一种自动化水体分层采样器及其应用的制作方法

本发明涉及一种水体采样器，特别涉及一种自动化水体分层采样器及其应用。

背景技术：

调查、监测、研究河流、湖泊、水库等水体水质及分析污染物在水体中的迁移和扩散规律，需要进行水样采集。

现有的水质采样器不具备同时在不同深度分层采样的要求，同时现代环境监测和卫生防疫人员，到现场采样时，常常会因为现场没有电源烦恼。现有的水体采样装置多需要交流电源，因此野外进行水体采集不方便。

技术实现要素：

为了弥补以上领域的不足，本发明提供了一种便携静默式自动化水体分层采样器。

本发明所提供的自动化水体分层采样器，包括遥控船(2)、水样采集装置以及设置在所述遥控船(2)上的信号接收器(7)、船体马达(17)；

所述水样采集装置包括水样的盛水容器(3)、中央数据处理器(4)、智能样品采集马达(5)、水样注水管(8)和水样采集管(9)；

所述水样的盛水容器(3)通过水样注水管(8)与所述水样采集管(9)相连通，所述盛水容器(3)用于设置在遥控船(2)上盛装所取的水样；

水样采集管(9)用于设置在遥控船(2)下部伸入水中取样，且可通过所述智能样品采集马达(5)以传动方式控制其伸缩以达到水体的不同深度；

所述信号接收器(7)与所述中央数据处理器(4)和智能样品采集马达(5)采用信号线连接；所述信号接收器(7)用于接收来自岸上的远程控制信号从而控制所述中央数据处理器(4)和智能样品采集马达(5)以实现自动分层取水。

还包括水质监测装置，所述水质监测装置包括水质监测管(24)、水质监测数据存储器(22)、水质监测探头传输线(23)；

所述水质监测管(24)用于设置在水体中的，可通过所述智能样品采集马达(5)以传动方式控制其伸缩以达到水体的不同深度；所述水质监测管(24)通过所述水质监测探头传输线(23)与设置在遥控船(2)上的水质监测数据存储器(22)相连。

还包括设置在遥控船(2)底部的水样采集管通道(19)和水质监测管通道(20)；所述水样采集管(9)穿过所述水样采集管通道(19)采集水样；所述水质监测管(24)穿过所述水质监测管通道(20)监测水样；

还包括用于设置所述智能样品采集马达的承载台(18)和用于设置所述水质监测数据存储器的承载台(21)。

所述信号接收器(7)位于所述遥控船(2)的一端；

所述信号接收器(7)与所述中央数据处理器(4)和智能样品采集马达(5)可采用USB数据线连接以传输数据或信号。

所述船体马达(17)位于所述遥控船(2)后端，并镶嵌在遥控船(2)船体上，用于驱动遥控船(2)行进；优选所述船体马达(17)为喷气式马达。

所述水质监测管(24)包括pH探头(10)、电导率探头(11)、水温探头(12)、悬浮物探头(13)、溶解氧探头(14)和盐度探头(15)。

还包括遥控器，用于发射所述远程控制信号。

所述中央数据处理器(4)用于控制水样采集管(9)、pH探头(10)、电导率探头(11)、水温探头(12)、悬浮物探头(13)、溶解氧探头(14)和盐度探头(15)的分层取水或监测功能并发出水质数据测定指令并将测得水质数据存储于水质监测数据存储系统(6)中的水质监测数据存储器(22)。

所述遥控船(2)的长度1.5～3m、宽度0.6～1.5m和高度0.4～1.0m。

所述自动化水体分层采样器在水样采集中的应用也属于本发明的保护范围。

本发明的自动化水体分层采样器可通过远程遥控进行水样的采集，可实现野外水样采集的自动化；同时通过中央数据处理器(4)来控制水样采集管(9)、pH探头(10)、电导率探头(11)、水温探头(12)、悬浮物探头(13)、溶解氧探头(14)和盐度探头(15)的伸缩功能，以实现分层采集和监测水样的目的。该自动化水体分层采样器能够实现人无法到达的水域，减少采样过程中面临的危险，同时也能实现实时监测。

遥控船(2)上的船体喷气式马达(17)不直接接触到水体，而是通过喷气式实现遥控船(2)的移动，能有效减少对水体的扰动，进而保证水质监测数据的准确性，可称为静默式自动化水体分层采样器。

同时该便携静默式自动化水体分层采样器便于携带、适用于无电源的地方。适用于各种野外取样专用、环保监测、水处理、液体取样，环境水体取样，可对液体进行不同深度分层取样。

本发明所提供的便携静默式自动化水体分层采样器为野外取水样专用，可用于河流、湖泊和水库等地表水0-30m深度内的水样采集。

附图说明

图1为本发明的自动化水体分层采样器整体设计图。

图2为本发明的自动化水体分层采样器船体结构图。

图3为水质探头数据存储器组成结构。

1-遥控器；2-遥控船；3-水样的盛水容器；4-中央数据处理器；5-智能样品采集马达；6-水质监测数据存储系统；7-信号接收器；8-水样注水管；9-水样采集管；10-pH探头；11-电导率探头；12-水温探头；13-悬浮物探头；14-溶解氧探头；15-盐度探头；16-水质监测管保护头；17-船体马达；18-智能样品采集马达5的承载台；19-水样采集管通道；20-水质监测管通道；21-水质探头数据存储器承载台；22-水质监测数据存储器；23-水质监测数据存储器与水质监测探头传输线；24-水质监测管。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明所提供的自动化水体分层采样器具有如下结构：包括遥控船2、水样采集装置以及设置在所述遥控船2上的信号接收器7、船体马达17；所述水样采集装置包括水样的盛水容器3、中央数据处理器4、智能样品采集马达5、水样注水管8和水样采集管9；所述水样的盛水容器3通过水样注水管8与所述水样采集管9相连通，所述盛水容器3用于设置在遥控船2上盛装所取的水样；水样采集管9用于设置在遥控船2下部伸入水中取样，且可通过所述智能样品采集马达5以传动方式控制其伸缩以达到水体的不同深度；所述信号接收器7与所述中央数据处理器4和智能样品采集马达5采用信号线连接；所述信号接收器7用于接收来自岸上的远程控制信号从而控制所述中央数据处理器4和智能样品采集马达5以实现自动分层取水。

在进一步的实施例中，还包括水质监测装置，所述水质监测装置包括水质监测管24、水质监测数据存储器22、水质监测探头传输线23；

所述水质监测管24用于设置在水体中的，可通过所述智能样品采集马达5以传动方式控制其伸缩以达到水体的不同深度；所述水质监测管24通过所述水质监测探头传输线23与设置在遥控船2上的水质监测数据存储器22相连。

进一步的实施例中，还包括设置在遥控船2底部的水样采集管通道19和水质监测管通道20；所述水样采集管9穿过所述水样采集管通道19采集水样；所述水质监测管24穿过所述水质监测管通道20监测水样；

还包括用于设置所述智能样品采集马达的承载台18和用于设置所述水质监测数据存储器的承载台21。

所述信号接收器7位于所述遥控船2的一端；所述信号接收器7与所述中央数据处理器4和智能样品采集马达5可采用USB数据线连接以传输数据或信号。

所述船体马达17位于所述遥控船2后端，并镶嵌在遥控船2船体上，用于驱动遥控船2行进；优选所述船体马达17为喷气式马达。

所述水质监测管24包括pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15。

进一步的实施例中，还包括遥控器1，用于发射所述远程控制信号。

所述中央数据处理器4用于控制水样采集管9、pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15的分层取水或监测功能并发出水质数据测定指令并将测得水质数据存储于水质监测数据存储系统6中的水质监测数据存储器22。

所述遥控船2的长度1.5～3m、宽度0.6～1.5m和高度0.4～1.0m。

水样的盛水容器3位于遥控船2的前端，垂直安装，水样采集管9位于遥控船2中间底部，向下伸缩；所述水样采集管9与所述水样的盛水容器3通过水样注水管8相连。信号接收器7与中央数据处理器4和智能样品采集马达5采用通用USB数据线进行信号联系，水质监测数据存储系统6与中央数据处理器4采用通用USB数据线进行信号联系，实现遥控器1的控制功能。遥控器1通过发射信号给信号接收器7使得便携静默式自动化水体分层采样器按照指令工作；信号接收器7位于遥控船2最前端。中央数据处理器4与智能样品采集马达5相连，安装在承载台18上，通过遥控器1发射信号用于控制智能样品采集马达5操控水样采集管9采集水样并储存于水样的盛水容器3中；水质监测数据存储系统6用于保存pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15实时监测的数据，安装在水质探头数据存储器承载台21上；水质监测管保护头16用于保护pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15不受外力损害；船体喷气式马达17位于遥控船2后端，镶嵌在遥控船2船体上，便于驱动遥控船2行进。pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15通过水质监测管通道20借助水质监测探头传输线23与水质监测数据存储器22相连。

水样采集管9通过水样采集管通道19采集水样，而安装在水质监测管24上的pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15通过水质监测管通道20监测水样。其中水样采集管9、pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15具有伸缩功能，能够保障水样采集管9采集不同水深水样和测定不同水深的水质数据。另外中央数据处理器4主要用于控制水样采集管9、pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15伸缩功能和发出水质数据测定指令并将测得水质数据存储于水质监测数据存储系统6中的水质监测数据存储器22中；同时实现水样采集管9采集的水样通过水样注水管8分别注入不同的水样的盛水容器3中。信号接收器7主要用于接收遥控器1发出的信号，起到信号接收天线作用。水质监测数据存储系统6主要用于储存pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15测定的不同水深水质数据，同时能够与便携式电脑连接实现数据下载转移功能。

本发明所提供的自动化水体分层采样器通过遥控船2上的船体喷气式马达17到达预定水域采样点停滞。此时通过遥控器1启动智能样品采集马达5，实现水样采集管9抽取水样并按顺序注入到水样的盛水容器3中，此时借助智能样品采集马达5实现pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15向水体预定深度延伸，并测定预定深度水质数据，并实时储存在水质监测数据存储系统6中。当完成一个采样点时，通过遥控器1将pH探头10、电导率探头11、水温探头12、悬浮物探头13、溶解氧探头14和盐度探头15收回，并暂停水样采集管9工作，然后通过遥控器1移动到下一个预定采样点继续采样工作。采集水样的深度一般按照每隔20cm采集一个水样或者通过遥控器发出的指令采集不同深度的水样。