一种多层水样持续、自动采集的深水采样装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种多层水样持续、自动采集的深水采样装置，包括筒体，筒体由圆顶盖、筒身和圆锥体配重组成，筒体的外侧固设有水样取样瓶，筒身中间通过隔板将其垂直分隔成2?3个内室，内室内分别设有单片机控制器和锂电池；筒体外侧壁固设有用于测量水压的压力传感器；圆顶盖上端固设有吊环和蓝牙通信电线；吊环通过绳索与设于水面上的电机升降装置连接；蓝牙通信电线与设于水面上的电脑建立无线通讯；自动取样瓶的上、下端面各开设有进水口，进水口处固设有电磁阀，电磁阀和压力传感器分别与单片机控制器连接；电磁阀、压力传感器均与锂电池连接对其进行供电。在六个不同的水深处实现自动取样，操作简单，效率高，实现了多层水样持续采样。
【专利说明】一种多层水样持续、自动采集的深水采样装置
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种水质取样装置，具体涉及一种多层水样持续、自动采集的深水采样装置。
【背景技术】
[0003]随着水资源开发利用的速度与力度增大，水环境问题日益受到重视。而作为水环境评价指标的水质要素是衡量水域破坏程度或应用水是否健康的重要指标，准确的水质指标为环保提供可靠的依据。水样采集是其中一项重要的环节，采集到具有代表性、能准确反映水质参数的浓度和指标的水样是一项重要研究课题。
[0004]随着水污染的加剧，地下水污染也日益加重，而且达到了较深的层次，在采集区域水样及污染情况时，深水采样、深井采样在当下成为一种新的需求。目前深水采样装置广泛用于环保及其他相关部门进行水质或水中浮游生物等分析时采集水样。
[0005]在公开号为102128735A的发明专利中，虽能实现不同深度的水质取样，但是其整个系统依靠水面上的水栗抽水，水下和水面依靠水管连接，水样容易交叉污染，且不能实现智能自动化操作。申请号为201320391655.7的中国发明专利，可实现深水取样的自动化，但是结构简单，每次只能取一个样，导致效率低。因此，开发一种多层水样持续采集的自动深水采集装置已成为一种必要，而且具有良好的市场前景。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明所解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够实现江河湖泊等多层水样持续、自动采集的深水采样装置，具有自动化作业、高效率、低成本等特点，可以应用于水质检测、水中浮游生物等分析、科学研究考察的等领域。
[0008]本发明所采用的技术方案是:
一种多层水样持续、自动采集的深水采样装置，包括筒体，所述筒体由圆顶盖、筒身和圆锥体配重组成，所述筒体的外侧固设有水样取样瓶，所述筒身中间通过隔板将其垂直分隔成2-3个内室，所述内室内分别设有单片机控制器和锂电池;所述筒体外侧壁固设有用于测量水压的压力传感器;所述圆顶盖上端固设有吊环和蓝牙通信电线；所述吊环通过绳索与设于水面上的电机升降装置连接;所述蓝牙通信电线与设于水面上的电脑建立无线通讯;所述自动取样瓶的上、下端面各开设有进水口，所述进水口处固设有电磁阀，所述电磁阀和压力传感器分别与单片机控制器连接;所述电磁阀、压力传感器均与锂电池连接对其进行供电。
[0009]进一步方案，所述筒身的外周固定套设有固定架，所述固定架包括套设在筒身外周的内环固定架，所述内环固定架的外侧间隔设有用于固定自动取样瓶的外环固定架。
[0010]进一步方案，所述筒体的外侧间隔固设有六个水样取样瓶。
[0011]进一步方案，所述单片机控制器为JMDMRS-485/232串口控制步进电机系统，单片机控制器将压力传感器检测到的水压转化为水深数值，当水深数值达到设定值时，单片机控制器控制位于水样取样瓶两端进水口处的电磁阀同时打开或关闭。
[0012]进一步方案，所述压力传感器固设于筒体的外侧且与水样取样瓶的上端进水口同高度。
[0013]本装置在应用时，通过绳索将本装置的吊环与电机升降装置连接起来，工作人员在甲板上利用电机升降装置带动绳索，将本装置下降至水中。此时，与水样取样瓶的上端进水口同高度的压力传感器感知到周围水压，水压经单片机控制器换算成水的深度，当其到达指定深度位置时，单片机控制器则驱动其中一个水样取样瓶的两端进水口处的电磁阀同时打开，水样通过进水口进入水样取样瓶中，经过2_3min后，单片机控制器则驱动关闭电磁阀，则水样取样瓶的两端进水口同时关闭，从而完成该深度的水质取样。然后控制本装置继续下降，当到达另一指定深度位置时，单片机控制器控制另一个水样取样瓶的两端进水口处的电磁阀同时打开，水样进入该水样取样瓶中，经过一定时间后，单片机控制器则关闭电磁阀，而完成该深度的水质取样。如此直至所有的水样取样瓶均装满，再通过电机升降装置将本装置提升回水面。
[0014]采样过程中，单片机控制器通过蓝牙通讯天线与电脑建立无线通讯，控制电磁阀按设定序号打开，使水样依次进入水样取样瓶中，并对每个水样取样瓶进行标记，从而检测出对应水深的水样的检测情况。
[0015]本发明的有益效果是:
1、本发明结合压力传感器、单片机控制器以及6个水样取样瓶，实现至多6个不同深度水层的原位水质采样。
[0016]2、本装置与水上电机升降装置通过绳索连接，实现了深水层处取样操作，可以完成深度为200米以内的深水采样。
[0017]3、本装置通过蓝牙通讯天线与电脑之间的无线通讯，再通过单片机控制器来控制水样取样瓶的自动开、关，实现了自动取样操作。
[0018]4、本装置的水样取水瓶是采用闭合式储水区的设计，保证了深水取样的水样的准确性，提高了工作效率，减少了劳动强度。
[0019]
【附图说明】
[0020]图1是本发明的结构示意图。
[0021 ]图2是本发明中筒体的透视图。
[0022]图3是本发明中固定架的结构示意图。
[0023]图中:1-吊环，2-绳索，3-筒体，3-1-圆顶盖，3_2_筒身，3_3_圆锥体配重，4_隔板，5-水样取样瓶，6-电磁阀，7-固定架，7-1-内环固定架，7-2-外环固定架，8-压力传感器，9-蓝牙通信天线，10-单片机控制器，11-锂电池。
[0024]
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0026]如图1、2所示，一种多层水样持续、自动采集的深水采样装置，包括筒体3，所述筒体3由圆顶盖3-1、筒身3-2和圆锥体配重3-3组成，所述筒体3的外侧固设有水样取样瓶5，所述筒身3-2中间通过隔板4将其垂直分隔成2-3个内室，所述内室内分别设有单片机控制器10和锂电池11;所述筒体3外侧壁固设有用于测量水压的压力传感器8;所述圆顶盖3-1上端固设有吊环I和蓝牙通信电线9;所述吊环I通过绳索2与设于水面上的电机升降装置连接；所述蓝牙通信电线9与设于水面上的电脑建立无线通讯;所述自动取样瓶5的上、下端面各开设有进水口，所述进水口处固设有电磁阀6，所述电磁阀6和压力传感器8分别与单片机控制器10连接;所述电磁阀6、压力传感器8均与锂电池11连接对其进行供电。
[0027]如图3所示，筒身3-2的外周固定套设有固定架7，所述固定架7包括套设在筒身3-2外周的内环固定架7-1，所述内环固定架7-1的外侧间隔设有用于固定自动取样瓶5的外环固定架7-2。
[0028]进一步方案，所述筒体3的外侧间隔固设有六个水样取样瓶5。
[0029]进一步方案，所述单片机控制器10为JMDMRS-485/232串口控制步进电机系统，单片机控制器10将压力传感器8检测到的水压转化为水深数值，当水深数值达到设定值时，单片机控制器10控制位于自动取样瓶5两端进水口处的电磁阀6同时打开或关闭。
[0030]进一步方案，所述压力传感器8固设于筒体3的外侧且与水样取样瓶5的上端进水口同高度。
[0031]在具体使用过程中，水样取样瓶5的材质为特氟龙，瓶身高度为80mm、直径为66mm。所述筒体3的材质为不锈钢，总体高度为670_，筒身直径为200_。所述圆锥体配重3-3的材质为铁。
[0032]本装置在应用时，通过绳索将本装置的吊环与电机升降装置连接起来，工作人员在甲板上利用电机升降装置带动绳索而将本装置下降至水中。此时，与水样取样瓶的上端进水口同高度的压力传感器感知到周围水压，水压经单片机控制器换算成水的深度，当其到达指定深度位置时，单片机控制器则驱动其中一个水样取样瓶的两端进水口处的电磁阀同时打开，水样通过进水口进入水样取样瓶中，经过2_3min后，单片机控制器则驱动关闭电磁阀，则水样取样瓶的两端进水口同时关闭，从而完成该深度的水质取样。然后控制本装置继续下降，当到达另一指定深度位置时，单片机控制器控制另一个水样取样瓶的两端进水口处的电磁阀同时打开，水样进入该水样取样瓶中，经过一定时间后，单片机控制器则关闭电磁阀，而完成该深度的水质取样。如此直至所有的水样取样瓶均装满，再通过电机升降装置将本装置提升回水面。
[0033]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均仍在本发明的技术方案的范围内且属于要求保护的本发明的范围。
【主权项】
1.一种多层水样持续、自动采集的深水采样装置，包括筒体(3)，所述筒体(3)由圆顶盖(3-1)、筒身(3-2)和圆锥体配重(3-3)组成，所述筒体(3)的外侧固设有水样取样瓶(5)，其特征在于:所述筒身(3-2)中间通过隔板(4)将其垂直分隔成2-3个内室，所述内室内分别设有单片机控制器(10)和锂电池(11);所述筒体(3)外侧壁固设有用于测量水压的压力传感器(8);所述圆顶盖(3-1)上端固设有吊环(I)和蓝牙通信电线(9);所述吊环(I)通过绳索(2)与设于水面上的电机升降装置连接;所述蓝牙通信电线(9)与设于水面上的电脑建立无线通讯；所述水样取样瓶(5)的上、下端面各开设有进水口，所述进水口处固设有电磁阀(6)，所述电磁阀(6)和压力传感器(8)分别与单片机控制器(10)连接;所述电磁阀(6)、压力传感器(8)均与锂电池(I I)连接对其进行供电。2.根据权利要求1所述的深水采样装置，其特征在于:所述筒身(3-2)的外周固定套设有固定架(7)，所述固定架(7)包括套设在筒身(3-2)外周的内环固定架(7-1)，所述内环固定架(7-1)的外侧间隔设有用于固定自动取样瓶(5)的外环固定架(7-2)。3.根据权利要求1所述的深水采样装置，其特征在于:所述筒体(3)的外侧间隔固设有六个水样取样瓶(5)。4.根据权利要求1所述的深水采样装置，其特征在于:所述单片机控制器(10)为JMDMRS-485/232串口控制步进电机系统，单片机控制器(10)将压力传感器(8)检测到的水压转化为水深数值，当水深数值达到设定值时，单片机控制器(10)控制位于水样取样瓶(5)两端进水口处的电磁阀(6 )同时打开或关闭。5.根据权利要求1所述的深水采样装置，其特征在于:所述压力传感器(8)固设于筒体(3 )的外侧且与水样取样瓶(5 )的上端进水口同高度。
【文档编号】G01N1/10GK106053139SQ201610589144
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月24日 公开号201610589144.4, CN 106053139 A, CN 106053139A, CN 201610589144, CN-A-106053139, CN106053139 A, CN106053139A, CN201610589144, CN201610589144.4
【发明人】余道洋, 曹长虎, 戚功美, 刘锦淮
【申请人】中国科学院合肥物质科学研究院