盒（23)中有第一MCU控制系统，第一MCU控制系统通过不同的控 制端口分别连接N对激光发射器和光电接收器组、第一电机（24)以及第一无线模块；第二 控制电路盒（33)中有第二MCU控制系统，第二MCU控制系统通过不同的控制端口分别连接 第二电机（25)、第三电机（44)、第四电机（57)、直线步进电机（46)、第一电极（54)、第二电 极（62)以及第二无线模块，第二无线模块与第一无线模块之间进行信息传递。2. 根据权利要求1所述循环水养殖多参数巡回检测取样装置，其特征是：抽水器（48) 包括外壳、螺杆（58)和位于外壳内的橡胶活塞（59)、螺杆头（61);螺杆（58)上端从直线步 进电机（46)顶部伸出，螺杆（58)下端伸入外壳内且固定连接直径大于螺杆（58)直径的圆 柱形螺杆头（61)，螺杆头（61)插入橡胶活塞（59)正中心，橡胶活塞（59)的外径与抽水器 (58)的内径相等且两者密封。3. 根据权利要求1所述循环水养殖多参数巡回检测取样装置，其特征是：小车（8)车身 下的前后两侧分别对称焊接滚珠轴承（42)，车轮（9)两侧设有与车轮（9)固定连接的车轮 夹板（40)，转动轮轴（41)底部与车轮夹板（40)顶部中心处焊接在一起且转动轮轴（41)的 顶部紧密嵌入滚珠轴承（42)中。4. 根据权利要求1所述循环水养殖多参数巡回检测取样装置，其特征是：轨道（7)是 由前挡板（63)、后挡板（64)和中间的水平支撑板组成的U形结构，在轨道（7)靠近左右两 端边缘处的水平支撑板的中心处分别设有一个齿轮孔（34)，第一电机（24)固定在左端的 齿轮孔（34)前侧与轨道（7)的前挡板（63)内侧之间；第二转动轴（38)后端设置滚动轴承 (35)，滚动轴承（35)固定在后挡板（64)内侧，第一齿轮（2)悬空于左端的齿轮孔（34)的中 心正上方；第二齿轮（3)位于右端的齿轮孔（34)的中心正上方，第一齿轮（2)与第二齿轮 (3)处于同一水平线，第一齿轮（2)、第二齿轮（3)和链条（5)都在轨道（7)的水平支撑板的 中心处。5. 根据权利要求4所述循环水养殖多参数巡回检测取样装置，其特征是：左端的齿轮 孔（34)的右侧边缘处为小车（8)的初始位置，在初始位置处设有一对激光发射器和光电接 收器组。6.根据权利要求4所述循环水养殖多参数巡回检测取样装置，其特征是：定滑轮30通 过与小车（8)车身的前侧边缘焊接一体的滑轮支架（31)固定，轨道（7)的前挡板（63)的高 度比后挡板（64)的高度低，前挡板（63)处于滑轮支架（31)下方且高于车轮（9)。7. -种如权利要求1所述循环水养殖多参数巡回检测取样装置的取样方法，其特征是 包括以下步骤： 1) 小车（8)处于最左侧的初始位置处，第一MCU控制系统控制第一电机（24)正转，带 动第一齿轮（2)转动并通过链条（5)带动第二齿轮（3)转动，带动小车（8)向右移动； 2) 当小车（8)移动到鱼塘（4)的中心正上方处时的中心位置时，车轮（9)遮挡住对应 的一对激光发射器和光电接收器组，第一MCU控制系统关闭第一电机（24)，小车（8)停止移 动； 3) 第一MCU控制系统通过第一无线模块发送取样指令给第二MCU控制系统的第二无 线模块，由第二MCU控制系统控制第二电机（25)正转，使吊绳（12)带着取样盒（11)下降； 同时第二MCU控制系统不断采集第二电极（62)的输入信号，判断第二电极（62)是否已接 触到鱼塘（4)的水面；若已接触，则第二MCU控制系统控制第二电机（25)停止转动，若未接 触，则第二MCU控制系统继续控制第二电机（25)正转直到已接触为止； 4) 第二MCU控制系统控制第三电机（44)正转，抽水器（48 )向下移动到达水下，关闭第 三电机（44); 5) 第二MCU控制系统控制直线步进电机（46)正转，使抽水器（48)内部形成负压吸入 水样品，再控制直线步进电机（46)停止转动； 6) 第二MCU控制系统控制第三电机（44)反转，抽水器（48)向上移动使抽水器（48)返 回到初始位置，关闭第三电机（44); 7) 第二MCU控制系统控制第四电机（57)正转，带动转盘（52)逆时针转动，使抽水器口 49对准样品杯（51)的正中心，第四电机（57)停止转动； 8) 第二MCU控制系统控制直线步进电机（46)反转，将水样品从抽水器（48)中注入到 样品杯（51)中，控制直线步进电机（46)停止转动，结束排水； 9) 第二MCU控制系统控制第四电机（57)正转，带动转盘（52)逆时针转动，使抽水器口 (49)对准转盘孔（50)的正中心，第四电机（57)停止转动； 10 )第二MCU控制系统控制第二电机（25 )反转，吊绳（12 )带着取样盒（11)上升；第二MCU控制系统关闭第二电机（25)，通过第二无线模块发送完成取样指令给第一MCU控制系 统； 11)第一MCU控制系统继续控制第一电机（24)正转，使小车（8)继续向右移动，并重复 上述步骤2)~10)，直至所有鱼塘（4)的水样已经全部取完； 12 )第一MCU控制系统控制第一电机（24)反转，小车（8 )向左移动，第一MCU控制系统 采集完N对激光发射器和光电接收器组的信号时，小车（8)回到初始位置处，第一电机（24) 停止转动，第一轮取样结束； 13)从取样盒11中取出全部样品杯（51)进行水质检测后将全部的样品杯（51)重新放 入取样盒（11)后继续下一轮取样。8.根据权利要求7所述的取样方法，其特征是： 步骤1)中，小车（8)处于最左侧的初始位置处，第一MCU控制系统采集到第一光电接 收器的信号后，记录采集到的光电信号次数《=1 ; 步骤2)中，第一MCU控制系统采集到光电接收器的信号后自动累计采集到的光电信号次数n十1 ; 步骤3)中，记录第二电机（25)正转的总次数％ ; 步骤4)中，抽水器口（49)到达水下深度if 处，第三电机（44)正转总次数为，当第三电机（44)正转次数达到巧时关闭九是抽水器口（49)底部与两个电极 的底部之间的距离，匕是抽水器（48)顶部与转盘（52)上表面之间的距离，/是第三电机 (44)每转动一次直线步进电机（46)与抽水器（48)移动的距离； 步骤5)中，直线步进电机（46)正转次后停止转动，r是每个鱼塘（4)需抽取 水样品的体积，v是直线步进电机（46)每转动一次所能抽取的水样品的体积； 步骤6)中，第三电机（44)反转总次数为巧时关闭； 步骤7)中，第二MCU控制系统控制第四电机（57)正转，带动转盘（52)逆时针转动，从 转盘孔（50)中心旋转至样品杯（51)中心时第四电机（57)的转动次数，第四电机 (57)正转:^次后停止转动，p为转盘孔（50)中心与样品杯（51)中心之间的角度，c?是转盘 (52)每次转动的角度； 步骤8)中，直线步进电机（46)反转次后停止转动； 步骤9)中，第四电机（57)正转^/:次后停止转动； 步骤11)中，第一MCU控制系统通过第一无线模块接收到完成取样指令后，判断采集 光电接收器信号的次数e是否为N，如果n#：V-1，第一MCU控制系统继续控制第一电机 (24)正转，如果u=_V+l，则所有鱼塘（4)的水样全部取完。
【专利摘要】本发明公开一种循环水养殖多参数巡回检测取样方法与装置，在多个鱼塘的正上方设置轨道，并在轨道的两边挡板安装多组激光发射器和光电接收器，利用MCU控制系统采集光电接收器信号控制小车在鱼塘的中央上方停留后，MCU控制系统控制取样装置下降至鱼塘水面，并通过抽水器实现水样的定量抽取后依次注入相应的样品杯中，直到所有鱼塘取样完成后由检测人员统一检测，整个巡回取样过程由MCU控制系统控制，能够实现一套取样装置对多个鱼塘进行巡回自动取样，提高了水产养殖的自动化水平，有效降低劳动强度与人力成本。
【IPC分类】G01N1/14
【公开号】CN104990766
【申请号】CN201510416400
【发明人】张荣标, 王小格, 董荣伟
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月16日