一种深度可调的水质取样装置及大数据采集系统的制作方法

1.本发明涉及水质监测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种深度可调的水质取样装置及大数据采集系统。


背景技术：

2.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，人们的环保意识的也在不断增强。目前，国内各大城市的饮用水主要来自于江河和湖泊，对这些水源地的水质进行实时的监控是环保部门的一项重要任务。而要对水质进行监控，首先要对江河里面的水进行取样。一般在对水体进行取样时需要使用到取样装置，能够针对性地对区域内水体进行定量抽取，以便于工作人员快速获得水质样本。
3.但是，现有的水质检测取样装置功能性较为单一，一方面不能够根据水位深度进行灵活调节，另一方面只能针对特定取样地点进行取样。
4.在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种深度可调的水质取样装置及大数据采集系统，通过将升降筒设计成多段式的取样筒以及连接筒，能够根据实际取样需求来进行灵活调整，装配方便快捷，此外，还可以根据实际取样位置，通过支撑脚直接接触地面，实现对陆地上水源进行水质取样，或通过漂浮气囊一和漂浮气囊二让该取样装置直接漂浮在水面上，实现对水上进行水质取样，适用范围广，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种深度可调的水质取样装置，包括有架体，所述架体包括自上而下呈平行设置的上板和下板，所述上板与下板之间的四角位置处均固定连接有支撑连杆一，所述下板中心位置贯穿设有通槽，所述上板顶部设置有调节式取样机构和固定安装于上板顶端面的服务器，下板底部设置有取样架支撑机构。
7.在一个优选地实施方式中，所述调节式取样机构包括有贯穿设于上板顶部后端的圆槽，且圆槽两侧均连通设有耳槽，所述上板顶部位于圆槽外侧位置处固定设有两个呈平行设置的竖板一，两个竖板一相对一侧对应端之间水平贯穿设有转杆一，其中一个竖板一中部水平贯穿设有两个关于对应竖板一的竖直向中心轴线呈轴对称设置的转杆二，且转杆一和转杆二与竖板一的连接处均通过轴承转动连接，其中一个竖板一外侧设置有固定安装于上板顶部的电机一，所述电机一的输出轴与其中一个转杆二传动连接，连接电机一的转杆二外部固定套设有主齿轮，另一个转杆二外部固定套设有与主齿轮相啮合的过渡齿轮，两个转杆一靠近电机一的一端外部均固定套设有副齿轮，且两个副齿轮分别与对应位置的
主齿轮以及过渡齿轮相啮合，两个转杆一外部对应圆槽竖直中心轴线的位置处均固定套设有驱动齿轮，所述圆槽内部活动套设有升降筒，所述升降筒由多个呈中空设置的取样筒和多个连接筒组成，所述取样筒和连接筒的顶端均固定设有螺纹柱以及底端均开设有与螺纹柱相适配的螺纹槽，所述取样筒一侧底端开设有进水口以及另一侧顶端开设有排气口，所述进水口与排气口处均固定安装有电磁阀，所述排气口处电磁阀的出气端连通设有连通管，所述连接筒对应连通管一侧的中部固定连接有连杆，所述连通管与连杆其中一端均固定连接有排气管，且连通管与排气管导通设置，所述排气管两端均设置有外螺纹，且相邻两个排气管之间设置有螺纹套筒，且通过开设有内螺纹的螺纹套筒相连接，所述取样筒内腔顶部固定设有水质检测仪以及内周面固定安装有液位传感器，且液位传感器位于排气口的最低点下方，所述取样筒外周面位于进水口的位置处固定连接有u型架，所述u型架上固定安装有压力传感器，所述取样筒以及连接筒外周面对应两个驱动齿轮的位置处均固定设有与驱动齿轮相啮合的轮齿。
8.采用上述进一步方案的有益效果是：利用电机一来驱动两个驱动齿轮相向/相背转动，从而带动升降筒向下插入待检测水体中/从检测水体中抽出，且在对不同深度的水质进行取样时，是通过压力传感器来控制入水深度，并通过电磁阀配合液位传感器来控制取水样量以及排气口的通断，且利用取样筒内的水质检测仪直接对该水样进行检测，方便快捷。
9.在一个优选地实施方式中，位于升降筒上最底端的取样筒底端螺纹连接有排水块，所述排水块设置为锥状结构。
10.采用上述进一步方案的有益效果是：能够大大降低取样筒在入水过程中所受到的阻力。
11.在一个优选地实施方式中，所述螺纹套筒外周面开设有两个关于螺纹套筒竖直中心轴线呈轴对称设置的凹槽，所述凹槽内部固定包覆有防滑胶垫。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：能够防止在拧动螺纹套筒的过程中出现手滑的情况。
13.在一个优选地实施方式中，所述取样架支撑机构包括有呈环形设置的浮板和固定安装于下板顶部四角位置处的支撑连杆二，所述下板底部四角位于支撑连杆二内侧的位置处均固定安装有气缸，所述浮板顶部对应气缸的位置处均竖直贯穿设有穿孔，所述气缸的输出端活动贯穿设于穿孔内部，且气缸的输出端底部固定安装有万向滚轮，所述浮板外周面中部设置有通过卡箍固定安装有漂浮气囊一，且浮板内周面底端通过卡箍固定安装有漂浮气囊二，所述浮板底端面固定设有四个支撑脚。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：可通过气缸将万向滚轮顶至支撑脚与地面分离，方便对该取样装置进行陆地上的位置调整，且一方面可以通过支撑脚直接接触地面，实现对陆地上水源进行水质取样，另一方面可以通过漂浮气囊一和漂浮气囊二让该取样装置直接漂浮在水面上，实现对水上进行水质取样，适用范围广。
15.在一个优选地实施方式中，四个支撑脚呈扩口状设置，且四个支撑脚外周面底端均固定套设有呈水平设置的挡板。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：支撑脚呈扩口状设置能够提高架体放置的稳定性，挡板则可以有效防止支撑脚在松软地面下陷深度不一致而导致架体倾斜不稳定。
17.在一个优选地实施方式中，所述架体上还设置有漂浮加固机构，所述漂浮加固机构包括有固定安装在上板顶部的电机二和固定安装在下板顶部位于通槽两侧的竖板二，所述电机二输出轴端部固定连接有主动轮，两个竖板二之间贯穿设有轴杆，且轴杆与两个竖板二的连接处均通过轴承转动连接，所述轴杆外周面中部固定套设有卷辊，所述卷辊上绕设有钢丝绳，所述钢丝绳底端固定连接有锚，所述轴杆靠近电机二的一端对应主动轮的位置处固定设有从动轮，所述上板上对应主动轮的位置处竖直贯穿开设有穿槽，且主动轮与从动轮之间通过皮带传动连接。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：可在该取样装置漂浮在水面水面上取样时，通过电机二放卷钢丝绳让锚沉入水底，提高该取样装置在水面上架设的稳定性。
19.本发明还提供了一种深度可调的水质取样装置的大数据采集系统，所述服务器包括有数据处理模块和数据传输模块，且数据传输模块的连接端与数据处理模块的连接端相连接，所述数据处理模块的连接端还与电机一、电机二、气缸、水质检测仪、电磁阀、压力传感器以及液位传感器相连接，所述服务器的数据传输模块通过局域网与远程控制中心相连接。
20.本发明的技术效果和优点：
21.1、本发明通过利用电机一来驱动两个驱动齿轮相向/相背转动，从而带动升降筒向下插入待检测水体中/从检测水体中抽出，且在对不同深度的水质进行取样时，是通过压力传感器来测定入水深度，并通过电磁阀配合液位传感器来控制取水样量以及排气口的通断，且利用取样筒内的水质检测仪直接对该水样进行检测，操作方便快捷，取样精准，与此同时，通过将升降筒设计成多段式的取样筒以及连接筒，能够根据实际取样需求来进行灵活调整，装配方便快捷；
22.2、本发明既可以通过支撑脚直接接触地面，实现对陆地上水源进行水质取样，也可以通过漂浮气囊一和漂浮气囊二让该取样装置直接漂浮在水面上，实现对水上进行水质取样，适用范围广，此外，还可以通过气缸将万向滚轮顶至支撑脚与地面分离，方便对该取样装置进行陆地上的位置调整；
23.3、本发明通过设置漂浮加固机构，可在该取样装置处在水面上进行取样检测时，利用电机二带动卷辊转动来放卷钢丝绳，让锚沉入水底，以提高该取样装置在水面上架设取样时的稳定性。
附图说明
24.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
25.图1为本发明的整体结构示意图。
26.图2为本发明的下板结构示意图。
27.图3为本发明的上板结构示意图。
28.图4为本发明的整体俯视图。
29.图5为本发明的取样筒剖面图。
30.图6为本发明的连接筒结构示意图。
31.图7为本发明的螺纹套筒结构示意图。
32.图8为本发明的浮板结构示意图。
33.附图标记为：1、上板；2、下板；3、支撑连杆一；4、通槽；5、调节式取样机构；51、圆槽；52、耳槽；53、竖板一；54、转杆一；55、转杆二；56、水质检测仪；57、电机一；58、主齿轮；59、过渡齿轮；510、副齿轮；511、驱动齿轮；512、取样筒；513、连接筒；514、轮齿；515、螺纹槽；516、螺纹柱；517、进水口；518、排气口；519、电磁阀；520、连通管；521、连杆；522、排气管；523、螺纹套筒；524、u型架；525、压力传感器；526、液位传感器；6、取样架支撑机构；61、浮板；62、支撑连杆二；63、穿孔；64、气缸；65、漂浮气囊一；66、漂浮气囊二；67、支撑脚；7、漂浮加固机构；71、电机二；72、主动轮；73、竖板二；74、卷辊；75、从动轮；76、钢丝绳；77、锚；78、穿槽；8、服务器；9、挡板；10、万向滚轮；11、排水块；12、凹槽；13、防滑胶垫。
具体实施方式
34.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
35.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
36.实施例1
37.参照说明书附图1-7，本发明一实施例的一种深度可调的水质取样装置，包括有架体，架体包括自上而下呈平行设置的上板1和下板2，上板1与下板2之间的四角位置处均固定连接有支撑连杆一3，下板2中心位置贯穿设有通槽4，上板1顶部设置有调节式取样机构5和固定安装于上板1顶端面的服务器8。
38.进一步的，调节式取样机构5包括有贯穿设于上板1顶部后端的圆槽51，且圆槽51两侧均连通设有耳槽52，上板1顶部位于圆槽51外侧位置处固定设有两个呈平行设置的竖板一53，两个竖板一53相对一侧对应端之间水平贯穿设有转杆一54，其中一个竖板一53中部水平贯穿设有两个关于对应竖板一53的竖直向中心轴线呈轴对称设置的转杆二55，且转杆一54和转杆二55与竖板一53的连接处均通过轴承转动连接，其中一个竖板一53外侧设置有固定安装于上板1顶部的电机一57，电机一57的输出轴与其中一个转杆二55传动连接，连接电机一57的转杆二55外部固定套设有主齿轮58，另一个转杆二55外部固定套设有与主齿轮58相啮合的过渡齿轮59，两个转杆一54靠近电机一57的一端外部均固定套设有副齿轮510，且两个副齿轮510分别与对应位置的主齿轮58以及过渡齿轮59相啮合，两个转杆一54外部对应圆槽51竖直中心轴线的位置处均固定套设有驱动齿轮511，圆槽51内部活动套设有升降筒，升降筒由多个呈中空设置的取样筒512和多个连接筒513组成，取样筒512和连接筒513的顶端均固定设有螺纹柱516以及底端均开设有与螺纹柱516相适配的螺纹槽515，取样筒512一侧底端开设有进水口517以及另一侧顶端开设有排气口518，进水口517与排气口
518处均固定安装有电磁阀519，排气口518处电磁阀519的出气端连通设有连通管520，连接筒513对应连通管520一侧的中部固定连接有连杆521，连通管520与连杆521其中一端均固定连接有排气管522，且连通管520与排气管522导通设置，排气管522两端均设置有外螺纹，且相邻两个排气管522之间设置有螺纹套筒523，且通过开设有内螺纹的螺纹套筒523相连接，取样筒512内腔顶部固定设有水质检测仪56以及内周面固定安装有液位传感器526，且液位传感器526位于排气口518的最低点下方，取样筒512外周面位于进水口517的位置处固定连接有u型架524，u型架524上固定安装有压力传感器525，取样筒512以及连接筒513外周面对应两个驱动齿轮511的位置处均固定设有与驱动齿轮511相啮合的轮齿514。
39.进一步的，位于升降筒上最底端的取样筒512底端螺纹连接有排水块11，排水块11设置为锥状结构，能够大大降低取样筒512在入水过程中所受到的阻力，螺纹套筒523外周面开设有两个关于螺纹套筒523竖直中心轴线呈轴对称设置的凹槽12，凹槽12内部固定包覆有防滑胶垫13，能够防止在拧动螺纹套筒523的过程中出现手滑的情况。
40.需要说明的是，升降筒可以设定为取样筒512与连接筒513交替式设置，也可以根据实际取样需求设置为单段的取样筒512与连续的多段连接筒513交替式设置，或者连续的多段取样筒512与单段的连接筒513交替式设置，且每一个螺纹柱516与邻位螺纹槽515螺纹连接处以及螺纹套筒523与两端的排气管522螺纹连接处均设置有防水密封圈，此外，服务器8与远程控制中心通过局域网相连接，其中，当需要对某区域的水源进行不同深度的取样检测时，可以根据待取样检测的水源深度来选取多段取样筒512以及多段连接筒513进行装配，并根据目标取样深度选择单段/多段交替式安装，随后，利用服务器8来控制电机一57驱动主齿轮58带动过渡齿轮59发生相背运动，从而驱动两个副齿轮510发生相背运动，驱动齿轮511则随对应位置的副齿轮同步转动，然后利用两个驱动齿轮511的相背运动来驱动升降筒向下沉入待取样的水体中，在升降筒下沉的过程中，是通过压力传感器525实时反馈取样筒512所在位置的水深，当到达目标目标深度后，控制电机一57停止，随即开启两个电磁阀519，待检测水质从进水口517进入取样筒512，并将原取样筒512内部的空气自排气口518排至排气管522内部排出，一旦取样筒512的入水量研磨液位传感器526时，两个电磁阀519同时关闭，且水质检测仪56上连接的检测探头开始对取样筒512内部的水样进行检测，并将检测数据传回至控制中心，检测完成后，控制电机一57驱动主齿轮58带动过渡齿轮59发生相向运动，从而带动两个驱动齿轮511发生相向运动，并利用其相向运动驱动升降筒从水体中抽出，此外，在对取样筒512以及连接筒513进行装配时，只需将螺纹柱516螺纹连接至邻位的螺纹槽515内部即可，能够根据实际取样需求来进行灵活调整，操作方便快捷。
41.实施例2
42.参照说明书附图1-2、图4和图8，本发明一实施例的一种深度可调的水质取样装置，包括有架体，架体包括自上而下呈平行设置的上板1和下板2，上板1与下板2之间的四角位置处均固定连接有支撑连杆一3，下板2中心位置贯穿设有通槽4，上板1顶部设置有固定安装于上板1顶端面的服务器8，下板2底部设置有取样架支撑机构6。
43.进一步的，取样架支撑机构6包括有呈环形设置的浮板61和固定安装于下板2顶部四角位置处的支撑连杆二62，下板2底部四角位于支撑连杆二62内侧的位置处均固定安装有气缸64，浮板61顶部对应气缸64的位置处均竖直贯穿设有穿孔63，气缸64的输出端活动贯穿设于穿孔63内部，且气缸64的输出端底部固定安装有万向滚轮10，浮板61外周面中部
设置有通过卡箍固定安装有漂浮气囊一65，且浮板61内周面底端通过卡箍固定安装有漂浮气囊二66，浮板61底端面固定设有四个支撑脚67。
44.需要说明的是，四个支撑脚67呈扩口状设置，且四个支撑脚67外周面底端均固定套设有呈水平设置的挡板9，且服务器8与远程控制中心通过局域网相连接，其中，当需要对陆地上的水源进行不同深度的水质进行取样检测时，只需通过控制气缸64伸长，将万向滚轮10顶至支撑脚67与地面分离，随后即可推动该取样装置在陆地上进行移动，方便省力，待到达取样位置时，让架体位于水源区域上方，然后控制气缸64回缩，让支撑脚67与地面完全接触，若是碰到取样区域地面较为松软时，可利用挡板9来有效防止支撑脚在松软地面下陷深度不一致而导致架体倾斜不稳定；当需要对江、河、湖泊以及池塘等水域的水体进行不同深度取样时，可以通过外部起吊设备将该取样装置吊装至水面上，让其通过漂浮气囊一65和漂浮气囊二66直接漂浮在水面上进行取样检测即可，适用范围广。
45.更进一步的，为了方便该取样装置在待取样区域的水面上变更位置，可以在浮板61底端面的加装驱动用螺旋桨组件，其中，有必要对螺旋桨的动力源(如电机)进行防水保护。
46.实施例3
47.参照说明书附图1-4，本发明一实施例的架体上还设置有漂浮加固机构7，漂浮加固机构7包括有固定安装在上板1顶部的电机二71和固定安装在下板2顶部位于通槽4两侧的竖板二73，电机二71输出轴端部固定连接有主动轮72，两个竖板二73之间贯穿设有轴杆，且轴杆与两个竖板二73的连接处均通过轴承转动连接，轴杆外周面中部固定套设有卷辊74，卷辊74上绕设有钢丝绳76，钢丝绳76底端固定连接有锚77，轴杆靠近电机二71的一端对应主动轮72的位置处固定设有从动轮75，上板1上对应主动轮72的位置处竖直贯穿开设有穿槽78，且主动轮72与从动轮75之间通过皮带传动连接。
48.需要说明的是，钢丝绳76的长度可以根据实际待取样水域的水深来进行选取，且服务器8与远程控制中心通过局域网相连接，其中，当该取样装置处在水面上进行取样检测时，可以通过控制电机二71带动卷辊74转动来放卷钢丝绳，让锚77沉入水底，以提高该取样装置在水面上架设取样时的稳定性。
49.本发明还提供了一种深度可调的水质取样装置的大数据采集系统，服务器8包括有数据处理模块和数据传输模块，且数据传输模块的连接端与数据处理模块的连接端相连接，数据处理模块的连接端还与电机一57、电机二71、气缸64、水质检测仪56、电磁阀519、压力传感器525以及液位传感器526相连接，所述服务器8的数据传输模块通过局域网与远程控制中心相连接。
50.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
51.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
52.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
53.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。