺着入水口流入到采样管内，通过电机旋转，带动滑块推挤采样管中的海水，利用推杆推动活塞板进入到采料腔内，使得连接管靠近紧固块的一端与采样管内侧连通，使得采样管内的海水可以流入到采料腔内，使得采样管可以对不同位置的海水进行采样，有利于整体装置一次放置可以在不同海水高度进行采样，利用不同高度海水密度不同以及转盘的转动，使得不同层的海水进入到不同的采料腔内；(2)通过绕线杆上绕设的两根钢丝绳贯穿容纳槽与顶盖和采样管的顶部固接，使得采样管在采样时可以放置到海水的不同高度处进行采样，完成后可以被钢丝绳收放到容纳槽内，便于整体装置的保存和运输，使得整体装置更加合理；(3)自动采集监测海水水体的水样，能大大降低人工海水取样的工作量；(4)可以与附近浮标监测站点联网，一旦测量到异常数据会自动控制采样留样。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于海洋监测的浮标式采样装置，其特征在于，包括浮动壳、采样管以及连接所述浮动壳和采样管的绳，所述浮动壳内具有腔体，所述腔体内设置有绕线杆以及用于驱动所述绕线杆转动的第一驱动机构，所述绳的一端缠绕在所述绕线杆上，所述绳的另一端与所述采样管连接，所述采样管壁上开设有入水口。

2.根据权利要求1所述的浮标式采样装置，其特征在于，所述采样管内设置有采料腔、用于将水体推入所述采料腔内的推杆以及用于推动所述推杆移动的第二驱动机构。

3.根据权利要求2所述的浮标式采样装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括丝杆、套设在所述丝杆上的滑块、用于对所述滑块的滑动进行限位的限位组件以及用于驱动所述丝杆转动的电机，所述推杆固设在所述滑块上。

4.根据权利要求3所述的浮标式采样装置，其特征在于，所述采样管的端部设置有紧固块，所述电机固设在所述紧固块上，所述采样管的内壁上设置有连接块，所述丝杆的一端与所述电机的输出轴连接，所述丝杆的另一端固定在所述连接块上。

5.根据权利要求4所述的浮标式采样装置，其特征在于，所述限位组件包括滑杆，所述滑杆贯穿所述滑块，所述滑杆的一端连接在所述紧固块上，所述滑杆的另一端连接在所述连接块上。

6.根据权利要求3所述的浮标式采样装置，其特征在于，所述采样管的另一端部设置有采样块，所述采样块内设置有多个所述采料腔，所述采样块上设置有转盘，所述丝杆远离所述电机的端部设置有转杆，所述转盘上开设有滑槽，所述转杆容纳在所述滑槽内，所述转杆用于带动所述转盘转动。

7.根据权利要求6所述的浮标式采样装置，其特征在于，所述采样块内对称设置有六个所述采料腔，所述转盘对应所述采样块开设有六个所述滑槽。

8.根据权利要求2所述的浮标式采样装置，其特征在于，所述采料腔内设置有固定板以及连通所述固定板两侧空间的连接管，所述固定板靠近所述推杆的一侧设置有弹性件以及活塞板，所述弹性件的一端连接在所述固定板上，所述弹性件的另一端连接在所述活塞板上。

9.根据权利要求1所述的浮标式采样装置，其特征在于，所述浮动壳的底部设置有用于容纳所述采样管的容纳槽。

10.根据权利要求2-9任意一项所述的浮标式采样装置，其特征在于，所述浮动壳上设置有信号柱，所述浮动壳的上表面设置有电池板，所述电池板用于对所述第一驱动机构和第二驱动机构进行供电。

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