[發明專利]一種在無人環境監測艇上的水質采樣設備

在審

• 申請號: 201710878068.3
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107655721A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 劉梅;陳曉虎;彭艷;羅均;謝少榮
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明屬于水質采樣設備領域，涉及一種在無人環境監測艇上的水質采樣設備。

背景技術

海洋監測旨在監測和維護我國海洋環境的安全，由于海上工作的條件惡劣，目前以大船搭載專業監測設備出海執行作業任務。單次出勤費用高昂，所需的相應配套資源與設施高達數十萬，即便如此檢測任務仍需要大量專業人員對所采集水樣進行分類處理。海水自動采樣系統為減小海上水質采樣工作人員的作業風險，降低其工作強度，逐步提升分局海島周邊海域監測的自動化水平。因此，海上自動采樣系統很有必要。

發明內容

本發明針對目前水質采樣設備的不足，提供了一種在無人環境監測艇上的水質采樣設備。該裝置采水器安裝在無人艇上，不需要下放到水中，而是通過吸水管采水。采水管使用的是真空管，通過壓差實現采水工作。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種在無人環境監測艇上的水質采樣設備，包括圓柱箱體、采水管、針頭、針管、針管固定框、橫向電動推桿、橫向電動推桿固定框、立柱導軌、托架、底板、豎向電動推桿、吸水管、直驅電機；所述圓柱箱體固定在底板上，若干采水管固定在圓柱箱體的前部，圓柱箱體后部連接直驅電機，通過直驅電機驅動而轉動，所述立柱導軌固定在底板上，托架安裝在立柱導軌上，豎向電動推桿固定在托架的底部，驅動托架沿立柱導軌上下移動，所述橫向電動推桿通過橫向電動推桿固定框固定在托架上，針管通過針管固定框安裝在托架的前端，所述橫向電動推桿與針管固定連接，驅動針管前后移動，能夠與采水管對接，所述針管的頭部設有針頭，尾部連接吸水管。

進一步的，所述采水管為真空管，當針管與采水管對接時，針頭插入到真空管內，通過壓差實現自動采水工作。

進一步的，所述采水管在圓柱箱體的內外三個圓周上布置，其中外圓周上設有18個采水管，每兩個之間間隔20°，中間圓周上設有9個采水管，每兩個之間間隔40°，內圓周上設有3個采水管，每兩個之間間隔120°，圓周的半徑根據不同的需要設定。

進一步的，所述針管和針管固定框都為圓柱體，針管能夠在針管固定框內前后移動，所述針管上方設有圓柱體凸起，伸出針管固定框后與橫向電動推桿固定連接。

把吸水管下放到水下一定的深度，通過PLC設備控制豎向和橫向的電動推桿，使針管依次和每個采水管對接，并把針頭插入采水管中，通過壓差，實現自動采水。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明設備安裝在無人艇上，而不需要下放到水中，設備簡單，成本低；采水管采用的是真空管，通過壓差實現采水，不需要電動采水裝置，功耗低。

附圖說明

圖1為本發明裝置的結構示意圖。

圖2為本發明裝置的采水管和圓柱箱體裝置。

圖3為本發明裝置的針管針頭吸管裝置。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

如圖1所示，一種在無人環境監測艇上的水質采樣設備，包括圓柱箱體1、采水管2、針頭3、針管4、針管固定框5、橫向電動推桿6、橫向電動推桿固定框7、立柱導軌8、托架9、底板10、豎向電動推桿11、吸水管12、直驅電機13；所述圓柱箱體1固定在底板10上，若干采水管2固定在圓柱箱體1的前部，圓柱箱體1后部連接直驅電機13，通過直驅電機13驅動而轉動，所述立柱導軌8固定在底板10上，托架9安裝在立柱導軌8上，豎向電動推桿11固定在托架9的底部，驅動托架9沿立柱導軌8上下移動，所述橫向電動推桿6通過橫向電動推桿固定框7固定在托架9上，針管4通過針管固定框5安裝在托架9的前端，所述橫向電動推桿6與針管4固定連接，驅動針管4前后移動，能夠與采水管2對接，所述針管4的頭部設有針頭3，尾部連接吸水管12。

所述采水管2為真空管，當針管4與采水管2對接時，針頭3插入到真空管內，通過壓差實現自動采水工作。

所述采水管2在圓柱箱體1的內外三個圓周上布置，其中外圓周上設有18個采水管2，每兩個之間間隔20°，中間圓周上設有9個采水管2，每兩個之間間隔40°，內圓周上設有3個采水管2，每兩個之間間隔120°，圓周的半徑根據不同的需要設定。

所述針管4和針管固定框5都為圓柱體，針管4能夠在針管固定框5內前后移動，所述針管4上方設有圓柱體凸起，伸出針管固定框5后與橫向電動推桿6固定連接。

本發明的使用過程如下：

當無人艇到達預定的采水區域后，無人艇的上層控制器給該水質采樣設備上的PLC發送指令。PLC收到指令后控制兩個電動推桿和直驅電機工作。豎向電動推桿11伸長，和圓柱箱體1上最外層的采水管2中心對齊，橫向電動推桿6伸長，把針頭3插進真空管內，通過壓差實現自動采水工作。當最外層的一個采水管2內的水采滿后，直驅電機13順時針旋轉20°，進行下一個采水管2的采水；當最外層的采水管2都采滿水后，豎向電動推桿11下降，與中間一層采水管2中心對齊，再重復上述的工作；當中間層的一個采水管2內的水采滿后，直驅電機13順時針旋轉40°，進行下一個采水管2的采水；當中間層的采水管2都采滿水后，豎向電動推桿11下降，與內層采水管2中心對齊，進行采水工作；當最內層的一個采水管2內的水采滿后，直驅電機13順時針旋轉120°，進行下一個采水管2的采水；所有采水管2全部采滿水后，停止工作。