CN219914982U - 一种基于无人机的自动取水装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于无人机的自动取水装置，其解决了现有的基于无人机的自动取水装置的取水管在收放过程中相互缠绕易受挤压甚至卡住的技术问题；包括用于与无人机连接的支架，支架安装有用于收放取水管的收管器、水泵及采样瓶，取水管的一端通过水泵与采样瓶连通；收管器包括转盘、与转盘的轴向一端连接的驱动电机，转盘包括用于缠绕取水管的转盘本体、设于转盘本体两端部的限位板；转盘本体的轴向长度大于取水管外径，且小于取水管外径的2倍。本申请广泛应用于无人机采样技术领域。

Description

一种基于无人机的自动取水装置

技术领域

本申请涉及一种取水装置，更具体地说，是涉及一种基于无人机的自动取水装置。

背景技术

随着经济快速发展和城市化进程加快，受人类活动影响，水体污染问题日趋严重，对人体健康造成严重威胁，水质监测与检测是防范与控制水体污染的重要手段。目前水质检测主要采用实验室检测、便携式设备现场检测及无人船检测等方式，但此类检测方式在水样采集或现场检测时均受地形复杂状况及地域范围限制影响较大，无法实现复杂地形及更广区域的水质检测。

近年来新兴无人机水质检测技术，通过无人机搭载取样装置，可在复杂环境或无人船难以到达的地方采样，在水质采样领域越来越受到关注。在实施水质采样时，多采用无人机吊装取样容器直接采集水样或泵吸方式，由于无人机载荷小，容器直接采集水样会因为容器摇晃摆动，造成无人机重心不稳，极易发生意外；现有泵吸方式通过收管器控制取水管进入水中取水，下放和回收的过程中，取水管相互缠绕易受挤压甚至卡住，造成取水过程中水流中断，甚至无法取水需人工干预。

发明内容

为解决现有基于无人机的自动取水装置的取水管在收放过程中相互缠绕易受挤压甚至卡住的问题，本申请采用的技术方案是：提供一种基于无人机的自动取水装置，包括用于与无人机连接的支架，支架安装有用于收放取水管的收管器、水泵及采样瓶，取水管的一端通过水泵与采样瓶连通；收管器包括转盘、与转盘的轴向一端连接的驱动电机，转盘包括用于缠绕取水管的转盘本体、设于转盘本体两端部的限位板；转盘本体的轴向长度大于取水管外径，且小于取水管外径的2倍。

优选地，远离驱动电机的限位板端面周向均布有若干感应块，若干感应块相配合有光电感应开关。

优选地，还设有与取水管的另一端相对应的导向组件，导向组件包括固定架、两个滚轮，两个滚轮与固定架可转动连接；两个滚轮表面均设有与取水管相配合的环形凹槽。

优选地，取水管的另一端连接有过滤器，过滤器的上端为锥形结构。

优选地，采样瓶包括与支架连接的瓶盖座、采样瓶体，采样瓶通过外螺纹与瓶盖座的内螺纹连接。

优选地，瓶盖座上端面开设有进水口，进水口与水泵之间连接有电磁阀。

优选地，电磁阀为三通电磁阀，三通电磁阀的另一出水口连接有排水管。

优选地，瓶盖端面设有排气孔。

优选地，支架包括通过吊杆与无人机连接的安装板，安装板上方连接有上盖，安装板下方连接有不遮挡采样瓶体的底盖。

本发明的有益效果，结构简单、设计巧妙。首先，通过改变收管器1中转盘本体6的轴向长度，使其大于取水管外径，且小于取水管外径的2倍。从而使缠绕在转盘本体6上的各圈取样管错开分布，不会相互被挤压甚至卡在转盘本体6、限位板7之间，也不会互相之间缠绕打结，更就不会造成水流中断甚至无法取水的情况。其次，采样瓶3包括螺纹连接的瓶盖座17、采样瓶体18，瓶盖座17与支架26固定连接，方便更换采样瓶体18。最后，水泵2与采样瓶3之间增设三通电磁阀，可以将取水前的润洗水排出，减少杂质附着，以确保后续检测结果准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明(去掉上盖、底盖)的立体结构示意图；

图3为图2的主视结构示意图；

图4为图2的俯视结构示意图；

图5为图3的A处放大示意图；

图6为图2的B处放大示意图。

图中符号说明：

1.收管器；2.水泵；3.采样瓶；4.转盘；5.驱动电机；6.转盘本体；7.限位板；8.通路；9.收管口；10.感应块；11.光电感应开关；12.导向组件；13.固定架；14.滚轮；15.环形凹槽；16.过滤器；17.瓶盖座；18.采样瓶体；19.进水口；20.电磁阀；21.吊杆；22.安装板；23.控制器；24.上盖；25.底盖；26.支架；27.排气孔。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本申请实施例提供的基于无人机的自动取水装置进行说明。

请参阅图1、图2，为基于无人机的自动取水装置的结构示意图，所述基于无人机的自动取水装置，包括用于与无人机连接的支架26，支架26安装有用于收放取水管的收管器1、用于提供抽放水动力的水泵2、及用于收集水样的采样瓶3，取水管的一端通过水泵2与采样瓶3连通。收管器1包括转盘4、与转盘4的轴向一端连接的驱动电机5，转盘4包括转盘本体6、设于转盘本体6两端部的限位板7，取水管被限制缠绕在两个限位板7之间的转盘本体6上。

请参阅图3和图5，为减轻无人机载荷，收管器1未设置理管器，但是为了避免取水管出现相互缠绕挤压甚至卡住的情况。转盘本体6的轴向长度大于取水管外径，且小于取水管外径的2倍。从而使取样管只能第一圈贴合转盘本体6缠绕，第二圈无法贴合转盘本体6，与第一圈错开分布，第三圈与第二圈同样错开分布，以此类推，即各圈取样管不会被挤压甚至卡在转盘本体6、限位板7之间，也不会互相之间缠绕打结，更就不会造成取水过程中水流中断甚至无法取水的情况。优选地，转盘本体6的轴向长度等于取水管外径的1.5倍。

进一步地，转盘4的轴向另一端设有容许取水管进出的通路8，转盘本体6上设有与通路8连通的收管口9。使用时，取水管由转盘4的轴向端部进入转盘4主体内部的通路8，再由转盘本体6上的收管口9伸出缠绕于转盘本体6后，其固定端部与水泵2连接。

在其中一实施例中，远离驱动电机5的限位板7端面周向均布有若干感应块10，若干感应块10相配合有光电感应开关11，用于精确计数取水管的收放长度，从而控制取样距离。

为避免取水管收放时与支架26产生碰撞、摩擦，甚至卡在支架26上，请参阅图4、图5，还设有与取水管的另一端相对应的导向组件12，导向组件12包括固定架13、至少两个滚轮14，两个滚轮14与固定架13可转动连接；两个滚轮14表面均设有与取水管相配合的环形凹槽15。取水管收放时，可沿着两个环形凹槽15之间移动，滚轮14既起到导向的作用，又能起到降低摩擦的作用。

除此之外，取水管的另一端穿过导向组件12连接有过滤器16，过滤器16内设有过滤网，用于阻挡水中杂质，过滤器16的上端为锥形结构，避免被水草等杂物缠住，阻碍取水管回收。

在其中一实施例中，请参阅图2和图6，采样瓶3包括与支架26连接的瓶盖座17、采样瓶体18，采样瓶3通过外螺纹与瓶盖座17的内螺纹连接，方便采样瓶体18的更换。瓶盖座17上端面开设有进水口19，进水口19与水泵2之间连接有电磁阀20，用于控制采样量。进一步地，电磁阀20为三通电磁阀，三通电磁阀的另一出水口连接有排水管。取样开始时，先进行一分钟左右的润洗，并将润洗的水通过排水管排出，防止有杂质附着，污染水质，影响后续检测。在此之上，瓶盖端面还设有排气孔27，便于排出瓶内气体。

为稳定无人机重心，请参阅图1、图2和图4，支架26包括通过吊杆21与无人机连接的安装板22，安装板22上设有多个安装位，安装板22左侧安装有水泵2、控制器23和采样瓶3，控制器23用于接收远程终端指令，接收光电感应开关11信号，控制收管器1下放或回收取水管，以及控制电磁阀20、水泵2启停。具体地，采样瓶3的瓶盖座17固定在安装板22的上方，采样瓶体18上端通过穿过安装板22的预设安装口与瓶盖座17螺纹连接。安装板22右侧安装有电磁阀20、收管器1和导向组件12，电磁阀20固定在安装板22上方，收管器1通过支架26安装在安装板22下方，且驱动电机5位于安装板22上方。安装板22的上方连接有上盖24，下方连接有不遮挡采样瓶3的底盖25，便于装卸采样瓶3。进一步地，采样瓶3和电磁阀20可以设置多组，数量不做限制。在其中一实施例中，为了平衡无人机重心，采样瓶3设有四个，相对应地，电磁阀20也设有四个，且围绕收管器1的驱动电机5均匀分布。

本实用新型结构简单、设计巧妙。首先，通过改变收管器1中转盘本体6的轴向长度，使其大于取水管外径，且小于取水管外径的2倍。从而使缠绕在转盘本体6上的各圈取样管错开分布，不会相互被挤压甚至卡在转盘本体6、限位板7之间，也不会互相之间缠绕打结，更就不会造成水流中断甚至无法取水的情况。其次，采样瓶3包括螺纹连接的瓶盖座17、采样瓶体18，瓶盖座17与支架26固定连接，方便更换采样瓶体18。最后，水泵2与采样瓶3之间增设三通电磁阀，可以将取水前的润洗水排出，减少杂质附着，以确保后续检测结果准确。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于无人机的自动取水装置，包括用于与无人机连接的支架，所述支架安装有用于收放取水管的收管器、水泵及采样瓶，所述取水管的一端通过所述水泵与所述采样瓶连通；其特征在于：所述收管器包括转盘、与所述转盘的轴向一端连接的驱动电机，所述转盘包括用于缠绕所述取水管的转盘本体、设于所述转盘本体两端部的限位板；所述转盘本体的轴向长度大于所述取水管外径，且小于所述取水管外径的2倍。

2.如权利要求1所述的基于无人机的自动取水装置，其特征在于：远离所述驱动电机的所述限位板端面周向均布有若干感应块，所述若干感应块相配合有光电感应开关。

3.如权利要求1所述的基于无人机的自动取水装置，其特征在于：还设有与所述取水管的另一端相对应的导向组件，所述导向组件包括固定架、两个滚轮，两个所述滚轮与所述固定架可转动连接；两个所述滚轮表面均设有与所述取水管相配合的环形凹槽。

4.如权利要求3所述的基于无人机的自动取水装置，其特征在于：所述取水管的另一端连接有过滤器，所述过滤器的上端为锥形结构。

5.如权利要求1-4任一项所述的基于无人机的自动取水装置，其特征在于：所述采样瓶包括与所述支架连接的瓶盖座、采样瓶体，所述采样瓶通过外螺纹与所述瓶盖座的内螺纹连接。

6.如权利要求5所述的基于无人机的自动取水装置，其特征在于：所述瓶盖座上端面开设有进水口，所述进水口与所述水泵之间连接有电磁阀。

7.如权利要求6所述的基于无人机的自动取水装置，其特征在于：所述电磁阀为三通电磁阀，所述三通电磁阀的另一出水口连接有排水管。

8.如权利要求5所述的基于无人机的自动取水装置，其特征在于：所述瓶盖座端面设有排气孔。

9.如权利要求5所述的基于无人机的自动取水装置，其特征在于：所述支架包括通过吊杆与无人机连接的安装板，所述安装板上方连接有上盖，所述安装板下方连接有不遮挡所述采样瓶体的底盖。