CN215641216U - 一种设置在无人机上的水下水样检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水样检测技术领域，提出了一种设置在无人机上的水下水样检测装置，包括用于设置在无人机上支架和设置在支架上的采样机构，采样机构通过升降驱动机构升降设置在支架上，刻度杆设置在支架上，采样机构沿着刻度杆滑动，浮标通过柔性连接件设置在支架上，浮标漂浮在水面上，采样机构的底端位于浮标下方，位置传感器设置在浮标下表面，采样机构向上滑动后与位置传感器接触，位置传感器接收信号后，控制升降驱动机构停止。通过上述技术方案，解决了相关技术中的设置在无人机上的水样检测装置，对于不同深度的水样检测时，由于深度的控制不当，进而导致检测准确度不高的问题。

Description

一种设置在无人机上的水下水样检测装置

技术领域

本实用新型涉及水样检测技术领域，具体的，涉及一种设置在无人机上的水下水样检测装置。

背景技术

随着化工企业的增长，企业排放废水对自然水资源带来很大的安全隐患，所以对于水体污染的检测势在必行。对于受到环境污染的水体样品的调查工作中，要真实地反映水质污染状况，必须检测具有代表性的水样。

对于水体水样的抽样检测调查中，为了使水样具有代表性，一般需要对于不同深度以及不同位置的水样进行检测，现有技术中，一般将水样检测装置设置在轮船或者无人机上，但是经过实验发现，轮船行驶在水中，拨动水流，会影响检测地点的水质，导致结果出现偏差，所以设置在无人机上的水样检测装置相比较设置在轮船上，结果准确度更高。

进一步，设置在无人机上的水样检测装置实际检测时，还有一个亟待解决的问题影响着检测结果，这个问题是由于无人机到达相应位置的水体上方后，需要检测当前水体位置的不同深度水质，但是无人机飞行在天空，无人机相对于水面的高度是不容易控制的，这就导致被检测水质所位于的深度，存在一定的误差，导致结果出现偏差。

实用新型内容

本实用新型提出一种设置在无人机上的水下水样检测装置，解决了相关技术中的设置在无人机上的水样检测装置，对于不同深度的水样检测时，由于深度的控制不当，进而导致检测准确度不高的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种设置在无人机上的水下水样检测装置，包括用于设置在无人机上支架和设置在所述支架上的采样机构，还包括：

升降驱动机构，所述采样机构通过所述升降驱动机构升降设置在所述支架上，

刻度杆，设置在所述支架上，所述采样机构沿着所述刻度杆滑动，

浮标，通过柔性连接件设置在所述支架上，所述浮标漂浮在水面上，所述采样机构的底端位于所述浮标下方，

位置传感器，设置在所述浮标下表面，所述采样机构向上滑动后与所述位置传感器接触，所述位置传感器接收信号后，控制所述升降驱动机构停止。

进一步，所述升降驱动机构包括：

驱动电机，设置在所述支架上，

丝杆，设置在所述支架上，所述驱动电机驱动所述丝杆转动，所述刻度杆与所述丝杆平行设置，

丝母，通过螺纹设置在所述丝杆上，丝杆转动带动所述丝母升降，所述采样机构设置在所述丝母上，随所述丝母移动。

进一步，所述采样机构包括：

安装板，一端设置在所述丝母上，另一端滑动套设在所述刻度杆上，

采样桶，一端设置在所述安装板上，随所述安装板移动，一端位于所述浮标下方，底端具有吸水口，所述采样桶向上滑动后与所述位置传感器接触，

伸缩件，一端设置在所述安装板上，随所述安装板移动，

活塞，设置在所述伸缩件的伸缩端，位于所述采样桶内，所述活塞在所述采样桶内向上滑动后，所述吸水口吸水。

进一步，所述浮标上具有通孔，所述位置传感器位于所述通孔一侧，所述采样桶包括：

连接管，一端设置在所述安装板上，另一端穿过所述通孔，所述伸缩件位于所述连接管内，

吸水管，设置在所述连接管上，与所述连接管连通，底端具有吸水口，所述吸水管移动后接触所述位置传感器，所述活塞位于所述吸水管内。

进一步，所述浮标包括：

连接座，具有空腔，中心具有所述通孔，所述位置传感器设置在所述连接座下方，

浮球，具有若干个，通过连杆均匀分布在所述连接座四周。

进一步，所述浮球具有三个。

进一步，所述伸缩件为气缸。

进一步，所述浮标通过所述柔性连接件设置在所述刻度杆和所述丝杆上。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型中，由于设置在无人机上的水样检测装置，在工作时，无人机到达相应位置的水体上方后，需要检测当前水体位置的不同深度水质，但是无人机飞行在天空，无人机相对于水面的高度是不容易控制的，这就导致被检测水质所位于的深度，存在一定的误差，存在检测准确度不高的问题。

为了解决这一问题，本实用新型中，提出了一种设置在无人机上的水下水样检测装置，设计思路在于，通过浮标漂浮在水面上，能够准确定位水面的位置，再利用浮标此时的位置作为采样机构的原点，这样在原点确定后，采样机构再下探的深度，就是准确的深度，测量的精度更加精准。

具体的，实际工作中，先将无人机升起，再将支架固定安装在无人机上，支架与无人机可拆卸固定连接，无人机的型号不做限定，最好是一款稳定性好的无人机，人通过遥控控制无人机带着支架及其上的采样机构到达测试点后，无人机下降，直至浮标漂浮在水面上，柔性连接件处于松弛状态，浮标不受柔性连接件的牵引力，这时升降驱动机构驱动采样机构下降一小段距离后，升降驱动机构再驱动采样机构上升，直至采样机构触碰到浮标下方的位置传感器，位置传感器接收信号后，控制升降驱动机构停止在当前位置，此时采样机构在刻度杆上停留的位置即为原点，这时再通过升降驱动机构控制采样机构下降，下降的距离就是可以准确计算的，可以通过刻度尺杆上的读数来计量。通过此种结构设计的水样检测装置，能够尽可能减小由于采样操作所带来的误差，提高检测精度。取样结束后，无人机携带水样飞回陆地，一般在无人机飞回过程中水样会有部分泄露，但抽取的水量一般足够满足检测要求了，操作人员将支架从无人机取下后，无人机再进行下落，完成一次取样检测操作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中采样机构主视图；

图3为本实用新型中采样机构的剖面结构示意图；

图中：1、无人机，2、支架，3、采样机构，4、升降驱动机构，5、刻度杆，6、浮标，7、柔性连接件，8、位置传感器，9、驱动电机，10、丝杆，11、丝母，12、安装板，13、采样桶，14、吸水口，15、伸缩件，16、活塞，17、通孔，18、连接管，19、吸水管，20、连接座，21、浮球，22、连杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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，都涉及本实用新型保护的范围。

如图1~图3所示，本实施例提出了

一种设置在无人机1上的水样检测装置，包括用于设置在无人机1上支架2和设置在支架2上的采样机构3，还包括：

升降驱动机构4，采样机构3通过升降驱动机构4升降设置在支架2上，

刻度杆5，设置在支架2上，采样机构3沿着刻度杆5滑动，

浮标6，通过柔性连接件7设置在支架2上，浮标6漂浮在水面上，采样机构3的底端位于浮标6下方，

位置传感器8，设置在浮标6下表面，采样机构3向上滑动后与位置传感器8接触，位置传感器8接收信号后，控制升降驱动机构4停止。

由于设置在无人机1上的水样检测装置，在工作时，无人机1到达相应位置的水体上方后，需要检测当前水体位置的不同深度水质，但是无人机1飞行在天空，无人机1相对于水面的高度是不容易控制的，这就导致被检测水质所位于的深度，存在一定的误差，存在检测准确度不高的问题。

为了解决这一问题，本实施例中，提出了一种设置在无人机1上的水样检测装置，设计思路在于，通过浮标6漂浮在水面上，能够准确定位水面的位置，再利用浮标6此时的位置作为采样机构3的原点，这样在原点确定后，采样机构3再下探的深度，就是准确的深度，测量的精度更加精准。

具体的，实际工作中，先将无人机1升起，再将支架2固定安装在无人机1上，一般支架2与无人机1可拆卸固定连接，无人机1的型号不做限定，最好是一款稳定性好的无人机1，无人机1带着支架2及其上的采样机构3到达测试点后，无人机1下降，直至浮标6漂浮在水面上，柔性连接件7处于松弛状态，这时升降驱动机构4驱动采样机构3下降一小段距离后，升降驱动机构4再驱动采样机构3上升，直至采样机构3触碰到浮标6下方的位置传感器8，位置传感器8接收信号后，控制升降驱动机构4停止在当前位置，此时采样机构3在刻度杆5上停留的位置即为原点，这时再通过升降驱动机构4控制采样机构3下降，下降的距离就是可以准确计算的，可以通过刻度尺杆上的读数来计量。通过此种结构设计的水样检测装置，能够尽可能减小由于采样操作所带来的误差，提高检测精度。取样结束后，无人机1携带水样飞回陆地，一般在无人机1飞回过程中水样会有部分泄露，但抽取的水量一般足够满足检测要求了，操作人员将2支架从无人机1取下后，无人机再进行下落，完成一次取样检测操作。

进一步，升降驱动机构4包括：

驱动电机9，设置在支架2上，

丝杆10，设置在支架2上，驱动电机9驱动丝杆10转动，刻度杆5与丝杆10平行设置，

丝母11，通过螺纹设置在丝杆10上，丝杆10转动带动丝母11升降，采样机构3设置在丝母11上，随丝母11移动。

本实施例中，提供了一种升降驱动机构4的具体结构，可以通过丝杆10丝母11的形式进行采样机构3的升降驱动，丝杆10和刻度杆5可以平行设置，这样采样机构3能够沿着刻度杆5移动，方便读数和原点的位置标定。

进一步，采样机构3包括：

安装板12，一端设置在丝母11上，另一端滑动套设在刻度杆5上，

采样桶13，一端设置在安装板12上，随安装板12移动，一端位于浮标6下方，底端具有吸水口14，采样桶13向上滑动后与位置传感器8接触，

伸缩件15，一端设置在安装板12上，随安装板12移动，

活塞16，设置在伸缩件15的伸缩端，位于采样桶13内，活塞16在采样桶13内向上滑动后，吸水口14吸水。

本实施例中，采样机构3利用了负压原理，通过活塞16和采样桶13之间产生负压，将水从吸水口14吸入。具体的，安装板12两端分别设置在丝母11和刻度杆5上，设置在丝母11的一端随着丝母11移动，设置在刻度杆5的一端与刻度杆5间隙配合，在刻度杆5上滑动，设置在刻度杆5的一端可以安装摄像头，这样就方便了人在远程进行读数，安装板12设置的目的在于能够使得采样桶13、伸缩件15和活塞16能够随着丝母11进行同步升降，在这个基础上，伸缩件15还能够带动活塞16相对于采样桶13滑动，产生负压进行吸水。其中活塞16可以为橡胶材质，活塞16与采样桶13内壁阻尼滑动。

进一步，浮标6上具有通孔17，位置传感器8位于通孔17一侧，采样桶13包括：

连接管18，一端设置在安装板12上，另一端穿过通孔17，伸缩件15位于连接管18内，

吸水管19，设置在连接管18上，与连接管18连通，底端具有吸水口14，吸水管19移动后接触位置传感器8，活塞16位于吸水管19内。

本实施例中，为了整体的水样检测装置的稳定性更好，重心更居中，通过在浮标6上设置通孔17，最好是在浮标6的中心点设置通孔17，采样桶13为阶梯状，其中的连接管18穿过通孔17设置，吸水管19位于通孔17下方，吸水管19和活塞16配合用于吸水，连接管18用于穿设伸缩件15，吸水管19移动后能够接触位置传感器8。

进一步，浮标6包括：

连接座20，具有空腔，中心具有通孔17，位置传感器8设置在连接座20下方，

浮球21，具有若干个，通过连杆22均匀分布在连接座20四周。

本实施例中，为了使得浮标6的浮力更好，浮标6由具有空腔的连接座20和空心的浮球21组成。

进一步，浮球21具有三个。

本实施例中，实际使用时，浮球21一般为三个。

进一步，伸缩件15为气缸。

进一步，浮标6通过柔性连接件7设置在刻度杆5和丝杆10上。

本实施例中，浮标6可以通过柔性连接件7直接设置在支架2上，但是这样的设置方式，柔性连接件7过长，可能实际使用时，柔性连接件7不方便储存，容易团在一起，或者随着无人机1移动过程中，也容易刮到树枝。

基于此问题，进一步分析柔性连接件7的功能，其功能在于使得无人机1能够牵引浮标6在水面上，还能够使得浮标6在水面上漂浮时，不受到无人机1的牵引力，所以，可以将浮标6通过柔性连接件7设置在刻度杆5或者丝杆10上，这样能够使得柔性连接件7的长度减小，还能够起到柔性连接件7的功能和作用。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种设置在无人机上的水下水样检测装置，包括用于设置在无人机（1）上支架（2）和设置在所述支架（2）上的采样机构（3），其特征在于，还包括：

升降驱动机构（4），所述采样机构（3）通过所述升降驱动机构（4）升降设置在所述支架（2）上，

刻度杆（5），设置在所述支架（2）上，所述采样机构（3）沿着所述刻度杆（5）滑动，

浮标（6），通过柔性连接件（7）设置在所述支架（2）上，所述浮标（6）漂浮在水面上，所述采样机构（3）的底端位于所述浮标（6）下方，

位置传感器（8），设置在所述浮标（6）下表面，所述采样机构（3）向上滑动后与所述位置传感器（8）接触，所述位置传感器（8）接收信号后，控制所述升降驱动机构（4）停止，

所述升降驱动机构（4）包括：

驱动电机（9），设置在所述支架（2）上，

丝杆（10），设置在所述支架（2）上，所述驱动电机（9）驱动所述丝杆（10）转动，所述刻度杆（5）与所述丝杆（10）平行设置，

丝母（11），通过螺纹设置在所述丝杆（10）上，丝杆（10）转动带动所述丝母（11）升降，所述采样机构（3）设置在所述丝母（11）上，随所述丝母（11）移动。

2.根据权利要求1所述的一种设置在无人机上的水下水样检测装置，其特征在于，所述采样机构（3）包括：

安装板（12），一端设置在所述丝母（11）上，另一端滑动套设在所述刻度杆（5）上，

采样桶（13），一端设置在所述安装板（12）上，随所述安装板（12）移动，一端位于所述浮标（6）下方，底端具有吸水口（14），所述采样桶（13）向上滑动后与所述位置传感器（8）接触，

伸缩件（15），一端设置在所述安装板（12）上，随所述安装板（12）移动，

活塞（16），设置在所述伸缩件（15）的伸缩端，位于所述采样桶（13）内，所述活塞（16）在所述采样桶（13）内向上滑动后，所述吸水口（14）吸水。

3.根据权利要求2所述的一种设置在无人机上的水下水样检测装置，其特征在于，所述浮标（6）上具有通孔（17），所述位置传感器（8）位于所述通孔（17）一侧，所述采样桶（13）包括：

连接管（18），一端设置在所述安装板（12）上，另一端穿过所述通孔（17），所述伸缩件（15）位于所述连接管（18）内，

吸水管（19），设置在所述连接管（18）上，与所述连接管（18）连通，底端具有吸水口（14），所述吸水管（19）移动后接触所述位置传感器（8），所述活塞（16）位于所述吸水管（19）内。

4.根据权利要求3所述的一种设置在无人机上的水下水样检测装置，其特征在于，所述浮标（6）包括：

连接座（20），具有空腔，中心具有所述通孔（17），所述位置传感器（8）设置在所述连接座（20）下方，

浮球（21），具有若干个，通过连杆（22）均匀分布在所述连接座（20）四周。

5.根据权利要求4所述的一种设置在无人机上的水下水样检测装置，其特征在于，所述浮球（21）具有三个。

6.根据权利要求2所述的一种设置在无人机上的水下水样检测装置，其特征在于，所述伸缩件（15）为气缸。

7.根据权利要求1所述的一种设置在无人机上的水下水样检测装置，其特征在于，所述浮标（6）通过所述柔性连接件（7）设置在所述刻度杆（5）和所述丝杆（10）上。

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