基于法拉第波的水面漂浮物收集系统的制作方法

本实用新型涉及水生态环境保护领域，特别涉及一种基于法拉第波的水面漂浮物收集系统。

背景技术：

目前，随着经济的发展及人民生活的提高，环境污染却日益严重。尤其是与生活密切相关的水资源，其污染程度亦是越来越深。从池塘到江河湖泊，河面上到处漂浮着各种垃圾及藻类，严重影响着水中生物及人民的生活用水。监测数据显示，在141个国控城市河段中，63.8％的河段污染较重.为Ⅳ至劣V类水质；在47个环保重点城市的河段中，29.8％的河段劣于V类水质，由此可见，解决我国水体污染问题已经迫在眉睫。然而，大部分河道垃圾打捞装置体积庞大，造价昂贵，并且每次打捞工作耗时耗力，操作也非常繁琐。

有鉴于此，设计一种结构简单、便于操作且制作成本低廉的水面漂浮物收集清理系统是十分必要的。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于法拉第波的水面漂浮物收集系统，通过控制系统输出特定的频率到上下往复运动装置，上下往复运动装置拍打水面产生相应频率的法拉第水波，利用法拉第波的特性使水面的漂浮物按照相应的轨迹运动到收集装置中，从而实现对水面上污染物的收集清理目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于法拉第波的水面漂浮物收集系统，包括浮台及安装在浮台两端的驱动电机，其特征在于：在所述浮台的中间空心区域中竖直设置有上下往复运动装置，所述上下往复运动装置的下端与水面接触，所述上下往复运动装置的信号输入端与控制装置的信号输出端连接，所述浮台中间空心区域的下端一侧设置有收集装置。

进一步地，所述上下往复运动装置包括动力源及运动时与水面接触的往复运动棒，所述动力源竖直穿过所述浮台，所述往复运动棒顶部与动力源的动力输出端相连，所述动力源的信号输入端与控制装置的信号输出端相连。

进一步地，所述动力源为推拉式直流电磁铁。

进一步地，所述控制装置包括单片机、液晶显示器及模数转换器，所述液晶显示器的信号输出端通过模数转换器与单片机的信号输入端连接，所述单片机的信号输出端与液晶显示器的信号输入端相连，所述单片机的信号输出端与动力源的信号输入端相连。

进一步地，所述收集装置包括支撑杆及收集袋，所述支撑杆穿插于收集袋的进出口处，所述支撑杆的两端分别与浮台中间空心区域的底面一侧两端轴连接，所述收集袋为渔网。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种基于法拉第波的水面漂浮物收集系统，通过控制系统输出特定的频率到上下往复运动装置，上下往复运动装置拍打水面产生相应频率的法拉第水波，利用法拉第波的特性使水面的漂浮物按照相应的轨迹运动到收集装置中，从而实现对水面上污染物的收集清理目的，本实用新型装置具有以下几点优点：

1、本实用新型专利利用了水面易产生法拉第波的现象，充分利用法拉第波的特性，达到了“以水治水”的目的，对水底生物影响较小，在收集过程中不会产生二次污染。

2、本实用新型专利具有能耗低、效率高的特点。

3、本实用新型专利整体装置结构简单，易于操作。

4、本实用新型专利采用了单片机智能控制，实现了设备的自动化控制，节省了人力。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的上下往复运动装置结构示意图。

图3是本实用新型的控制装置工作流程示意图。

图中所示：1-浮台，2-驱动电机，3-上下往复运动装置，3.1动力源，3.2-往复运动棒，4-控制装置，4.1-单片机，4.2-液晶显示器，4.3-模数转换器，5-收集装置，5.1-支撑杆，5.2-收集袋。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

法拉第波：用一个震动源垂直的在水面震动，使水面发生扰动，则在流体表面会形成非线性的表面驻波，该现象由法拉第在1831年首先发现，顾称为法拉第波，通过调整震动源的频率能够产生不同波长的水波。

本实用新型就是根据法拉第波的特性使水面的污染物按照一定的轨迹运动到收集装置5的范围内进行收集水面漂浮物。具体如图1所示，一种基于法拉第波的水面漂浮物收集系统，包括浮台1及安装在浮台1两端的驱动电机2，在所述浮台1的中间空心区域中竖直设置有上下往复运动装置3，所述上下往复运动装置3的下端与水面接触，所述上下往复运动装置3的信号输入端与控制装置4的信号输出端连接，所述浮台1中间空心区域的下端设置有收集装置5。

进一步地，如图2所示，所述上下往复运动装置3包括动力源3.1及运动时与水面接触的往复运动棒3.2，所述动力源3.1竖直穿过所述浮台1，所述往复运动棒3.2顶部与动力源3.1的动力输出端相连，所述动力源3.1的信号输入端与控制装置4的信号输出端相连，所述动力源3.1为推拉式直流电磁铁。

进一步地，如图3所示，所述控制装置4包括单片机4.1、液晶显示器4.2及模数转换器4.3，所述液晶显示器4.2的信号输出端通过模数转换器4.3与单片机4.1的信号输入端连接，所述单片机4.1的信号输出入端与液晶显示器4.2的信号输入端连接，所述单片机4.1的信号输出端与动力源3.1的信号输入端连接。

进一步地，所述收集装置5包括支撑杆5.1及收集袋5.2，所述支撑杆5.1穿过收集袋5.2的进出口，所述支撑杆5.1两端分别与浮台1中间空心区域的底面两端轴连接，优选地所述收集袋5.2可以为渔网。

上述方案中所述收集袋5.2的进出口处还可以设置有一束缚带，用于收集袋5.2的打开和缩紧。

本实用新型的另一实施方式为：采用两套上述方案所述的一种基于法拉第波的水面漂浮物收集系统，两套装置中间间隔一定的距离后平行设置在水面上，在两套装置之间增加收集装置5，当漂浮物在法拉第波的干扰下聚拢到收集袋5.2中时，通过束缚带将收集袋5.2扎住，从而实现收集漂浮物的目的。

本实用新型的具体实施方式为：

如图1-3所示，一种基于法拉第波的水面漂浮物收集系统，包括浮台1，在浮台1的两端安装有驱动整个装置移动的驱动电机2，在浮台1的中间空心区域中设置有上下往复运动装置3，所述上下往复运动装置3包括连接在一起的动力源3.1和往复运动棒3.2，所述往复运动棒3.2与水面接触，所述动力源3.1与控制装置4连接，所述控制装置4包括单片机4.1、液晶显示器4.2及模数转换器4.3，在液晶显示器4.2上输入一个频率信号，这个频率信号经过模数转换器4.3转换后输入给单片机4.1，通过单片机4.1的控制将频率信号输出给动力源3.1并在液晶显示器4.2上显示，动力源3.1按照此频率进行振动，并带动往复运动棒3.2上下垂直拍打水面，使水面发生扰动，在流体表面形成非线性的表面柱波，即为法拉第波，通过调整振动源动力源的频率能产生不同波长的水波。水波在传播过程中会改变水面漂浮物的运动轨迹，根据此特性设定振动频率来满足我们需要的漂浮物运动轨迹。

进一步地，在所述浮台1的中间空心区域的下端还设置有收集装置5，运动到收集装置中的漂浮物通过束缚带的扎紧被收集在收集袋5.2中，待整个装置移动到岸边再将束缚带松开将污染物取出即可。

本实用新型提供一种基于法拉第波的水面漂浮物收集系统，通过控制系统输出特定的频率到上下往复运动装置，上下往复运动装置拍打水面产生相应频率的法拉第水波，利用法拉第波的特性使水面的漂浮物按照相应的轨迹运动到收集装置中，从而实现对水面上污染物的收集清理目的

说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，本领域技术人员对于本实用新型所做的等价置换等修改均认为是落入该实用新型权利要求书所保护范围内。