自动水样采集器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及水样采集领域，具体地说是一种自动水样采集器，包括主体支架、采水装置、分水装置和控制系统，采水装置、分水装置和控制系统均安装在主体支架上，其中分水装置设有分水机构和承装水样的塑料瓶,采水装置通过水管与所述分水装置上的分水机构相连,所述采水装置和分水机构通过所述控制系统控制启停，采集的水样通过采水装置作用进入到所述分水机构中，并通过所述分水机构作用进入用于承装该水样的塑料瓶中,所述采水装置上还设有放管机构，用于抽取水样的长水管在装置未工作时缠绕在所述放管机构上，在采集水样时通过所述放管机构放下。本实用新型自动化程度高，水样采集效率高，适应性强。
【专利说明】自动水样采集器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水样采集领域，具体地说是一种自动水样采集器。
【背景技术】
[0002]随着经济社会的发展，水污染问题越来越严重，排入到江河湖海的污水及工业废水在破坏自然生态同时也危害着人类健康，环境治理迫在眉睫，而对于水污染的治理来说，水质监测工作尤为重要，而其中的水样采集又是水质监测中的重要环节。水样采集经常需要进行多次重复性的工作，以对不同地点及相同地点不同深度进行水样采集，然后确定水体的质量状况，现有的水样采集器需要人到现场亲自操作，一旦遇到不利于人的危险复杂的环境，便无法进行水样采集，另外，现有技术的水样采集器也难以配套到船舶，飞机等现代化工具上实现高效率的采集，因此，对于水样采集工作来说，迫切需要一种自动化程度高、效率高、坚固可靠、适应性强的水样采集器以用于江河湖海不同深度的水样采集。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种自动水样采集器，自动化程度高，效率高，可靠性高，适应性强，重量轻，从而显著提升水样采集器的工作效率并增强环境适应性。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]一种自动水样采集器，包括主体支架、采水装置、分水装置和控制系统，采水装置、分水装置和控制系统均安装在主体支架上，其中分水装置设有分水机构和承装水样的塑料瓶，采水装置通过水管与所述分水装置上的分水机构相连，所述采水装置和分水机构通过所述控制系统控制启停，采集的水样通过采水装置作用进入到所述分水机构中，并通过所述分水机构作用进入用于承装该水样的塑料瓶中。
[0006]所述采水装置包括放管机构、蠕动泵和用于抽取水样的长水管，所述长水管与蠕动泵的进水口相连，且所述长水管在装置未工作时缠绕在所述放管机构上，所述蠕动泵通过水管与所述分水装置的分水机构相连，且所述蠕动泵与分水装置的分水机构相连的管路上设有流量计。
[0007]所述放管机构包括舵机、铝管、铁环和绳子，所述舵机的转盘上套有铁环，所述铁环通过绳子与设置于该舵机下方的铝管的一端相连，所述铝管的另一端与一个固设于主体支架上的短吊杆铰接，所述长水管在装置未工作时即缠绕在所述铝管上。
[0008]所述长水管在远离蠕动泵的一端设有重锤，在该长水管上标有刻度，用于控制重锤下潜深度的浮球设置于该长水管上。
[0009]所述分水装置的分水机构包括内环、外环和分水舵机，其中外环安装在主体支架上，内环可转动地设置于所述外环中，且所述内环与设置于外环下方的分水舵机相连。
[0010]所述内环上设有互相连通的进水孔和出水孔，所述外环的侧壁上均布有多个分水孔，用于排水的排水管通过管接头与其中一个分水孔相连，伸入到各个塑料瓶中的水管分别通过管接头与其他分水孔依次一一相连，所述内环上的出水孔在采集水样时通过所述分水舵机作用与外环上与塑料瓶相通的任一分水孔对接。
[0011]所述主体支架的中部设有两个弓形件，分水装置的分水机构即安装在两个弓形件上，所述主体支架的前后两侧分别设有前铝板和后铝板，控制系统安装在所述前铝板上，采水装置安装在所述后铝板上，主体支架的主梁上设有用于与其它装置的连接的凹形固定件。
[0012]所述主体支架底端设有放置塑料瓶的底盘，所述底盘通过长吊杆安装在主体支架的副梁上，在底盘的上方设有对塑料瓶起限位作用的上撑板和下撑板，在长吊杆上设有可沿所述长吊杆上下滑动的滑动铝环。
[0013]所述长吊杆的中部设有定位孔，所述滑动铝环在取放塑料瓶时位于主体机架底端，所述滑动铝环在固定塑料瓶位置时滑至长吊杆的中部，并通过别针别入所述长吊杆中部的定位孔中限定位置。
[0014]所述控制系统包括控制盒和为该控制盒供电的电池。
[0015]本实用新型的优点与积极效果为:
[0016]1.本实用新型提出的自动水样采集器利用控制盒控制舵机及蠕动泵，完成自动涮管、自动放管采水样、自动将不同水样分配到不同塑料瓶等一系列自动化操作，削减了人力，提闻了效率。
[0017]2.本实用新型的主体支架采用铝合金制作，增加了结构的强度，减轻了整体的重量，利于水样采集器装配到飞机、船舶等设备上使用，可靠性高。
[0018]3.本实用新型自动水样采集器，布局合理，结构紧凑，重量前后对称，左右对称。
[0019]4.本实用新型的主体支架的滑动铝环可上下滑动，方便塑料瓶的取出和放入。
[0020]5.本实用新型的采水装置利用舵机做开关控制长水管的释放，实现放管的自动化。
[0021 ] 6.本实用新型对流量计的利用，使得控制盒可以控制蠕动泵采集一定量水样。
[0022]7.本实用新型的分水装置，巧妙的利用一个舵机的旋转，实现对采集水样的精确分配。
[0023]8.本实用新型使用塑料瓶做水样的容器，不仅减轻了整体的重量，而且塑料瓶不易碎特点使得自动水样采集器可用到震动较强的设备上。
[0024]9.本实用新型利用浮球控制采水深度，使得控制采水深度简单易行。
[0025]10.本实用新型涮管操作的加入使得不同水样的采集操作连接的更加紧密。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的结构示意图，
[0027]图2为图1中本实用新型的俯视图，
[0028]图3为图1中的主体支架结构示意图，
[0029]图4为图1中的采水装置结构示意图，
[0030]图5为图4中的A向视图，
[0031]图6为图4中的长水管示意图，
[0032]图7为图1中的分水装置结构示意图，
[0033]图8为图7中的分水机构结构示意图。
[0034]其中:I为主体支架，2为采水装置，3为分水装置，4为控制系统，5为凹形固定件，6为主梁,7为副梁,8为弓形件,9为前招板,10为后招板,11为长吊杆，12为底盘,13为上撑板，14为下撑板，15为长撑板支杆，16为短撑板支杆，17为滑动铝环，18为T形固定件，19为L形固定件,20为舵机,21为舵机固定件,22为招管,23为短吊杆,24为铁环,25为绳子，26为接头，27为蠕动泵，28为流量计，29为重锤，30为长水管，31为浮球，32为内环，33为外环，34为管接头，35为塑料瓶，36为分水舵机，37为分水舵机固定件，38为排水管，39为别针，40为控制盒,41为电池,42为进水孔,43为出水孔,44为分水孔。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0036]如图1?2所示，本实用新型包括主体支架1、采水装置2、分水装置3和控制系统4，其中，分水装置3设置于主体支架I的中部，采水装置2和控制系统4安装在主体支架I上，并设置于所述分水装置3两侧。
[0037]如图3所示，主体支架I包括凹形固定件5，两个主梁6，两个副梁7、两个弓形件8、前铝板9、后铝板10、长吊杆11、底盘12、上撑板13、下撑板14、长撑板支杆15、短撑板支杆16、滑动铝环17、T形固定件18和L形固定件19。其中两个主梁6平行设置，凹形固定件5作为本实用新型与其它装置的连接件分别通过螺栓安装在每个主梁6的两端，两个副梁7均垂直于主梁6的长度方向设置，每个副梁7的两端分别通过螺栓安装在两个主梁6上，两个弓形件8垂直于副梁7的长度方向设置，并通过螺栓安装在两个副梁7上，主体支架I的前侧设有前铝板9，在两个主梁6的前端通过螺栓分别安装有一个L形固定件19，两个T形固定件18分别安装在两个L形固定件19上，所述前铝板9即通过螺栓安装在所述T形固定件18上，如图1所示，控制系统4即安装在所述前铝板9上。主体支架I的后侧设有后铝板10，所述后铝板10通过螺栓安装在主体支架I的主梁6上。底盘12作为塑料瓶的支撑板水平设置，并通过四根长吊杆11安装在主体支架I的副梁7上，在底盘12的上方，沿由下到上的方向依次设有下撑板14和上撑板13，其中下撑板14通过三根短撑板支杆16固定在底盘12上，上撑板13通过一根穿过所述下撑板14的长撑板支杆15固定在底盘12上，上撑板13和下撑板14对塑料瓶35内侧起到限位作用，防止其颠簸偏斜，在长吊杆11上还设有一个滑动铝环17，所述滑动铝环17内侧均布有四个安装孔，所述滑动铝环17即通过这四个安装孔安装在四根长吊杆11上，且所述滑动铝环17可沿长吊杆11上下滑动，在每根长吊杆11的中部均设有一个定位孔，当滑动铝环17滑到主体支架I的最底端时，作业人员便可以方便地取出和放入塑料瓶35，待塑料瓶35放到底盘12上后，作业人员使滑动铝环17滑到长吊杆11中部，然后将别针39分别别入所述长吊杆11中部的定位孔内，便对滑动铝环17起到限位作用，滑动铝环17用于对塑料瓶35起到固定作用，防止其倾倒掉落。
[0038]如图4?6所示,采水装置2包括放管机构、螺动泵27、流量计28、重锤29、长水管30和浮球31，其中放管机构包括舵机20、舵机固定件21、铝管22、铁环24、绳子25和接头26，放管机构中的舵机20通过舵机固定件21安装在后铝板10的下侧面，本实施例中，该舵机20型号为HS-5646WP，生产厂家为Hitec，在舵机20的转盘上套有一个铁环24，所述铁环24通过绳子25与设置于舵机20下方的铝管22相连，在铝管22与绳子25相连的一端设有一螺栓，绳子25 —端缠在所述铁环24上，另一端即缠在该螺栓上，在后铝板10的下侧面通过通过螺栓安装有一个短吊杆23，如图5所示，在所述短吊杆23的自由端设有一个中间带圆孔的接头26，所述铝管22未与绳子25相连的一端设置有一个螺栓，该螺栓即插装入所述接头26中间的圆孔中，所述铝管22即通过该接头26和螺栓与所述短吊杆23铰接。在后铝板10远离舵机20的一端，在所述后铝板10的上侧面设有蠕动泵27，本实施例中，所述蠕动泵27的型号为304K/BT，生产厂家为重庆杰恒蠕动泵有限公司，该蠕动泵27的进水口与一根长水管30相连，如图6所示，所述长水管30远离蠕动泵27的一端设有一重锤29，在该长水管30上标有刻度，一个浮球31通过细绳缠到该长水管30上，通过将该浮球31用细绳缠到某一刻度即可控制重锤29下潜深度。蠕动泵27的出水口通过水管与分水装置3相连，且在蠕动泵27与分水装置3相连的管路上设有一个流量计28，所述流量计28安装在后铝板10上，本实施例中，所述流量计28的型号为MG-HZ41C，生产厂家为深圳摩乔国际贸易有限公司。设备工作时，长水管30先缠绕在铝管22上，当舵机20转盘转动时，铁环24脱离，铝管22同绕在其上的长水管30在重力作用下同时向下摆动，而重锤29则使得长水管30脱离铝管22自动伸直并能沉到水下，实现放管操作。
[0039]如图7所示，分水装置3包括分水机构、管接头34、塑料瓶35和排水管38，其中分水机构包括内环32、外环33、分水舵机36和分水舵机固定件37，所述外环33通过螺栓固定在主体支架I的两个弓形件8上，内环32嵌装入所述外环33中，且内环32可在该外环33中自由转动，如图8所示，所述内环32上设有一个进水孔42和一个出水孔43，所述进水孔42和出水孔43相通，在内环32的进水孔42上安装有一个管接头34，由采水装置2中的流量计28引出的水管即安装在该管接头34上，所述外环33的侧壁上均布有多个分水孔44，排水管38通过一个管接头34与其中的一个分水孔44相连，在主体支架I的底盘12上放置有多个装水的塑料瓶35，伸入到各个塑料瓶35中的水管分别通过管接头34与其他分水孔44依次一一相连，分水舵机36通过分水舵机固定件37安装在外环33的下侧面，分水舵机36的转盘与所述内环32相连并带动该内环32旋转，本实施例中，所述分水舵机的型号为HS-5646WP，生产厂家为Hitec。装置工作时，水由进水孔42进入内环32，并经出水孔43流出，分水舵机36带动内环32相对于外环33旋转，从而能控制内环32上的出水孔43与外环33上的某个分水孔44对接，使水流由该分水孔44流入相应的塑料瓶35中，或者由排水管38流出，从而实现分水操作。
[0040]如图2所示，控制系统4包括控制盒40和电池41，控制盒40通过螺栓固定在前铝板9上，电池41则利用双面胶和电缆扣固定在前铝板9上。控制盒40用于控制两个舵机和蠕动泵27，控制盒40内的控制系统为本领域公知技术，电池41用于给控制盒40供电。
[0041]本实用新型的工作原理为:
[0042]本实用新型工作时，首先进行放管，控制盒40控制采水装置2的舵机20转动，使铁环24脱离，铝管22同绕在其上的长水管30在重力作用下向下摆动，重锤29使得长水管30脱离铝管22自动伸直并沉到水下，实现放管操作，下落高度由事先缠在长水管30上的浮球31控制。若本实用新型搭载在飞机上使用时，则不需要浮球31，下落高度由飞机飞行高度控制。
[0043]然后进行涮管操作，将排水管38投入需采集的水样中，控制盒40控制分水装置3中的分水舵机36转动，使得内环32上的出水孔43对接外环33上与排水管38相连的分水孔44，启动蠕动泵27快速旋转，将水样快速吸入，并从排水管38排出到外侧，持续一会儿，确保整个水流通路被水样涮洗完全后，将蠕动泵27停转。特殊情况，为了避免对水样造成污染，需在装置旁放置一桶纯净水，将重锤29投放到纯净水桶中，排水管38投向纯净水桶外侧，控制盒40控制分水舵机36转动，使得内环32上的出水孔43对准外环33上与排水管38相连的分水孔44，启动蠕动泵27快速旋转，将纯净水快速吸入，并从排水管38排出，持续一会儿，确保整个水流通路被纯净水涮洗干净后，将蠕动泵27停转。
[0044]之后进行采水样操作，先确保重锤落在需采集的水样中，位置异于进行涮管操作的地方。分水装置3中的分水舵机36转动，控制内环32上的出水孔43对准外环33上的一个向塑料瓶35中送水的分水孔44，启动蠕动泵27，将水样吸进长水管30，并输送进该塑料瓶35中，控制盒40根据流量计28测量的水流量，控制蠕动泵27在采水量达到所需数值时停转，确保水样不溢出。当需要采集新的地点或新的深度的水样时，只需重复上述涮管和采水操作，并通过分水舵机36控制内环32上的出水孔43对准外环33上另一个向未装水的塑料瓶35送水的分水孔44。
【权利要求】
1.一种自动水样采集器，其特征在于:包括主体支架(I)、采水装置(2)、分水装置(3)和控制系统(4)，采水装置(2)、分水装置(3)和控制系统(4)均安装在主体支架(I)上，其中分水装置(3)设有分水机构和承装水样的塑料瓶(35)，采水装置(2)通过水管与所述分水装置(3)上的分水机构相连，所述采水装置(2)和分水机构通过所述控制系统(4)控制启停，采集的水样通过采水装置(2)作用进入到所述分水机构中，并通过所述分水机构作用进入用于承装该水样的塑料瓶(35)中。
2.根据权利要求1所述的自动水样采集器，其特征在于:所述采水装置(2)包括放管机构、蠕动泵(27)和用于抽取水样的长水管(30)，所述长水管(30)与蠕动泵(27)的进水口相连，且所述长水管(30)在装置未工作时缠绕在所述放管机构上，所述蠕动泵(27)通过水管与所述分水装置(3)的分水机构相连，且所述蠕动泵(27)与分水装置(3)的分水机构相连的管路上设有流量计(28)。
3.根据权利要求2所述的自动水样采集器，其特征在于:所述放管机构包括舵机(20)、铝管(22)、铁环(24)和绳子(25)，所述舵机(20)的转盘上套有铁环(24)，所述铁环(24)通过绳子(25)与设置于该舵机(20)下方的铝管(22)的一端相连，所述铝管(22)的另一端与一个固设于主体支架(I)上的短吊杆(23)铰接，所述长水管(30)在装置未工作时即缠绕在所述铝管(22)上。
4.根据权利要求2或3所述的自动水样采集器，其特征在于:所述长水管(30)在远离蠕动泵(27)的一端设有重锤(29)，在该长水管(30)上标有刻度，用于控制重锤(29)下潜深度的浮球(31)设置于该长水管(30)上。
5.根据权利要求1所述的自动水样采集器，其特征在于:所述分水装置(3)的分水机构包括内环(32)、外环(33)和分水舵机(36)，其中外环(33)安装在主体支架(I)上，内环(32)可转动地设置于所述外环(33)中，且所述内环(32)与设置于外环(33)下方的分水舵机(36)相连。
6.根据权利要求5所述的自动水样采集器，其特征在于:所述内环(32)上设有互相连通的进水孔(42)和出水孔(43)，所述外环(33)的侧壁上均布有多个分水孔(44)，用于排水的排水管(38)通过管接头(34)与其中一个分水孔(44)相连，伸入到各个塑料瓶(35)中的水管分别通过管接头(34)与其他分水孔(44)依次一一相连，所述内环(32)上的出水孔(43)在采集水样时通过所述分水舵机(36)作用与外环(33)上与塑料瓶(35)相通的任一分水孔(44)对接。
7.根据权利要求1所述的自动水样采集器，其特征在于:所述主体支架(I)的中部设有两个弓形件(8)，分水装置(3)的分水机构即安装在两个弓形件(8)上，所述主体支架(I)的前后两侧分别设有前铝板(9)和后铝板(10)，控制系统(4)安装在所述前铝板(9)上，采水装置(2)安装在所述后铝板(10)上，主体支架(I)的主梁(6)上设有用于与其它装置的连接的凹形固定件(5)。
8.根据权利要求1或7所述的自动水样采集器，其特征在于:所述主体支架(I)底端设有放置塑料瓶(35)的底盘(12)，所述底盘(12)通过长吊杆(11)安装在主体支架(I)的副梁(7)上，在底盘(12)的上方设有对塑料瓶(35)起限位作用的上撑板(13)和下撑板(14)，在长吊杆(11)上设有可沿所述长吊杆(11)上下滑动的滑动铝环(17)。
9.根据权利要求8所述的自动水样采集器，其特征在于:所述长吊杆(11)的中部设有定位孔，所述滑动铝环(17)在取放塑料瓶(35)时位于主体机架(I)底端，所述滑动铝环(17)在固定塑料瓶(35)位置时滑至长吊杆(11)的中部，并通过别针(39)别入所述长吊杆(11)中部的定位孔中限定位置。
10.根据权利要求1或7所述的自动水样采集器，其特征在于:所述控制系统(4)包括控制盒(40)和为该控制盒(40)供电的电池(41)。
【文档编号】G01N1/14GK203981443SQ201420430854
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】韩建达, 齐俊桐, 马立新, 宋大雷, 秦耀昌 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所