一种用于水质检测的水质取样设备的制作方法

文档序号:15994768发布日期:2018-11-20 18:39阅读:145来源:国知局

本发明涉及水质检测设备技术领域,具体涉及一种用于水质检测的水质取样设备。



背景技术:

水是生命之源,人类在生活和生产活动中都离不开水,生活饮用水水质的优劣与人类健康密切相关。随着社会经济发展、科学进步和人民生活水平的提高,人们对生活饮用水的水质要求不断提高,饮用水水质标准也相应地不断发展和完善。由于生活饮用水水质标准的制定与人们的生活习惯、文化、经济条件、科学技术发展水平、水资源及其水质现状等多种因素有关,不仅各国之间,而且同一国家的不同地区之间,对饮用水水质的要求都存在着差异。

水资源与人类息息相关,其检测指标包括:1、色度:饮用水的色度如大于15度时多数人即可察觉,大于30度时人感到厌恶。标准中规定饮用水的色度不应超过15度。2、浑浊度:为水样光学性质的一种表达语,用以表示水的清澈和浑浊的程度,是衡量水质良好程度的最重要指标之一,也是考核水处理设备净化效率和评价水处理技术状态的重要依据。3、臭和味:水臭的产生主要是有机物的存在,可能是生物活性增加的表现或工业污染所致。4、肉眼可见物:主要指水中存在的、能以肉眼观察到的颗粒或其他悬浮物质。5、余氯:余氯是指水经加氯消毒,接触一定时间后,余留在水中的氯量。6、化学需氧量:是指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需氧量。化学耗氧量越高,表示水中有机污染物越多。7、细菌总数:水中含有的细菌,来源于空气、土壤、污水、垃圾和动植物的尸体,水中细菌的种类是多种多样的,其包括病原菌。我国规定饮用水的标准为1ml水中的细菌总数不超过100个。8、总大肠菌群:是一个粪便污染的指标菌,从中检出的情况可以表示水中有否粪便污染及其污染程度。在水的净化过程中,通过消毒处理后,总大肠菌群指数如能达到饮用水标准的要求,说明其他病原体原菌也基本被杀灭。标准是在检测中不超过3个/L。9、耐热大肠菌群:它比大肠菌群更贴切地反应食品受人和动物粪便污染的程度,也是水体粪便污染的指示菌。

要保护水资源,则先需要对水资源进行了解,为此,为提高水质取样的准确性和稳定性,本发明提供一种结构简单,使用便捷的用于水质检测的水质取样设备。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种用于水质检测的水质取样设备,结构简单,使用便捷,利用左推进器和右推进器推动水质取样设备移动,利用壳体保护取样筒不受外界干扰,利用滑行驱动装置控制取样筒内活塞的移动,并利用管芯保护取样筒在移动过程中不受影响,提高水质取样设备取样的精确性和稳定性,对促进水质检测技术发展具有重要意义。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种用于水质检测的水质取样设备,包括壳体、取样机构和推进机构,所述壳体内设置有隔板,所述隔板将壳体内部分隔为自上而下依次设置有控制区和取样区,所述壳体内壁上设置有至少一条竖直设置的滑行槽,所述隔板的侧壁上设置有与滑行槽相匹配滑行件,所述控制区内设置有滑行驱动装置,所述滑行驱动装置设置在隔板上,滑行驱动装置的驱动轴与控制区顶壁连接,滑行驱动装置用于控制隔板沿滑行槽上下移动;所述取样机构包括取样筒、取样管和活塞杆,所述取样筒设置在取样区内底部,取样筒内设置有活塞,所述活塞杆的顶部与隔板连接,活塞杆的底部穿过取样筒与活塞连接,所述取样管设置壳体底部,取样管与取样筒内部连通;所述推进机构包括左推进器和右推进器,所述左推进器、右推进器对称设置在壳体的左右两侧;所述控制区内还设置有设备箱,所述设备箱内设置有控制器、电源和无线通信单元,所述控制器分别与滑行驱动装置、左推进器、右推进器、电源、无线通信单元连接。

进一步地,所述取样管外套设有隔离网笼,所述隔离网笼与取样管可拆卸连接,用于过滤去除大颗粒杂质。在实际使用过程中,为对进行水质取样,先控制滑行驱动装置工作,将滑行驱动装置的驱动轴推出,使得隔板远离壳体的顶壁,而由于取样筒与壳体的底壁固定连接,而活塞杆与隔板固定连接,在隔板远离壳体上顶壁移动时,隔板同时朝向取样筒移动,使得隔板与取样筒之间的距离缩短,而与隔板连接的活塞杆则推动活塞向取样管移动,并控制将活塞推到取样筒底部,使得取样筒内空气从取样管中排出;然后将水质取样设备放置与待取样的水域中,控制左推进器和右推进器工作,利用左推进器和右推进器将水质取样设备移动至目的坐标,目的水深的位置进行水质取样,在取样时,滑行驱动装置工作,将滑行驱动装置的驱动轴退回,使得隔板靠近壳体的顶壁,从而让活塞杆拉动活塞远离取样管,让取样筒内形成负压,在压差的作用下,使得取样管管口处的水通过取样管进入取样筒中,完成目标位置水质取样,而隔离网笼则在取样过程中过滤去除水中的大颗粒杂质,避免大颗粒杂质堵塞取样管;最后控制左推进器和右推进器工作,将水质取样设备运回,完成水质取样过程。

进一步地,所述隔离网笼为球形结构的隔离网笼。通过将隔离网笼设置为球形结构的隔离网笼,降低隔离网笼对杂质的附着能力,避免杂质在隔离网笼表面积聚堵塞隔离网笼。

进一步地,所述活塞底部设置有管芯,所述管芯与取样管相匹配,用于堵塞取样管。通过在活塞底部设置与取样管相匹配的管芯,在利用水质取样设备进行取样前,控制滑行驱动装置工作,推动活塞杆将活塞推至取样筒底部,一方面排出取样筒内的空气,另一方面,使得活塞上的管芯插入取样管中,对取样管进行堵塞,防止水质取样设备在下潜的过程中水从取样管进去取样筒,造成取样偏差的问题。

进一步地,所述取样管的内壁上还设置有环形密封圈。通过取样管的内壁上设置环形密封圈,在管芯插入取样管时,环形密封圈正好套设在管芯上,利用环形密封圈与管芯配合,提高取样筒的气密性,防止水质取样设备在下潜的过程中水从取样管进去取样筒。

进一步地,所述壳体内还设置有测深仪,所述测深仪与控制器连接。通过测深仪实时监测水质取样设备下潜深度,辅助了解水域状况,同时准确掌握水质取样设备位置信息,对实现高精度目标水质的检测具有重要意义。

进一步地,所述壳体外壁还设置有警示灯,所述警示灯与控制器连接。通过设置警示灯,在水质取样设备进行下潜过程中,能够通过警示灯辅助使用者了解水质取样设备位置信息以及环境状况。

进一步地,所述滑行件包括滑动滚轮、中心轴和一对固定板,所述固定板固定安装在隔板的侧壁上,所述滑动滚轮套设在中心轴上,所述中心轴的两端分别与固定板连接,滑动滚轮部分设置在滑行槽内。通过设置滑行槽和滑行件,并将滑行件中采用滑动滚轮,利用滑动滚轮与滑行槽配合,使得隔板仅与壳体内壁发生滚动摩擦,减小了隔板移动的阻力,节省滑行驱动装置的能耗。

进一步地,所述隔板与壳体之间设置有间隙。通过将隔板与壳体之间设置间隙,降低隔板在移动过程中的阻力,省滑行驱动装置的能耗。

进一步地,所述滑行槽的两侧分别设置有限位槽,所述固定板远离滑动滚轮的侧壁上设置有固定轴,所述固定轴上套设有限位轮,所述限位轮与限位槽相匹配。通过设置限位槽,利用限位槽与限位轮的配合,以及滑动滚轮与滑行槽的配合,固定隔板的移动路径,避免隔板在移动过程中滑动,提高设备运行的稳定性。

进一步地,所述限位轮部分设置在限位槽内。

进一步地,所述左推进器、右推进器为相同结构的推进器,所述推进器包括转子及定子,所述转子包括环形固定架、中心柱、多个旋转桨、以及多个磁体,所述磁体均匀设置在环形固定架的外侧侧壁上,所述中心柱设置在环形固定架的中轴线上,所述旋转桨均匀环绕中心柱设置,且旋转桨的两端分别与环形固定架内壁、中心柱侧壁连接;所述定子包括环形安装架和多个电磁结构,所述环形安装架与环形固定架同轴设置,且环形固定架设置在环形安装架内,所述环形安装架的内壁上设置有凹槽,所述电磁结构均匀设置在凹槽内,电磁结构包括铁芯、线圈和金属体,所述线圈套设在铁芯上,所述铁芯一端与凹槽内壁连接,铁芯的另一端与金属体连接,所述金属体为“U”型结构金属体,金属体的槽口朝向中心柱设置,所述磁体部分设置在金属体的槽口内。

进一步地,所述磁体的N极至S极所在方向的延伸方向或反向延伸方向经过中心柱。在使用过程中,通过控制电磁结构工作,使定子产生交替的N-S极磁场,从而作用于转子,使转子能够旋转,从而形成推进动力;转子旋转过程中,由于磁场的作用,转子不与定子产生接触,从而转子、定子之间的摩擦力几乎为零,有利于提高电转换效率,及降低噪音;且旋转桨旋转的推动力主要来自于转子的外周部分,而不是中心部分,从而利于得到较高的扭矩,也利于突破普通螺旋桨的转速瓶颈(普通螺旋桨是指,桨叶呈辐射状分布于一个转轴周面,并由转轴带动桨叶旋转的螺旋桨,一般这种螺旋桨的动力源为电机)。

进一步地,所说磁体为永磁体。

进一步地,所述控制器与电磁结构连接。

进一步地,所述取样区内还分别设置有左旋转驱动装置和右旋转驱动装置,所述壳体的侧壁上还分别设置有左安装板和右安装板,所述左安装板、右安装板的侧壁上分别设置有旋转槽,所述左推进器部分设置在左安装板的旋转槽内,所述左旋转驱动装置的驱动轴依次穿过壳体、左安装板与左推进器连接,左旋转驱动装置用于控制左推进器以左旋转驱动装置的驱动轴为中心轴转动;所述右推进器部分设置在右安装板的旋转槽内,所述右旋转驱动装置的驱动轴依次穿过壳体、右安装板与右推进器连接,右旋转驱动装置用于控制右推进器以右旋转驱动装置的驱动轴为中心轴转动。

进一步地,所述左旋转驱动装置、右旋转驱动装置分别与控制器连接。通过左旋转驱动装置、右旋转驱动装置分别控制左推进器、右推进器旋转,通过旋转左推进器、右推进器,从而改变左推进器、右推进器产生推动力的方向,从而改变水质取样设备的行动路径。

本发明的有益效果是:本发明用于水质检测的水质取样设备,结构简单,使用便捷,利用左推进器和右推进器推动水质取样设备移动,利用壳体保护取样筒不受外界干扰,利用滑行驱动装置控制取样筒内活塞的移动,并利用管芯保护取样筒在移动过程中不受影响,提高水质取样设备取样的精确性和稳定性,对促进水质检测技术发展具有重要意义。

附图说明

图1为本发明水质取样设备的结构示意图;

图2为本发明水质取样设备的剖视图;

图3为本发明设备箱的剖视图;

图4为本发明滑行件的结构示意图;

图5为本发明推进器的结构示意图;

图6为本发明推进器的剖视图;

图中,1-壳体,2-隔板,3-控制区,4-取样区,5-滑行驱动张志,6-取样筒,7-取样管,8-活塞杆,9-活塞,10-左推进器,11-右推进器,12-设备箱,13-控制器,14-电源,15-无线通信单元,16-隔离网笼,17-管芯,18-环形密封圈,19-测深仪,20-警示灯,21-滑行槽,22-滑行滚轮,23-固定板,24-中心轴,25-限位槽,26-限位轮,27-固定轴,28-定子,29-转子,30-环形固定架,31-中心柱,32-旋转桨,33-磁体,34-环形安装架,35-铁芯,36-线圈,37-金属体,38-凹槽,39-左旋转驱动装置,40-右旋转驱动装置,41-左安装板,42-右安装板。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1~图6所示,一种用于水质检测的水质取样设备,包括壳体1、取样机构和推进机构,所述壳体1内设置有隔板2,所述隔板2将壳体1内部分隔为自上而下依次设置有控制区3和取样区4,所述壳体1内壁上设置有至少一条竖直设置的滑行槽21,所述隔板2的侧壁上设置有与滑行槽21相匹配滑行件,所述控制区3内设置有滑行驱动装置5,所述滑行驱动装置5设置在隔板2上,滑行驱动装置5的驱动轴与控制区3顶壁连接,滑行驱动装置5用于控制隔板2沿滑行槽21上下移动;所述取样机构包括取样筒6、取样管7和活塞杆8,所述取样筒6设置在取样区4内底部,取样筒6内设置有活塞9,所述活塞杆8的顶部与隔板2连接,活塞杆8的底部穿过取样筒6与活塞9连接,所述取样管7设置壳体1底部,取样管7与取样筒6内部连通;所述推进机构包括左推进器10和右推进器11,所述左推进器10、右推进器11对称设置在壳体1的左右两侧;所述控制区3内还设置有设备箱12,所述设备箱12内分别设置有控制器13、电源14和无线通信单元15,所述控制器13分别与滑行驱动装置5、左推进器10、右推进器11、电源14、无线通信单元15连接。

具体地,所述取样管7外套设有隔离网笼16,所述隔离网笼16与取样管7可拆卸连接,用于过滤去除大颗粒杂质。在实际使用过程中,为对进行水质取样,先控制滑行驱动装5置工作,将滑行驱动装置5的驱动轴推出,使得隔板2远离壳体1的顶壁,而由于取样筒6与壳体1的底壁固定连接,而活塞杆8与隔板2固定连接,在隔板21远离壳体1上顶壁移动时,隔板2同时朝向取样筒6移动,使得隔板2与取样筒6之间的距离缩短,而与隔板2连接的活塞杆8则推动活塞9向取样管7移动,并控制将活塞9推到取样筒6底部,使得取样筒6内空气从取样管7中排出;然后将水质取样设备放置与待取样的水域中,控制左推进器10和右推进器11工作,利用左推进器10和右推进器11将水质取样设备移动至目的坐标,目的水深的位置进行水质取样,在取样时,滑行驱动装置5工作,将滑行驱动装置5的驱动轴退回,使得隔板2靠近壳体1的顶壁,从而让活塞杆8拉动活塞9远离取样管7,让取样筒6内形成负压,在压差的作用下,使得取样管7管口处的水通过取样管7进入取样筒6中,完成目标位置水质取样,而隔离网16笼则在取样过程中过滤去除水中的大颗粒杂质,避免大颗粒杂质堵塞取样管7;最后控制左推进器10和右推进器11工作,将水质取样设备运回,完成水质取样过程。

具体地,所述隔离网笼16为球形结构的隔离网笼16。通过将隔离网笼16设置为球形结构的隔离网笼16,降低隔离网笼16对杂质的附着能力,避免杂质在隔离网笼16表面积聚堵塞隔离网笼16。优选地,使用者通过与无线通信模块15连接,实现远程输入指令操控水质取样设备。

具体地,所述活塞9底部设置有管芯17,所述管芯17与取样管7相匹配,用于堵塞取样管7。通过在活塞9底部设置与取样管7相匹配的管芯17,在利用水质取样设备进行取样前,控制滑行驱动装置5工作,推动活塞杆8将活塞9推至取样筒6底部,一方面排出取样筒6内的空气,另一方面,使得活塞8上的管芯17插入取样管7中,对取样管7进行堵塞,防止水质取样设备在下潜的过程中水从取样管7进去取样筒6,造成取样偏差的问题。

具体地,所述取样管7的内壁上还设置有环形密封圈18。通过取样管7的内壁上设置环形密封圈18,在管芯17插入取样管7时,环形密封圈18正好套设在管芯17上,利用环形密封圈18与管芯17配合,提高取样筒7的气密性,防止水质取样设备在下潜的过程中水从取样管进去取样筒6。

具体地,所述壳体1内还设置有测深仪19,所述测深仪19与控制器13连接。通过测深仪19实时监测水质取样设备下潜深度,辅助了解水域状况,同时准确掌握水质取样设备位置信息,对实现高精度目标水质的检测具有重要意义。

具体地,所述壳体1外壁还设置有警示灯20,所述警示灯20与控制器13连接。通过设置警示灯20,在水质取样设备进行下潜过程中,能够通过警示灯20辅助使用者了解水质取样设备位置信息以及环境状况。

具体地,所述滑行件包括滑动滚轮22、中心轴24和一对固定板23,所述固定板23固定安装在隔板2的侧壁上,所述滑动滚轮22套设在中心轴24上,所述中心轴24的两端分别与固定板23连接,滑动滚轮22部分设置在滑行槽21内。通过设置滑行槽21和滑行件,并将滑行件中采用滑动滚轮22,利用滑动滚轮22与滑行槽21配合,使得隔板2仅与壳体1内壁发生滚动摩擦,减小了隔板2移动的阻力,节省滑行驱动装置5的能耗。

具体地,所述隔板2与壳体1之间设置有间隙。通过将隔板2与壳体1之间设置间隙,降低隔板2在移动过程中的阻力,省滑行驱动装置5的能耗。

具体地,所述滑行槽21的两侧分别设置有限位槽25,所述固定板23远离滑动滚轮22的侧壁上设置有固定轴26,所述固定轴26上套设有限位轮27,所述限位轮27与限位槽25相匹配。通过设置限位槽25,利用限位槽25与限位轮27的配合,以及滑动滚轮22与滑行槽21的配合,固定隔板2的移动路径,避免隔板2在移动过程中滑动,提高设备运行的稳定性。

具体地,所述限位轮27部分设置在限位槽25内。

具体地,所述左推进器10、右推进器11为相同结构的推进器,所述推进器包括转子29及定子28,所述转子29包括环形固定架30、中心柱31、多个旋转桨32、以及多个磁体33,所述磁体33均匀设置在环形固定架30的外侧侧壁上,所述中心柱31设置在环形固定架30的中轴线上,所述旋转桨32均匀环绕中心柱31设置,且旋转桨32的两端分别与环形固定架30内壁、中心柱31侧壁连接;所述定子28包括环形安装架34和多个电磁结构,所述环形安装架34与环形固定架30同轴设置,且环形固定架30设置在环形安装架34内,所述环形安装架34的内壁上设置有凹槽38,所述电磁结构均匀设置在凹槽38内,电磁结构包括铁芯35、线圈36和金属体37,所述线圈36套设在铁芯35上,所述铁芯35一端与凹槽38内壁连接,铁芯35的另一端与金属体37连接,所述金属体37为“U”型结构金属体37,金属体37的槽口朝向中心柱31设置,所述磁体33部分设置在金属体37的槽口内。

具体地,所述磁体33的N极至S极所在方向的延伸方向或反向延伸方向经过中心柱31。在使用过程中,通过控制电磁结构工作,使定子28产生交替的N-S极磁场,从而作用于转29子,使转子29能够旋转,从而形成推进动力;转子29旋转过程中,由于磁场的作用,转子29不与定子28产生接触,从而转子29、定子28之间的摩擦力几乎为零,有利于提高电转换效率,及降低噪音;且旋转桨32旋转的推动力主要来自于转子29的外周部分,而不是中心部分,从而利于得到较高的扭矩,也利于突破普通螺旋桨的转速瓶颈(普通螺旋桨是指,桨叶呈辐射状分布于一个转轴周面,并由转轴带动桨叶旋转的螺旋桨,一般这种螺旋桨的动力源为电机)。

具体地,所说磁体33为永磁体。

具体地,所述控制器13与电磁结构连接。

具体地,所述取样区4内还分别设置有左旋转驱动装置39和右旋转驱动装置40,所述壳体1的侧壁上还分别设置有左安装板41和右安装板42,所述左安装板41、右安装板42的侧壁上分别设置有旋转槽,所述左推进器10部分设置在左安装板41的旋转槽内,所述左旋转驱动装置39的驱动轴依次穿过壳体1、左安装板41与左推进器10连接,左旋转驱动装置39用于控制左推进器10以左旋转驱动装置39的驱动轴为中心轴转动;所述右推进器11部分设置在右安装板42的旋转槽内,所述右旋转驱动装置40的驱动轴依次穿过壳体1、右安装板42与右推进器11连接,右旋转驱动装置40用于控制右推进器11以右旋转驱动装置40的驱动轴为中心轴转动。

具体地,所述左旋转驱动装置39、右旋转驱动装置40分别与控制器13连接。通过左旋转驱动装置39、右旋转驱动装置40分别控制左推进器10、右推进器11旋转,通过旋转左推进器10、右推进器11,从而改变左推进器10、右推进器11产生推动力的方向,从而改变水质取样设备的行动路径。

使用时,为对进行水质取样,使用者通过与无线通信模块15连接,实现远程输入指令操控水质取样设备,控制滑行驱动装5置工作,将滑行驱动装置5的驱动轴推出,使得隔板2远离壳体1的顶壁,而由于取样筒6与壳体1的底壁固定连接,而活塞杆8与隔板2固定连接,在隔板21远离壳体1上顶壁移动时,隔板2同时朝向取样筒6移动,使得隔板2与取样筒6之间的距离缩短,而与隔板2连接的活塞杆8则推动活塞9向取样管7移动,并控制将活塞9推到取样筒6底部,使得取样筒6内空气从取样管7中排出;然后将水质取样设备放置与待取样的水域中,控制左推进器10和右推进器11工作,利用左推进器10和右推进器11将水质取样设备移动至目的坐标,目的水深的位置进行水质取样,在取样时,滑行驱动装置5工作,将滑行驱动装置5的驱动轴退回,使得隔板2靠近壳体1的顶壁,从而让活塞杆8拉动活塞9远离取样管7,让取样筒6内形成负压,在压差的作用下,使得取样管7管口处的水通过取样管7进入取样筒6中,完成目标位置水质取样,而隔离网16笼则在取样过程中过滤去除水中的大颗粒杂质,避免大颗粒杂质堵塞取样管7;最后控制左推进器10和右推进器11工作,将水质取样设备运回,完成水质取样过程;此外,通过设置限位槽25,利用限位槽25与限位轮27的配合,以及滑动滚轮22与滑行槽21的配合,固定隔板2的移动路径,避免隔板2在移动过程中滑动,提高设备运行的稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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