一种水文地质勘察水源取样检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及水文地质勘察技术领域，尤其涉及一种水文地质勘察水源取样检测装置。


背景技术：

2.水文地质勘察是指为查明一个地区的水文地质条件而进行的水文地质调查研究工作，调查研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。水文地质勘察可分为综合性的水文地质普查和专门性的水文地质勘探两类，而在水文环境中，对水源中的水进行取样检测是水文地质勘察的基础操作。
3.目前现有的水源取样检测装置只能对水域边缘单一位置的水源取样，面对水域深处水源的取样，还需要勘察人员携带装置进行定点投放，且有些水域深处并不方便人员通行，造成取样位置的局限性，取样过程中，勘察人员还需多次往复投放点将装置投放入水源内，极大程度上提高了勘察人员的工作强度，降低了水源勘察效率。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种水文地质勘察水源取样检测装置，用以解决现有的水源取样检测装置不便于对水域深处水源取样的问题。
5.本实用新型提供一种水文地质勘察水源取样检测装置，包括箱体、移动机构、监控机构和取样机构；
6.所述箱体内设置有蓄电池、信号收发器、第一控制器和第一无线遥控开关，所述蓄电池和所述第一无线遥控开关电性连接所述第一控制器，所述第一无线遥控开关用于无线连接外部遥控器；
7.所述移动机构包括两个壳体，两个所述壳体分别连接所述箱体的左侧壁和右侧壁，每个所述壳体内形成有空腔且设置有伺服电机，每个所述壳体的外壁设置有与所述伺服电机动力耦合连接的履带组件，以驱动所述水文地质勘察水源取样检测装置前后行走；
8.所述监控机构和所述取样机构均设置于所述箱体的外壁，所述监控机构电性连接所述信号收发器。
9.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述箱体的左侧壁和右侧壁均通过回转驱动装置分别连接两个所述壳体；
10.在所述箱体处于第一位置的情况下，所述监控机构朝上设置，所述取样机构朝下设置；
11.在所述箱体处于第二位置的情况下，所述监控机构朝下设置，所述取样机构朝上设置。
12.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述监控机构包括取样筒、活塞和端盖，所述取样筒的一端连接所述箱体，所述取样筒远离所述箱体的一端呈
敞口设置；
13.所述端盖可拆卸地盖合安装于所述取样筒的敞口处，所述端盖设置有取样管头；
14.所述活塞活动安装于所述取样筒内，以在所述取样筒内间隔形成靠近所述箱体的第一腔室和靠近所述端盖的第二腔室，所述活塞朝向所述第一腔室的一端端面设置有柱形块，所述柱形块的侧壁设置有能伸缩的滑块；
15.所述第一控制器电性连接有电动推杆，所述电动推杆的一端固定安装于所述箱体内，所述电动推杆的另一端位于所述取样筒内且与所述柱形块固定连接；
16.所述第一腔室的内壁设置有与所述回转驱动装置电性连接的控制开关；
17.在所述活塞处于第一活塞位置的情况下，所述滑块与所述取样筒的内壁抵接，所述滑块处于伸出状态，所述控制开关处于断开状态，所述箱体处于所述第一位置；
18.在所述活塞处于第二活塞位置的情况下，所述滑块与所述控制开关抵接，所述滑块处于收缩状态，所述控制开关处于闭合状态，所述箱体处于所述第二位置。
19.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述第一腔室的内壁设置有环形凸起，且所述环形凸起靠近所述活塞一侧的环径大于所述环形凸起远离所述活塞一侧的环径；
20.所述控制开关位于所述环形凸起远离所述活塞一侧，所述控制开关与所述环形凸起之间设置有三角滑块；
21.所述活塞朝向所述第一腔室的一端设置有环形凹槽，所述环形凹槽与所述环形凸起形状相适配；
22.在所述活塞处于所述第二活塞位置的情况下，所述环形凸起位于所述环形凹槽内。
23.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述柱形块的直径小于所述环形凸起远离所述活塞一侧的环径，所述柱形块的侧壁设置有滑槽，所述滑槽的内壁滑动连接所述滑块，所述滑块位于所述滑槽的一端与所述滑槽的槽底通过第二弹簧固定连接。
24.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述活塞的侧壁设置有活塞密封圈；和/或，
25.所述端盖螺纹连接于所述取样筒的敞口处，所述端盖的内壁与所述取样筒的端面之间设置有端面密封圈。
26.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述监控机构包括摄像头，所述箱体远离所述取样机构的一侧设置有监控箱，所述摄像头设置于所述监控箱的两侧；和/或，
27.所述监控机构设置于所述箱体远离所述取样机构的一侧，所述监控机构的两侧分设有照明灯。
28.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述回转驱动装置包括蜗轮、蜗杆和驱动马达；
29.所述驱动马达的输出端连接在所述蜗杆一端，所述蜗杆外侧的螺纹与所述蜗轮侧面相啮合，所述蜗轮轴心处固定连接有传动杆，所述传动杆的一端穿过所述壳体且与所述箱体的侧壁固定连接。
30.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述履带组件包括履带、诱导轮、行走轮和支轮；
31.所述伺服电机的输出轴固定连接在所述诱导轮上，所述诱导轮用于带动履带进行转动，所述壳体的底端通过轴杆转动连接有两个所述行走轮，所述壳体的上端以及所述行走轮之间铰接有若干个所述支轮，所述诱导轮、所述行走轮和所述支轮的外表面均与所述履带相啮合。
32.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述履带外侧为三角形履带槽。
33.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，两个所述壳体之间通过连接杆固定连接，所述连接杆两端通过螺栓分别固定于两个所述壳体相靠近的侧壁，所述连接杆设置有两个，两个所述连接杆分别位于所述箱体的前侧和后侧。
34.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述连接杆远离所述箱体的一侧外壁两端均设置有滑杆槽，所述滑杆槽内壁滑动连接有滑杆，所述滑杆朝外的一端固定连接有弧形的防护板，所述防护板与所述连接杆之间固定有第一弹簧，且所述第一弹簧套接在所述滑杆的外表面上。
35.根据本实用新型提供一种的水文地质勘察水源取样检测装置，所述空腔为封闭腔体。
36.本实用新型提供的水文地质勘察水源取样检测装置，移动机构采用水陆两用式结构，通过履带组件代替传统勘察人员携带取样检测装置多次往复投放点，节约人力的同时，还可以依靠移动机构内设置的空腔，使取样检测装置漂浮在水面上，增大了装置整体在水面稳定性，实现对水域深处以及勘察人员无法靠近的水源地的水源取样，扩大取样位置范围，使水样检测数据更加准确，极大程度上提高了水源勘察的效率；并且，利用外部遥控器通过无线遥控开关控制取样检测装置中单片机，实现对电器元件的启停，实现取样检测装置的远程操控，实现勘察人员在水域边缘处便能完成水域深处的水源取样。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本实用新型提供的水文地质勘察水源取样检测装置的剖视结构示意图；
39.图2是图1中水文地质勘察水源取样检测装置的俯视图；
40.图3是图2中防护板连接处的剖视图；
41.图4是图1中移动机构的剖视结构示意图；
42.图5是图1中a处的局部示意图。
43.附图标记：
44.1：箱体；101：监控箱；2：电动推杆；201：第一单片机；202：第一无线遥控开关；3：蓄电池；4：信号收发器；5：壳体；6：履带；7：空腔；8：诱导轮；9：行走轮；10：支轮；11：伺服电机；12：回转驱动装置；1201：蜗轮；1202：蜗杆；1203：驱动马达；1204：控制开关；13：传动杆；14：
取样筒；1401：环形凸起；1402：三角滑块；15：活塞；1501：活塞密封圈；1502：环形凹槽；1503：柱形块；1504：滑槽；1505：第二弹簧；1506：滑块；16：端盖；1601：端面密封圈；17：取样管头；18：连接杆；1801：防护板；1802：第一弹簧；1803：滑杆；1804：滑杆槽；19：摄像头；20：照明灯。
具体实施方式
45.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.下面结合图1至图5描述本实用新型的水文地质勘察水源取样检测装置(以下简称为取样检测装置)，如图1所示，水文地质勘察水源取样检测装置包括箱体1、移动机构、监控机构和取样机构。
47.如图1所示，箱体1内设置有蓄电池3、信号收发器4、第一控制器201和第一无线遥控开关202，蓄电池3和第一无线遥控开关202电性连接第一控制器201，第一无线遥控开关202用于无线连接外部遥控器。其中，第一控制器201可以为单片机等，可选地，在本实施例中，蓄电池3的顶部从左至右依次固定连接有第一控制器201、第一无线遥控开关202。
48.如图1和图2所示，移动机构包括两个壳体5，两个壳体5分别连接箱体1的左侧壁和右侧壁，每个壳体5内形成有空腔7且设置有伺服电机11，每个壳体5的外壁设置有与伺服电机11动力耦合连接的履带组件，以驱动水文地质勘察水源取样检测装置前后行走。可选地，在本实施例中，空腔7为封闭腔体，空腔7能够增大取样检测装置整体的浮力，使取样检测装置漂浮在水面上，增大了装置整体在水面稳定性。
49.可选地，如图1和图2所示，在本实施例中，履带组件包括履带6、诱导轮8、行走轮9和支轮10；伺服电机11的输出轴固定连接在诱导轮8上，诱导轮8用于带动履带6进行转动，壳体5的底端通过轴杆转动连接有两个行走轮9，壳体5的上端以及行走轮9之间铰接有若干个支轮10，诱导轮8、行走轮9和支轮10的外表面均与履带6相啮合。壳体5的上端内侧壁上固定连接有伺服电机11，伺服电机11设置有第二控制器以及第二无线遥控开关，第二控制器与蓄电池3电性连接，同时第二无线遥控开关与第二控制器电性连接，第二无线遥控开关匹配设置的外部遥控器与第一无线遥控开关202匹配设置的外部遥控器相同，通过第二无线遥控开关控制第二控制器，实现对伺服电机11的启停，实现取样检测装置的远程操控。壳体5的上端且与诱导轮8对称位置处设置的支轮10，其大小与诱导轮8的大小相同，诱导轮8、行走轮9和支轮10的外表面均与履带6相啮合。
50.进一步，如图1和图2所示，在本实施例中，履带6外侧为三角形履带槽，履带6转动能够使履带槽顶端的角状凸起划动水面，带动装置在水中和陆地上行驶，增加了履带6陆地运动抓地性的同时，还提高了履带6水域运动的划水性，实现了水陆两用制作的最简单化。
51.监控机构和取样机构均设置于箱体1的外壁，监控机构电性连接信号收发器4。可选地，如图1和图2所示，在本实施例中，监控机构包括摄像头19，箱体1远离取样机构的一侧设置有监控箱101，摄像头19设置于监控箱101的两侧。监控机构为摄像头19，摄像头19通过
信号收发器将拍摄到的视频信息无线传输到外部设备上。摄像头19安装于监控箱101的两侧，监控箱101固定于箱体1上端面，且安装有摄像头19的监控箱101两侧面朝向装置前进或后退的方向。
52.如图1和图2所示，在本实施例中，监控机构设置于箱体1远离取样机构的一侧，监控机构的两侧分设有照明灯20。通过取样检测装置中设置的照明灯20与摄像头19相配合，使装置能够在昏暗河道中进行水源取样，为勘察人员反馈实时的行驶场景以及方便勘察人员对装置的远程控制。
53.本实用新型提供的水文地质勘察水源取样检测装置，移动机构采用水陆两用式结构，通过履带组件代替传统勘察人员携带取样检测装置多次往复投放点，节约人力的同时，还可以依靠移动机构内设置的空腔，使取样检测装置漂浮在水面上，增大了装置整体在水面稳定性，实现对水域深处以及勘察人员无法靠近的水源地的水源取样，扩大取样位置范围，使水样检测数据更加准确，极大程度上提高了水源勘察的效率；并且，利用外部遥控器通过无线遥控开关控制取样检测装置中单片机，实现对电器元件的启停，实现取样检测装置的远程操控，实现勘察人员在水域边缘处便能完成水域深处的水源取样。
54.如图1所示，在本实施例中，箱体1的左侧壁和右侧壁均通过回转驱动装置12分别连接两个壳体5；在箱体1处于第一位置的情况下，监控机构朝上设置，取样机构朝下设置；在箱体1处于第二位置的情况下，监控机构朝下设置，取样机构朝上设置。可选地，如图1和图4所示，在本实施例中，回转驱动装置12包括蜗轮1201、蜗杆1202和驱动马达1203；驱动马达1203的输出端连接在蜗杆1202一端，蜗杆1202外侧的螺纹与蜗轮1201侧面相啮合，蜗轮1201轴心处固定连接有传动杆13，传动杆13的一端穿过壳体5且与箱体1的侧壁固定连接(具体地，如图1所示，传动杆13未固定的一端穿过壳体5，并穿过箱体1侧壁，从箱体1内部通过螺栓与箱体1固定连接)。回转驱动装置12固定于壳体5内壁的中部位置上，回转驱动装置12采用蜗轮蜗杆传动方式进行传动，蜗轮蜗杆传动具有反向自锁的特点，可实现反向自锁，即只能由蜗杆1202带动蜗轮1201，而不能由蜗轮1201带动蜗杆1202运动，大大提升了装置的稳定性。
55.如图2所示，在本实施例中，两个壳体5之间通过连接杆18固定连接，连接杆18两端通过螺栓分别固定于两个壳体5相靠近的侧壁，连接杆18设置有两个，两个连接杆18分别位于箱体1的前侧和后侧。连接杆18固定的位置与箱体1与壳体5连接的位置等高，连接杆18之间的距离大于箱体1的长度，且连接杆18到箱体1连接点的距离大于取样筒14底端到箱体1连接点的距离。
56.进一步，如图2和图3所示，在本实施例中，连接杆18远离箱体1的一侧外壁两端均设置有滑杆槽1804，滑杆槽1804内壁滑动连接有滑杆1803，滑杆1803朝外的一端固定连接有弧形的防护板1801，防护板1801与连接杆18之间固定有第一弹簧1802，且第一弹簧1802套接在滑杆1803的外表面上。第一弹簧1802的一端固定于防护板1801与滑杆1803的连接处，第一弹簧1802的另一端固定于滑杆槽1804的槽口处，且第一弹簧1802套接在滑杆1803的外表面上，并且在第一弹簧1802未压缩的状态下，两个防护板1801的弧面最顶端之间的距离大于壳体5顶部两端之间的最大距离，使得取样检测装置在移动机构的作用下前进时，最先碰撞到的是防护板1801。当装置在水域中移动时若是撞到硬物，防护板1801就会将力作用于滑杆1803上，使滑杆1803沿滑杆槽1804向内移动并挤压第一弹簧1802，在第一弹簧
1802的作用下对装置起到一个很好的缓冲保护作用，此外弧形防护板1801还可以对水面的漂浮物起导向作用，将漂浮物导向装置两侧，防止漂浮物聚集在装置前方，阻碍前行。
57.如图1和图5所示，在本实施例中，监控机构包括取样筒14、活塞15和端盖16，取样筒14的一端连接箱体1，取样筒14远离箱体1的一端呈敞口设置；端盖16可拆卸地盖合安装于取样筒14的敞口处，端盖16设置有取样管头17；活塞15活动安装于取样筒14内，以在取样筒14内间隔形成靠近箱体1的第一腔室和靠近端盖16的第二腔室，活塞15朝向第一腔室的一端端面设置有柱形块1503，柱形块1503的侧壁设置有能伸缩的滑块1506；第一控制器201电性连接有电动推杆2，电动推杆2的一端固定安装于箱体1内，电动推杆2的另一端位于取样筒14内且与柱形块1503固定连接；第一腔室的内壁设置有与回转驱动装置12电性连接的控制开关1204；在活塞15处于第一活塞15位置的情况下，滑块1506与取样筒14的内壁抵接，滑块1506处于伸出状态，控制开关1204处于断开状态，箱体1处于第一位置；在活塞15处于第二活塞15位置的情况下，滑块1506与控制开关1204抵接，滑块1506处于收缩状态，控制开关1204处于闭合状态，箱体1处于第二位置。
58.具体而言，取样筒14为中空结构，取样筒14的顶端通常固定于箱体1的下端面的中心位置上，以保证取样检测装置整体的稳定性。活塞15的侧壁通常设置有活塞密封圈1501。回转驱动装置12的控制开关1204能够控制回转驱动装置12正反转运动，当滑块1506按压控制开关1204时，回转驱动装置12中的驱动马达1203带动蜗杆1202转动，通过蜗轮1201与蜗杆1202啮合传动，带动蜗轮1201上固定的传动杆13旋转，使传动杆13之间固定的箱体1以传动杆13为轴心旋转180度后停止工作，此时箱体1安装有取样筒14的一侧位于整体装置的上方；当滑块1506松开控制开关1204时，按照上述相同的传动过程，使传动杆13之间固定的箱体1以传动杆13为轴心沿与上述情况相反的方向旋转180度后停止工作，此时箱体1安装有取样筒14的一侧位于整体装置的下方。
59.如图1和图5所示，在本实施例中，第一腔室的内壁设置有环形凸起1401，且环形凸起1401靠近活塞15一侧的环径大于环形凸起1401远离活塞15一侧的环径(环形凸起1401靠近活塞15一侧的环径通常与取样筒14的内径一致)；控制开关1204位于环形凸起1401远离活塞15一侧，控制开关1204与环形凸起1401之间设置有三角滑块1402；活塞15朝向第一腔室的一端设置有环形凹槽1502，环形凹槽1502与环形凸起1401形状相适配；在活塞15处于第二活塞15位置的情况下，环形凸起1401位于环形凹槽1502内。其中，三角滑块1402的坡面高度通常与环形凸起1401的坡面高度一致，三角滑块1402固定于环形凸起1401一侧边沿处通常与环形凸起1401的边沿齐平。
60.滑块1506能伸缩的实现方式有种，具体地，如图1和图5所示，在本实施例中，柱形块1503的直径小于环形凸起1401远离活塞15一侧的环径，柱形块1503的侧壁设置有滑槽1504，滑槽1504的内壁滑动连接滑块1506，滑块1506位于滑槽1504的一端与滑槽1504的槽底通过第二弹簧1505固定连接。滑槽1504位置与回转驱动装置12的控制开关1204的位置上下对应，且滑槽1504到活塞15顶端的距离大于三角滑块1402固定于取样筒14上的高度，在第二弹簧1505未压缩的状态下，滑块1506位于槽口一侧的端面与取样筒14内壁相贴合，其中，柱形块1503的高度与环形凸起1401远离活塞15一侧的端面至取样筒14顶端的距离相一致。
61.如图1所示，在本实施例中，端盖16螺纹连接于取样筒14的敞口处，端盖16的内壁
与取样筒14的端面之间设置有端面密封圈1601。在端盖16的内壁上设有内螺纹结构，在取样筒14的敞口端外沿处设有外螺纹结构，且外螺纹结构与端盖16上的内螺纹结构相匹配，通过旋拧的方式将端盖16通过螺纹结构固定连接于取样筒14的下端口处，并在端盖16内壁与取样筒14端面的接触位置上设有端面密封圈1601；端盖16上固定安装有取样管头17，取样管头17的进水口与外界相连通，取样管头17的出水口与取样筒14内部的下腔室相连通。
62.在本实施例中，蓄电池3的电性输出端与电动推杆2、伺服电机11、驱动马达1203、照明灯20以及摄像头19的电性输入端电性连接。
63.取样检测装置的工作原理是：
64.使用前，电动推杆2呈收缩状态，此时，取样筒14内部柱形块1503的滑块1506挤压在回转驱动装置12的控制开关1204上，使得箱体1安装有取样筒14的一侧位于整体装置的上方。
65.在使用时，通过外部遥控器实现取样检测装置移动以及取样过程的远程操控。将取样检测装置放置于水域边缘处，利用外部遥控器通过第二无线遥控开关控制第二控制器启动伺服电机11，通过伺服电机11的输出轴连接的诱导轮8带动履带6进行转动，履带6转动使履带槽顶端的角状凸起划动水面，带动装置在水中前进。当取样检测装置到达取样点后，利用外部遥控器通过第一无线遥控开关202控制第一控制器201启动电动推杆2，使电动推杆2推动活塞15，此时，取样筒14内部柱形块1503的滑块1506离开转驱动装置的控制开关1204，控制开关1204处于松开的状态，控制开关1204控制着回转驱动装置12中的驱动马达1203带动蜗杆1202转动，通过蜗轮1201与蜗杆1202啮合传动，带动蜗轮1201上固定的传动杆13旋转，使传动杆13之间固定的箱体1以传动杆13为轴心旋转180度后停止工作，此时箱体1安装有取样筒14的一侧位于整体装置的下方，同时取样筒14的取样管头17位于水面以下，再利用外部遥控器通过第一无线遥控开关202控制第一控制器201启动电动推杆2，使电动推杆2收缩拉动活塞15，对水源进行取样。当电动推杆2回到原始状态时，滑块1506再次挤压在转驱动装置的控制开关1204上，回转驱动装置12中的驱动马达1203带动蜗杆1202转动，通过蜗轮1201与蜗杆1202啮合传动，带动蜗轮1201上固定的传动杆13旋转，使传动杆13之间固定的箱体1以传动杆13为轴心按之前相反的方向旋转180度后停止工作，重新使箱体1安装有取样筒14的一侧位于整体装置的上方，并利用外部遥控器通过第二无线遥控开关控制第二控制器启动伺服电机11，将样品带回，并通过旋拧取样筒14的端盖16将取样筒14打开后取出水样。
66.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。