一种适用于深井采样的潜水式无人机

本技术涉及深井采样，具体为一种适用于深井采样的潜水式无人机。

背景技术：

1、日常生活中为了对水质进行监测，对水样进行采集分析是必不可少的过程，采集天然水样样本，并对其各项物理和化学指标进行分析，是针对天然水样的物理、化学、生物，以及环境科学研究的重要内容，目前深井地下水的利用越来越广泛，在对深井地下水的利用中需要经常使用采样装置来对水样进行采集和分析。

2、目前对深井水样采样时，一般是使用真空泵连接抽水管进行采样，在携带时设备较为沉重不便于人员携带，且抽水管的长度很长导致抽水难度大。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种适用于深井采样的潜水式无人机，以解决传统深井取样设备取样不变、较为沉重不便于人员携带的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种适用于深井采样的潜水式无人机，包括取样外壳，所述取样外壳为空心子弹头状，所述取样外壳的弹尾处安装有底盖；

3、所述潜水式无人机还包括安装于所述取样外壳弹头位置处的螺旋桨，所述取样外壳靠近弹头位置处安装有飞行机构，所述飞行机构能够带动所述潜水式无人机飞行；

4、所述潜水式无人机还包括插入到所述取样外壳内部空腔中的取样瓶，取样瓶的底部设有进水管，进水管穿插到所述底盖中，取样瓶内部安装有与所述进水管相连接的抽水机构；

5、所述潜水式无人机还包括驱动装置，所述驱动装置用于分别驱动螺旋桨和飞行机构；

6、所述取样瓶外壁与取样外壳的内壁之间形成有环形腔，所述环形腔内安装有配重机构，所述配重机构用于改变所述潜水式无人机的重心；

7、所述取样外壳的内部安装有控制器，驱动装置、配重机构和抽水机构均与控制器电连接。

8、作为本申请中优选的技术方案，所述取样外壳的内壁靠近弹头位置处安装有圆板，所述圆板将所述取样外壳内部的空腔分为控制腔和取样腔，所述取样瓶设置于所述取样腔中，所述驱动装置和飞行机构均安装于所述圆板上。

9、作为本申请中优选的技术方案，所述飞行机构包括与所述取样外壳外壁转动连接的外齿环，所述外齿环的内侧面上形成有齿槽，所述圆板上转动安装有与所述外齿环相啮合的内齿轮，所述圆板上转动安装有与所述内齿轮相啮合的驱动齿轮，所述外齿环的外侧面上安装有三个机翼机构。

10、作为本申请中优选的技术方案，所述机翼机构包括桨片和固定于所述外齿环外侧面上的固定块，所述固定块的一侧设有桨片座，所述桨片顶部一侧设有转动座，所述转动座与所述桨片座之间通过销轴转动连接，所述桨片座的顶部上表面设有限位板。

11、作为本申请中优选的技术方案，所述驱动装置为竖直安装于所述取样外壳内部的双轴驱动电机，所述双轴驱动电机的一端连接于所述螺旋桨的杆端上，其另一端连接于所述驱动齿轮上。

12、作为本申请中优选的技术方案，所述配重机构包括套设于所述取样瓶外壁中的配重环，所述配重环位于所述取样腔中，所述圆板顶部对称设有气缸，所述气缸的杆端连接于所述配重环的上表面。

13、作为本申请中优选的技术方案，所述抽水机构包括安装于取样瓶内部的水泵，所述水泵的进水端连接于所述进水管的顶端，所述进水管与所述水泵的进水端处还安装有电磁阀。

14、作为本申请中优选的技术方案，所述取样外壳的外壁上安装有水压传感器，所述水压传感器与所述控制器电连接。

15、作为本申请中优选的技术方案，所述取样瓶的内部安装有液位计，所述液位计与所述控制器电连接。

16、作为本申请中优选的技术方案，所述圆板的顶板分别固定有第一轴承座和第二轴承座，所述内齿轮和驱动齿轮的下表面均设有连接轴，两个所述连接轴分别转动安装于所述第一轴承座和第二轴承座中。

17、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

18、该深井水样潜水式无人机，包括取样外壳，所述取样外壳为空心子弹头状，所述取样外壳的弹尾处安装有底盖；所述潜水式无人机还包括安装于所述取样外壳弹头位置处的螺旋桨，所述取样外壳靠近弹头位置处安装有飞行机构，所述飞行机构能够带动所述潜水式无人机飞行；所述潜水式无人机还包括插入到所述取样外壳内部空腔中的取样瓶，取样瓶的底部设有进水管，进水管穿插到所述底盖中，取样瓶内部安装有与所述进水管相连接的抽水机构。本潜水式无人机的体积小巧、结构新颖且取样方便，方便携带，能够精准控制取样水深和取样水量，适应深层井水的取样。

技术特征：

1.一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于，包括取样外壳(1)，所述取样外壳(1)为空心子弹头状，所述取样外壳(1)的弹尾处安装有底盖(2)；

2.根据权利要求1所述的一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于：所述取样外壳(1)的内壁靠近弹头位置处安装有圆板，所述圆板将所述取样外壳(1)内部的空腔分为控制腔和取样腔，所述取样瓶(5)设置于所述取样腔中，所述驱动装置和飞行机构(3)均安装于所述圆板上。

3.根据权利要求2所述的一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于：所述飞行机构(3)包括与所述取样外壳(1)外壁转动连接的外齿环(301)，所述外齿环(301)的内侧面上形成有齿槽，所述圆板上转动安装有与所述外齿环(301)相啮合的内齿轮(302)，所述圆板上转动安装有与所述内齿轮(302)相啮合的驱动齿轮(303)，所述外齿环(301)的外侧面上安装有三个机翼机构。

4.根据权利要求3所述的一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于：所述机翼机构包括桨片(305)和固定于所述外齿环(301)外侧面上的固定块(306)，所述固定块(306)的一侧设有桨片座(304)，所述桨片(305)顶部一侧设有转动座(307)，所述转动座(307)与所述桨片座(304)之间通过销轴转动连接，所述桨片座(304)的顶部上表面设有限位板(308)。

5.根据权利要求3所述的一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于：所述驱动装置为竖直安装于所述取样外壳(1)内部的双轴驱动电机(7)，所述双轴驱动电机(7)的一端连接于所述螺旋桨(4)的杆端上，其另一端连接于所述驱动齿轮(303)上。

6.根据权利要求2所述的一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于：所述配重机构包括套设于所述取样瓶(5)外壁中的配重环(6)，所述配重环(6)位于所述取样腔中，所述圆板顶部对称设有气缸(601)，所述气缸(601)的杆端连接于所述配重环(6)的上表面。

7.根据权利要求2所述的一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于：所述抽水机构包括安装于取样瓶(5)内部的水泵，所述水泵的进水端连接于所述进水管(501)的顶端，所述进水管(501)与所述水泵的进水端处还安装有电磁阀。

8.根据权利要求1所述的一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于：所述取样外壳(1)的外壁上安装有水压传感器(101)，所述水压传感器(101)与所述控制器电连接。

9.根据权利要求1所述的一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于：所述取样瓶(5)的内部安装有液位计，所述液位计与所述控制器电连接。

10.根据权利要求3所述的一种适用于深井采样的潜水式无人机，其特征在于：所述圆板的顶板分别固定有第一轴承座和第二轴承座，所述内齿轮(302)和驱动齿轮(303)的下表面均设有连接轴，两个所述连接轴分别转动安装于所述第一轴承座和第二轴承座中。

技术总结
本技术公开了一种适用于深井采样的潜水式无人机，涉及深井采样技术领域。一种适用于深井采样的潜水式无人机，包括取样外壳，所述取样外壳为空心子弹头状，所述取样外壳的弹尾处安装有底盖；所述潜水式无人机还包括安装于所述取样外壳弹头位置处的螺旋桨，所述取样外壳靠近弹头位置处安装有飞行机构，所述飞行机构能够带动所述潜水式无人机飞行；所述潜水式无人机还包括插入到所述取样外壳内部空腔中的取样瓶，取样瓶的底部设有进水管，进水管穿插到所述底盖中，取样瓶内部安装有与所述进水管相连接的抽水机构。本技术本潜水式无人机的体积小巧、结构新颖且取样方便，能够精准控制取样水深和取样水量，适应深层井水的取样。

技术研发人员：李天霄,侯仁杰,孟凡香,纪毅
受保护的技术使用者：东北农业大学
技术研发日：20221010
技术公布日：2024/1/12