一种定位准确的深度可调节水样采集装置的制作方法

1.本发明涉及水样采集技术领域，更具体地说，涉及一种定位准确的深度可调节水样采集装置。


背景技术：

2.为实行水生态环境保护的重要目标，需通过水质和浮游生物监测评估水体污染状况，提出具有针对性的保护和修复措施，而水样的采集则是数据获取最基础和不可或缺的环节。
3.但是传统的水质监测采样手段存在很大的缺陷，取样人员将有配重的采样瓶直接放入水中采取水样，采样区域相对局限，即使是在船只上操作，也无法准确判断采样深度，影响采样的准确性。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种定位准确的深度可调节水样采集装置，它可以实现将采样装置自动传送至准确深度的采样水域内，并且可多深度同时进行采样，采样准确性高，同时采样方便。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种定位准确的深度可调节水样采集装置，包括抗压壳体，所述抗压壳体呈环形状结构，所述抗压壳体中心开设有内腔，所述抗压壳体外侧面均匀环绕设置有取样舱，相邻两个所述取样舱之间设置有安装槽，所述安装槽内部通过支架固定安装有上升螺旋桨组件，所述内腔外侧壁与所述取样舱之间开设有放置腔，所述放置腔侧壁设置有连接螺纹套，所述连接螺纹套中心设置有进液端口，所述连接螺纹套内部安装有用于液体采集的吸液机构，所述内腔内侧壁环绕开设有安装滑槽，所述安装滑槽内部设置有用于驱动吸液机构的拉伸机构，所述抗压壳体中心设置有下潜螺旋桨组件，所述下潜螺旋桨组件顶面设置有潜水电缆，所述潜水电缆另一端电性连接有用于该装置控制和电能供给的电控机构，所述抗压壳体顶面密封可拆卸安装有密封顶盖，所述密封顶盖顶面设置有拆卸把手。
9.进一步的，所述进液端口凸出于所述抗压壳体外侧，所述进液端口内部嵌入有单向阀，且进液方向朝向所述抗压壳体内侧。
10.进一步的，所述吸液机构包括安装于所述连接螺纹套内部的活塞缸，所述活塞缸内部滑动嵌入有活塞杆，所述活塞杆外侧面通过梯形支撑板固定安装有连接拉片，所述活塞缸在远离所述连接拉片一端设置有取液端口，所述取液端口与所述进液端口相匹配。
11.进一步的，所述活塞缸在远离所述连接拉片一端外侧面环绕开设有螺纹，所述活塞缸通过所述螺纹连接于所述连接螺纹套内部，所述活塞缸侧面与所述进液端口内侧壁之间嵌入有密封垫。
12.进一步的，所述内腔的外环面与所述活塞杆的端部外侧面相切。
13.进一步的，所述拉伸机构包括转动嵌入于所述安装滑槽的环形齿轮以及固定安装于所述抗压壳体中心侧壁的伺服电机，所述环形齿轮内侧面啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮固定安装于所述伺服电机的动力输出端，所述环形齿轮外侧面垂直安装有推拉气缸，所述推拉气缸动力输出端固定安装有卡接夹具，所述卡接夹具与所述连接拉片相匹配。
14.进一步的，所述抗压壳体中心侧壁与所述伺服电机相匹配环绕安装有三个配重块，所述下潜螺旋桨组件通过支架固定安装于所述伺服电机与三个所述配重块之间。
15.进一步的，所述电控机构包括控制机体，所述控制机体内部设置有蓄电池和控制模块，所述控制模块无线连接有遥控器，所述控制机体底面固定安装有浮圈，所述控制机体中心转动连接有收卷辊，所述潜水电缆环绕缠绕于所述收卷辊上，且与控制机体电性连接，所述控制机体内部设置有收卷电机，所述收卷辊其中一端与所述收卷电机的动力输出端固定连接，所述控制机体底端设置有用于下降深度计量的限位机构。
16.进一步的，所述限位机构包括对称转动连接于所述控制机体内部两侧的限位辊轮，所述潜水电缆嵌入于两个所述限位辊轮之间，所述控制机体内部设置有圈数计量器，所述圈数计量器与所述限位辊轮转动支轴相连接。
17.进一步的，所述限位辊轮转动支轴与所述收卷辊交叉垂直，所述限位辊轮与所述潜水电缆之间的滑动摩擦力远大于所述限位辊轮的转动阻力。
18.3.有益效果
19.相比于现有技术，本发明的优点在于：
20.(1)本方案设置有抗压壳体、上升螺旋桨组件、伺服电机和吸液机构相匹配，可根据需要垂直下潜至目标水域的指定深度，并吸取不同深度的不同水样，水样吸取更加准确方便，而且可进行多层次水样吸取，并且不会发生相互干扰。
21.(2)本方案设置有拉伸机构，并将吸液机构圆周阵列设置与其相匹配，使得在不同深度位置时，拉伸机构可对不同编号的吸液机构依次进行驱动，使其吸取不同深度的水样，结构合理，且使得取样过程更加简洁，取样效率更高。
22.(3)本方案设置有限位机构，可对潜水电缆垂直下放的位置进行限定的同时，利用限位辊轮与圈数计量器相配合，可准确计算出该装置的下潜深度，进而可准确控制取样的深度，使得水样深度获取更加准确，进而使得水样分析结果更加准确。
附图说明
23.图1为本发明的立体结构示意图；
24.图2为本发明的爆炸图；
25.图3为本发明的电控机构结构示意图；
26.图4为本发明的抗压壳体结构示意图；
27.图5为本发明的拉伸机构驱动结构示意图；
28.图6为本发明的吸液机构结构示意图；
29.图7为本发明的抗压壳体侧视剖视结构示意图。
30.图中标号说明：
31.1、抗压壳体；2、取样舱；3、安装槽；4、内腔；5、放置腔；6、安装滑槽；7、上升螺旋桨
组件；8、连接螺纹套；9、进液端口；10、伺服电机；11、下潜螺旋桨组件；12、潜水电缆；13、环形齿轮；14、驱动齿轮；15、推拉气缸；16、卡接夹具；17、活塞缸；18、活塞杆；19、连接拉片；20、取液端口；21、螺纹；22、控制机体；23、浮圈；24、收卷辊；25、限位辊轮；26、配重块；27、密封顶盖；28、拆卸把手。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例1：
34.请参阅图1-7，包括抗压壳体1，抗压壳体1呈环形状结构，抗压壳体1中心开设有内腔4，抗压壳体1外侧面均匀环绕设置有取样舱2，且取样舱2均对应设置有相应的标号，相邻两个取样舱2之间设置有安装槽3，安装槽3内部通过支架固定安装有上升螺旋桨组件7，内腔4外侧壁与取样舱2之间开设有放置腔5，放置腔5侧壁设置有连接螺纹套8，连接螺纹套8中心设置有进液端口9，连接螺纹套8内部安装有用于液体采集的吸液机构，内腔4内侧壁环绕开设有安装滑槽6，安装滑槽6内部设置有用于驱动吸液机构的拉伸机构，抗压壳体1中心设置有下潜螺旋桨组件11，下潜螺旋桨组件11顶面设置有潜水电缆12，潜水电缆12另一端电性连接有用于该装置控制和电能供给的电控机构，抗压壳体1顶面密封可拆卸安装有密封顶盖27，密封顶盖27顶面设置有拆卸把手28。
35.参阅图1和图2，其中，通过将进液端口9凸出于抗压壳体1外侧，同时在进液端口9内部嵌入有单向阀，且进液方向朝向抗压壳体1内侧，可避免已收集水样产生外泄，提高该装置使用可靠性。
36.参阅图6和图7，吸液机构包括安装于连接螺纹套8内部的活塞缸17，同时活塞缸17内部滑动嵌入有活塞杆18，通过在活塞杆18外侧面通过梯形支撑板固定安装有连接拉片19，可方便与拉伸机构相配合，同时活塞缸17在远离连接拉片19一端设置有取液端口20，可利用注射器远离对水样进行吸取，同时取液端口20与进液端口9相匹配，便于经过取液端口20进行液体取样。
37.参阅图4，其中，通过在活塞缸17在远离连接拉片19一端外侧面环绕开设有螺纹21，同时活塞缸17通过螺纹21连接于连接螺纹套8内部，可使得活塞缸17安装拆卸更加方便，提高取样效率，同时在活塞缸17侧面与进液端口9内侧壁之间嵌入有密封垫，可避免外界液体渗入该装置内部。
38.参阅图2，其中，通过将内腔4的外环面设置与活塞杆18的端部外侧面相切，可避免拉伸机构在转动过程中受到干扰。
39.参阅图2和图5，拉伸机构包括转动嵌入于安装滑槽6的环形齿轮13以及固定安装于抗压壳体1中心侧壁的伺服电机10，通过在环形齿轮13内侧面啮合有驱动齿轮14，同时驱动齿轮14固定安装于伺服电机10的动力输出端，进而可利用伺服电机10通过驱动齿轮14驱动环形齿轮13在安装滑槽6内部圆周转动，并且环形齿轮13外侧面垂直安装有推拉气缸15，并在推拉气缸15动力输出端固定安装有卡接夹具16，同时卡接夹具16与连接拉片19相匹
配，可利用推拉气缸15通过卡接夹具16拉动活塞杆18对液体进行吸取。
40.参阅图2，其中，通过在抗压壳体1中心侧壁与伺服电机10相匹配环绕安装有三个配重块26，可使得该装置四周受力平衡，同时下潜螺旋桨组件11通过支架固定安装于伺服电机10与三个配重块26之间，可使得下潜平稳性更高，避免发生侧翻。
41.参阅图3，电控机构包括控制机体22，控制机体22内部设置有蓄电池和控制模块，控制模块无线连接有遥控器，通过在控制机体22底面固定安装有浮圈23，可使得该装置上体可稳定悬浮在水面，方便进行取样，同时控制机体22中心转动连接有收卷辊24，并将潜水电缆12环绕缠绕于收卷辊24上，且与控制机体22电性连接，同时在控制机体22内部设置有收卷电机，并将收卷辊24其中一端与收卷电机的动力输出端固定连接，进而可利用收卷电机来控制潜水电缆12的收放。
42.参阅图3，其中，控制机体22底端设置有用于下降深度计量的限位机构，限位机构包括对称转动连接于控制机体22内部两侧的限位辊轮25，通过将潜水电缆12嵌入于两个限位辊轮25之间，同时控制机体22内部设置有圈数计量器，并且圈数计量器与限位辊轮25转动支轴相连接，可根据限位辊轮25的转动圈数和其周长来判定潜水电缆12的下放长度，进而可得知取样深度。
43.参阅图3，其中，通过将限位辊轮25转动支轴与收卷辊24交叉垂直，可提高对潜水电缆12的限位准确性，同时限位辊轮25与潜水电缆12之间的滑动摩擦力远大于限位辊轮25的转动阻力，可使得潜水电缆12不会相对于限位辊轮25进行滑动，使得深度测量更加准确。
44.在使用时：首先，工作人员通过船只将该装置移动至目标水域内，紧接着将该装置垂直放置在水体内，同时通过浮圈23将控制机体22悬浮在水体表面，同时可通过遥控器设定取样深度，同时启动该装置，同时下潜螺旋桨组件11驱动该装置下体部分向水体内下潜，同时收卷电机驱动收卷辊24同步对潜水电缆12进行放松，同时潜水电缆12经过限位辊轮25之间时会同步带动限位辊轮25进行转动，并通过限位辊轮25转动轴端部连接的圈数计量器对转动圈数进行计量，并根据限位辊轮25的周长可得出下放潜水电缆12的长度，同时可得到该装置下潜部分的下潜深度，而且相对垂直放置，使得测量更加准确；
45.其次，当到达下潜深度之后，收卷电机停止工作，同时上升螺旋桨组件7启动，平衡下潜螺旋桨组件11的下潜动力，使得该装置在该深度保持平衡，同时启动推拉气缸15，利用卡接夹具16通过连接拉片19拉动活塞杆18，进而通过进液端口9和取液端口20将水样吸取至活塞缸17内部，紧接着关闭上升螺旋桨组件7，同时启动收卷电机继续下潜到下一指定深度，并将该装置进行悬浮，同时启动伺服电机10带动驱动齿轮14进行转动，进而带动环形齿轮13进行转动，从而带动推拉气缸15转动一定角度，并恢复原状态，与下一个吸液机构的连接拉片19相卡接，进而进行该深度的水样吸取，依次如此，直至取样完成；
46.最后，在取样完成之后，可关闭下潜螺旋桨组件11，启动伺服电机10，同时收卷电机对潜水电缆12进行收卷，将该装置重新上升至水面，在取回该装置之后，可打开密封顶盖27同时转动活塞缸17，将其从连接螺纹套8内部取下，并根据不同的标号选取不同深度的水样，标记之后进行水样检测。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。