一种无人船用取水装置的制作方法

1.本实用新型涉及水样采集技术领域，具体涉及一种无人船用取水装置。


背景技术：

2.中国专利cn202010643213.1公开了一种基于无人机的离岸水样采集装置，包括：无人机、遥控站、采样绳、取水机构、固定挂环、漂浮阀，所述采样绳的上、下两端分别连接所述无人机、所述取水机构，所述采样绳上按照预设的刻度位置设置有所述固定挂环，通过设定的预取水深度将所述漂浮阀与所述采样绳对应长度上的所述固定挂环连接，使得所述遥控站控制所述无人机至待测水域后悬停，所述漂浮阀悬浮于水面，通过进入水面以下的所述取水机构获取预设深度的水样。其优点是：巧妙地实现自动取水、速度快、效率高；且取水后避免取样水的二次污染，提高水样检测的准确率；
3.采用该实用新型虽然可以解决传统的取水效率低以及准确率低的技术问题，但是，在实际操作过程中，采用此种方式进行取样，一次仅能取一次样，有时为了实现水域的水质的检测的准确性，需要对江、河、湖、海等水域内的水质进行多次取样，若采用上述装置则会使得取样效率较低；
4.为此，急需解决现有问题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型之目的在于提供一种无人船用取水装置，以解决江、河、湖、海等水域不能多次高效取样的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种无人船用取水装置，包括：固定件、限位件、多个采集瓶、钢管和动力件，其中：
7.固定件，与无人船固定连接；
8.限位件，用以将多个采集瓶限位在其上，并可转动的设置在固定件上；
9.采集瓶，用以储存江、河、湖或海的水域内的水；
10.钢管，一端设置在江、河、湖或海的水域内，另一端依次穿过固定件和限位件并选择性的与采集瓶连通；
11.动力件，用以为限位件的转动提供动力。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述固定件包括第一盘、第二盘和第一连接件，其中：
14.第一盘，与无人船固定连接；
15.第一连接件，与第一盘固定连接；
16.第二盘，与第一连接件固定连接；
17.所述限位件包括转盘、第二连接件和第三盘，其中：
18.转盘，外表面上开设有圆环槽，第二盘设置在圆环槽内，动力件为转盘的转动提供动力；
19.第三盘，位于转盘的上方，其上开设有与采集瓶数量相等的开口，一采集瓶的底部放置在转盘上并卡设在开口内；
20.第二连接件，用以将第三盘与转盘固定连接。
21.作为上述技术方案的进一步描述：
22.所述钢管包括第一竖管、横管和第二竖管，其中：
23.第一竖管，一端设置在江、河、湖或海的水域内，另一端依次穿过固定件和限位件；
24.横管，与第一竖管相互连通；
25.第二竖管，与横管相互连通，其自由端选择性的与采集瓶连通。
26.作为上述技术方案的进一步描述：
27.多个所述采集瓶以第一竖管的轴线为中心等圆周阵列的设置在转盘上。
28.作为上述技术方案的进一步描述：
29.所述第二竖管的自由端距离采集瓶的瓶口的距离为1-3cm。
30.作为上述技术方案的进一步描述：
31.所述采集瓶的瓶口开设有缺口，所述第二竖管为软管，所述第二竖管的自由端选择性的穿过缺口并设置在采集瓶内。
32.作为上述技术方案的进一步描述：
33.所述动力件包括伺服电机，所述转盘可旋转的连接在伺服电机的输出端上。
34.作为上述技术方案的进一步描述：
35.所述动力件还包括减速件，减速件用以降低转盘的转速。
36.本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：
37.(一)该取水装置通过设置在无人船上，因此，当需要对江、河、湖、海等水域内取水时，只需通过控制无人船使其驶入到预期位置即可完成该目的地的水域取水，通过设置多个采集瓶，且限位设置在限位件上，限位件在动力件的作用下可做旋转运动，而钢管却是相对不动的，因此，可以通过旋转限位件，实现限位件上的采集瓶的旋转，钢管的出水口可落入到任意一个采集瓶上方，实现采集瓶内水样的采集，在实际操作过程中，当无人船驶入某一水域后，当水样采集完成后，控制无人船到达下一采集点，通过旋转限位件，使得钢管的出水口位于另一采集瓶的上方，实现另一采集瓶内的水样的采集，综上，采用此种装置可以有效的解决背景技术中提到的江、河、湖、海等水域不能多次高效取样的技术问题。
38.(二)在(一)中虽然可以解决背景技术中提到的江、河、湖、海等水域不能多次高效取样的技术问题，但是在实际操作过程中却会存在一定的问题，即限位件在旋转的过程中如何使得钢管能够与采集瓶进行有效的连通从而实现各个采集瓶内的水样的采集，通过采用两种方式进行实现，其分别为：
39.(1)第二竖管和采集瓶间接连通：通过将多个采集瓶以钢管的轴线为中心等圆周阵列的设置在限位件上，从而可以使得第二竖管可以始终与任一采集瓶同轴设置，如此，可以保证第二竖管和采集瓶之间的相互连通，但是，若第二竖管距离采集瓶的瓶口过高，则会出现第二竖管内的水溅射到采集瓶外，为了解决此种问题，通过将第二竖管距的自由端距离采集瓶的瓶口的距离为1-3cm，从而可以有效的防止第二竖管内的水溅射到采集瓶外的情况发生；
40.(2)第二竖管和采集瓶直接连通：通过将多个采集瓶以钢管的轴线为中心等圆周
阵列的设置在限位件上，从而可以使得第二竖管可以始终与任一采集瓶同轴设置，如此，可以保证第二竖管和采集瓶之间的相互连通，但是，若需要完全防止第二竖管内的水溅射到采集瓶外，则需要实现第二软管的出水口位于采集瓶内，为了实现此种设计目的，通过将第二竖管采用软管设计，软管具有一定的弹性，在限位件旋转使得采集瓶随其旋转的过程中，软管在穿过缺口时，软管会出现折弯的情况，当采集瓶继续旋转，则软管的折弯部在与缺口的侧壁挤压的作用下从而进入到采集瓶内；
41.(3)综合(1)和(2)，显然实施方案(2)的方案优于实施方案(1).
42.(三)为了实现(二)的设计意图，使得当限位件旋转使得采集瓶随其旋转，从而使得第二竖管和采集瓶同轴设置，即保证采集瓶的轴线旋转停止的位置能够刚好与第二竖管的轴线重合，需要对动力件进行一定的限制，通过将动力件选用伺服电机可以实现上述意图，伺服电机具有随开随停的特点，旋转角度可控，如此可以保证采集瓶的精准定位，由于伺服电机的转轴转速过快，若直接将转盘与伺服电机连接，则转盘过快的转速不仅会使得采集瓶内收集到的水样洒出采集瓶外，还会使得采集瓶的定位精度难以保证，为了解决此种问题，通过设置减速件，从而达到为转盘减速的目的。
附图说明
43.图1是本实用新型一种无人船用取水装置的立体图；
44.图2是本实用新型一种无人船用取水装置的另一立体图；
45.图3是本实用新型一种无人船用取水装置的减速件的立体图；
46.图4是本实用新型一种无人船用取水装置的图3的剖视图。
47.图中：1、固定件；11、第一盘；12、第二盘；13、第一连接件；2、限位件；21、转盘；211、圆环槽；22、第二连接件；23、第三盘；231、开口；3、采集瓶；31、缺口；4、钢管；41、第一竖管；42、横管；43、第二竖管；5、动力件；51、伺服电机；511、动力轴；52、减速件；521、小齿轮；522、大齿轮。
具体实施方式
48.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
49.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
50.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
51.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
52.实施例1：
53.本实用新型提供一种无人船用取水装置，包括：固定件1、限位件2、多个采集瓶3、钢管4和动力件5，其中：
54.固定件1，与无人船固定连接，请参阅图3所示，并结合图4所示，包括第一盘11、第二盘12和第一连接件13，其中：第一盘11，与无人船固定连接；第一连接件13，为四个第一连接杆，与第一盘11固定连接；第二盘12，与第一连接件13固定连接。
55.限位件2，用以将多个采集瓶3限位在其上，并可转动的设置在固定件1上，请参阅图1所示，并结合图3和图4所示，包括转盘21、第二连接件22和两个第三盘23，其中：转盘21，外表面上开设有圆环槽211，第二盘12设置在圆环槽211内；第三盘23，位于转盘21的上方，其上开设有与采集瓶3数量相等的开口231，一采集瓶3的底部放置在转盘21上并卡设在开口231内；第二连接件22，为四个第二连接杆，第三盘23与转盘21之间通过四个第二连接杆固定连接。
56.采集瓶3，用以储存江、河、湖或海的水域内的水，多个采集瓶3以第一竖管41的轴线为中心等圆周阵列的设置在转盘21上。
57.钢管4，一端设置在江、河、湖或海的水域内，另一端依次穿过固定1和限位件2并选择性的与采集瓶3连通，请参阅图1所示，包括第一竖管41、横管42和第二竖管43，其中：第一竖管41，一端设置在江、河、湖或海的水域内且穿过转盘21和第三盘23；横管42，与第一竖管41相互连通；第二竖管43，与横管42相互连通，其自由端选择性的与采集瓶3连通。
58.动力件5，用以为限位件2的转动提供动力且降低转盘21的转速，请参阅图1所示，并结合图3所示，包括伺服电机51和减速件52，其中伺服电机51动力连接有动力轴511，减速件52包括小齿轮521和大齿轮522，其中动力轴511通过键连接的方式和小齿轮521连接，小齿轮521和大齿轮522相互啮合，大齿轮522与转盘21固定连接且同轴设置。
59.此外，第二竖管43距的自由端距离采集瓶3的瓶口的距离为1-3cm。
60.以下介绍本实用新型的工作方式：
61.首先，该取水装置通过设置在无人船上，因此，当需要对江、河、湖、海等水域内取水时，只需通过控制无人船使其驶入到预期位置即可完成该目的地的水域取水，通过设置多个采集瓶3，且限位设置在限位件2上，限位件2在动力件5的作用下可做旋转运动，而钢管4却是相对不动的，因此，可以通过旋转限位件2，实现限位件2上的采集瓶3的旋转，钢管4的出水口可落入到任意一个采集瓶3上方，实现采集瓶3内水样的采集，在实际操作过程中，当无人船驶入某一水域后，当水样采集完成后，控制无人船到达下一采集点，通过旋转限位件2，使得钢管4的出水口位于另一采集瓶3的上方，实现另一采集瓶3内的水样的采集，综上，采用此种装置可以有效的解决背景技术中提到的江、河、湖、海等水域不能多次高效取样的技术问题。
62.最后，限位件2在旋转的过程中如何使得钢管4能够与采集瓶3进行有效的连通从而实现各个采集瓶3内的水样的采集进行如下阐述：通过将多个采集瓶3以钢管4的轴线为中心等圆周阵列的设置在限位件2上，从而可以使得第二竖管43可以始终与任一采集瓶3同轴设置，如此，可以保证第二竖管43和采集瓶3之间的相互连通，但是，若第二竖管43距离采
集瓶3的瓶口过高，则会出现第二竖管43内的水溅射到采集瓶3外，为了解决此种问题，通过将第二竖管43距的自由端距离采集瓶3的瓶口的距离为1-3cm，从而可以有效的防止第二竖管43内的水溅射到采集瓶3外的情况发生。
63.实施例2：
64.在实施例1中，虽然可以解决江、河、湖、海等水域不能多次高效取样的技术问题，但是在旋转的钢管4能够与采集瓶3进行有效的连通的技术问题上，其采用的是第二竖管43和采集瓶3间接连通的方式进行实现，显然此种方式对于采集瓶3的瓶身高度和第二竖管43的长度均是有所要求，局限性较大，为了解决此种问题，本实用新型给出了另一种优选的实施方案：
65.一种无人船用取水装置，包括：固定件1、限位件2、多个采集瓶3、钢管4和动力件5，其中，固定件1、限位件2、钢管4和动力件5均与实施例1一致，对于采集瓶3进行了一定的改进，具体而言，请参阅图2所示，采集瓶3的瓶口开设有缺口31，对于第二竖管43的材质进行一定的限定第二竖管43为软管，第二竖管43的自由端选择性的穿过缺口31并设置在采集瓶3内。
66.以下介绍本实用新型的工作方式：
67.通过将多个采集瓶3以钢管4的轴线为中心等圆周阵列的设置在限位件2上，从而可以使得第二竖管43可以始终与任一采集瓶3同轴设置，如此，可以保证第二竖管43和采集瓶3之间的相互连通，但是，若需要完全防止第二竖管43内的水溅射到采集瓶3外，则需要实现第二软管的出水口位于采集瓶3内，为了实现此种设计目的，通过将第二竖管43采用软管设计，软管具有一定的弹性，在限位件2旋转使得采集瓶3随其旋转的过程中，软管在穿过缺口31时，软管会出现折弯的情况，当采集瓶3继续旋转，则软管的折弯部在与缺口31的侧壁挤压的作用下从而进入到采集瓶3内。
68.最后，需要注意的是：对于实施例1和2而言，当限位件2旋转使得采集瓶3随其旋转，从而使得第二竖管43和采集瓶3同轴设置，即保证采集瓶3的轴线旋转停止的位置能够刚好与第二竖管43的轴线重合，需要对动力件5进行一定的限制，通过将动力件5选用伺服电机51可以实现上述意图，伺服电机51具有随开随停的特点，旋转角度可控，如此可以保证采集瓶3的精准定位，由于伺服电机51的转轴转速过快，若直接将转盘21与伺服电机51连接，则转盘21过快的转速不仅会使得采集瓶3内收集到的水样洒出采集瓶3外，还会使得采集瓶3的定位精度难以保证，为了解决此种问题，通过设置减速件52，从而达到为转盘21减速的目的。
69.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。