一种基于无人机的水质采样器的制作方法

本发明属于环境监测装置技术领域，具体是涉及一种基于无人机的水质采样器。

背景技术：
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环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提。环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程。

现场采样是环境监测检测中重要组成，如河流湖泊水环境监测中，其数据来源均来自于采集的水样，而采集的水样来自河流湖泊的各点。现有的采用方式为采用人员乘船手动采集，需要先将船开到河流湖泊的某一取样处，然后再手动地利用采集管等装置对该取样处的水样进行采集，其劳动强度较大，尤其是对于一些晕船的工作人员，手动采集难度较大。

技术实现要素：
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为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中用于湖泊的水样采集采用人工人员乘船手动采集的方式，劳动强度大、费时费力，从而提出一种基于无人机的水质采样器。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于无人机的水质采样器，包括：

无人机，所述无人机下方固定连接有安装壳体，所述安装壳体的下方成型第一通孔，所述第一通孔的上方成型有第一容纳腔，所述第一容纳腔的上方成型有第二通孔，所述第二通孔的左侧成型有第二容纳腔。

安装板，所述安装板插接在所述第一容纳腔内，所述安装板抵靠在所述第一容纳腔的下端面上，所述安装板的中心处设置有第三通孔。

丝杠和导向杆，所述丝杠和所述导向杆平行设置，所述丝杠和所述导向杆的上端铰接在所述安装板的底面上，所述丝杠和所述导向杆的下端铰接在连接板上，所述丝杠的上部通过传动装置与第一电机连接，所述第一电机固定设置在所述安装板的底面上。

采样机构，所述采样机构包括采样管，所述采样管的外侧壁上成型有对称的滑块和导向块，所述滑块螺接在所述丝杠上，所述导向块插接在所述导向杆上，所述采样机构内部固定设置有橡胶套，采样试管插接在所述橡胶套内。

第二电机和试管堵头，所述第二电机插接固定在所述第二容纳腔内，所述第二电机的输出轴穿过所述第二通孔后连接试管堵头，所述试管堵头设置在所述第三通孔的正上方。

作为上述技术方案的优选，还包括：

控制电路板，所述控制电路板设置在所述安装壳体的第三容纳腔中，所述控制电路板上设置有无线通信装置、定位装置、电池和定时装置，所述第一电机、所述第二电机分别与所述控制电路板连接。

作为上述技术方案的优选，所述采样管的上部设置有导流口，所述导流口的下端面高度高于所述橡胶套的上端面高度。

作为上述技术方案的优选，所述橡胶套的上端面高度低于所述采样试管的上端面高度。

作为上述技术方案的优选，所述采集管的高度至少小于所述安装板到连接板高度的一半，所述滑块和所述导向块成型在所述采集管的外侧壁一半高度处。

作为上述技术方案的优选，所述第二电机的输出轴底面上粘贴有第一磁铁片，所述试管堵头的上端面上设置有铁质拉环，所述铁质拉环吸附在所述第一磁铁片上。

本发明的有益效果在于：其通过在无人机的下方设置采样机构，利用第一电机控制采样机构进入到湖泊中进行水样采集，采集完成后利用第二电机控制堵头向下运动，将采集到水样的采样试管进行密封，防止在移动过程中发生泼洒，实现了对湖泊中水样的自动采集，不再需要工作人员乘船去采集水样，有效的减轻了工作人员的劳动强度，为湖泊水样采集带来了便利；其通过设置定位装置和定时装置，实现了水样采集的定时定位功能，并通过无线通信装置将此次水样采集的时间和位置发送到远端服务器中完成记录；其通过在采样管的上部设置导流口，可以将采样试管中溢出的水样排放出去，减轻整个采样管的重量。本装置结构简单、操作方便、效率高、智能化程度高。

附图说明：

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明一个实施例的一种基于无人机的水质采样器结构示意图；

图2为本发明一个实施例的采样管结构剖视图；

图3为本发明一个实施例的第二电机和试管堵头结构示意图。

图中符号说明：

1-无人机，2-安装壳体，3-安装板，4-丝杠，5-导向杆，6-采样机构，7-采样管，8-滑块，9-导向块，10-橡胶套，11-采样试管，12-第一电机，13-第二电机，14-试管堵头，15-连接板，16-控制电路板，17-通信装置，18-定位装置，19-电池，20-定时装置，21-传动装置，201-第一通孔，202-第一容纳腔，203-第二通孔，204-第二容纳腔，205-第三容纳腔，301-第三通孔，701-导流口，1301-磁体片，1401-铁质拉环。

具体实施方式：

如图1所示，本发明的一种基于无人机的水质采样器，包括：

无人机1，所述无人机1下方固定连接有安装壳体2，所述安装壳体2的下方成型第一通孔201，所述第一通孔201的上方成型有第一容纳腔202，所述第一容纳腔202的上方成型有第二通孔203，所述第二通孔203的左侧成型有第二容纳腔204。

安装板3，所述安装板3插接在所述第一容纳腔202内，所述安装板3抵靠在所述第一容纳腔202的下端面上，所述安装板3的中心处设置有第三通孔301。

丝杠4和导向杆5，所述丝杠4和所述导向杆5平行设置，所述丝杠4和所述导向杆5的上端铰接在所述安装板3的底面上，所述丝杠4和所述导向杆5的下端铰接在连接板15上，所述丝杠4的上部通过传动装置21与第一电机12连接，所述第一电机12固定设置在所述安装板3的底面上。

采样机构6，所述采样机构包括采样管7，如图2所示，所述采样管7的外侧壁上成型有对称的滑块8和导向块9，所述滑块8螺接在所述丝杠4上，所述导向块9插接在所述导向杆5上，所述采样机构6内部固定设置有橡胶套10，采样试管11插接在所述橡胶套10内。所述采样管7的上部设置有导流口701，所述导流口701的下端面高度高于所述橡胶套10的上端面高度。所述橡胶套10的上端面高度低于所述采样试管11的上端面高度。所述采集管7的高度至少小于所述安装板3到连接板15高度的一半，所述滑块8和所述导向块9成型在所述采集管7的外侧壁一半高度处。

第二电机13和试管堵头14，所述第二电机13插接固定在所述第二容纳腔204内，所述第二电机13的输出轴穿过所述第二通孔203后连接试管堵头14，所述试管堵头14设置在所述第三通孔301的正上方。如图3所示，所述第二电机13的输出轴底面上粘贴有第一磁铁片1301，所述试管堵头14的上端面上设置有铁质拉环1401，所述铁质拉环1401吸附在所述第一磁铁片1301上。

控制电路板16，所述控制电路板16设置在所述安装壳体2的第三容纳腔205中，所述控制电路板16上设置有无线通信装置17、定位装置18、电池19和定时装置20，所述第一电机12、所述第二电机13分别与所述控制电路板16连接。

工作原理：

采样前，将采样试管插入到采样管内部的橡胶套中，橡胶套将采样试管固定住。

采样时，控制无人机停靠在湖泊水面的上方，控制第一电机工作，使得滑块沿着丝杠向下移动，带动采集管进入水中，采样试管全部进入到水中采集水样，控制第一电机反转，带动整个采样装置向上移动脱离水面，控制第二电机工作，使得试管堵头向下移动穿过第三通孔后堵住采样试管，采样的同时，定位器和定时器工作，记录此次采样的时间和位置并通过无线通信装置发送到远端服务器，无人机返回到陆地，将采样试管从采样机构中取出，完成此次采样，重复多次上述操作，完成多个位置的水样采取工作。

本实施例所述的一种基于无人机的水质采样器，包括无人机、安装板、丝杠、导向杆、采样机构、第一电机、第二电机、试管堵头等。其通过在无人机的下方设置采样机构，利用第一电机控制采样机构进入到湖泊中进行水样采集，采集完成后利用第二电机控制堵头向下运动，将采集到水样的采样试管进行密封，防止在移动过程中发生泼洒，实现了对湖泊中水样的自动采集，不再需要工作人员乘船去采集水样，有效的减轻了工作人员的劳动强度，为湖泊水样采集带来了便利；其通过设置定位装置和定时装置，实现了水样采集的定时定位功能，并通过无线通信装置将此次水样采集的时间和位置发送到远端服务器中完成记录；其通过在采样管的上部设置导流口，可以将采样试管中溢出的水样排放出去，减轻整个采样管的重量。本装置结构简单、操作方便、效率高、智能化程度高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。