一种基于无人机的水体采样装置

本发明涉及水利工程领域，尤其涉及一种基于无人机的水体采样装置。

背景技术：

1、在环境污染的检测和水体污染的调查工作中，要真实地反映水质的污染状况，必须采集具有代表性的水样，由于无人机具有在复杂危险环境下执行作战任务的高生存能力，配备自动采样装置的无人机可以更加安全地对水体进行取样。

2、现有的无人机水体采样装置在使用过程中不便于稳定地对水体进行取样，取样装置会在水流的冲击力下偏移原有的水体取样范围，导致水体变得浑浊，影响水体的取样质量，且在对不同深度的水体进行取样时，不便于逐步对不同深度的水体进行取样，容易使不同深度的水体之间进行混合，导致后续的检测结果出现偏差。

技术实现思路

1、为了克服现有装置在水体采样过程中稳定性较差，会导致不同深度的水体之间进行混合，从而影响后续的检测结果的缺点，本发明的目的是提供一种基于无人机的水体采样装置，能够更加稳定地进入水中进行取样，且能够对不同深度的水体进行取样，避免不同深度的水体之间混合，从而有效提高水体检测结果的准确性。

2、技术方案为：一种基于无人机的水体采样装置，所述水体采样装置设置于无人机下，所述水体采样装置包括有支撑架一，所述支撑架一下端固定连接有支撑架二，所述支撑架一上端固定连接有固定托板，所述固定托板呈水平设置，所述支撑架一上设有卡扣机构，所述卡扣机构用于对取样水体进行排放和对取样容器进行清理，所述固定托板上设有取样机构，所述取样机构与所述卡扣机构连接，所述取样机构用于对水体进行取样。

3、作为上述方案的改进，所述卡扣机构包括有活动容器，四个所述活动容器都转动式连接在所述支撑架一上，四个所述活动容器的两侧都开有若干个进水孔，四个所述活动容器外壁一侧都固定连接有固定卡块，所述支撑架二与所述固定托板之间固定连接有塑性卡扣板，所述塑性卡扣板呈竖直设置，每一个所述固定卡块都与所述塑性卡扣板卡接，四个所述活动容器上都固定连接有卡轴，相邻的两个所述卡轴卡接，四个所述活动容器外壁一侧都塞有活塞。

4、作为上述方案的改进，所述取样机构包括有密封盖，所述密封盖固定连接在所述固定托板顶部，所述固定托板顶部固定连接有微型电机，所述固定托板上固定连接有蓄电池，所述蓄电池与所述微型电机通过电连接，所述微型电机的输出轴上固定连接有动力凸轴，所述动力凸轴与所述固定托板转动式连接，所述动力凸轴与相邻的一个所述卡轴卡接，四个所述卡轴上都固定连接有固定凸轮盘，所述固定凸轮盘位于所述活动容器内部，每一个所述活动容器内壁上都固定连接有四个固定导杆，相邻的两个所述固定导杆为一组，每一组中的两个所述固定导杆之间都滑动式连接有一个闭合座，每一个所述固定凸轮盘都与所述闭合座接触，每一个所述闭合座与所述活动容器之间都连接有两个挤压弹簧，每一个所述闭合座上都固定连接有闭合块，每一个所述闭合块都与所述活动容器的进水孔接触。

5、作为上述方案的改进，其特征是，还包括有配重机构，所述配重机构设在所述支撑架一上，所述配重机构用于增加取样装置的重量，所述配重机构包括有固定环形架，所述固定环形架固定连接在所述支撑架一上部，所述固定环形架与所述支撑架二固定连接，所述固定环形架上固定连接有圆盘盖，所述固定环形架上固定连接有固定弧形座，所述固定环形架上滑动式连接有两个所述滑动座，所述固定环形架上滑动式连接有弧形牵引座，所述固定弧形座底部固定连接有一个配重球，两个所述滑动座底部和所述弧形牵引座底部也分别固定连接有一个所述配重球，两个所述滑动座之间连接有一个伸缩拉绳，所述弧形牵引座与相邻的所述滑动座之间也连接有一个所述伸缩拉绳，所述固定环形架上固定连接有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧穿过所述圆盘盖，所述涡卷弹簧的另一端与所述弧形牵引座连接。

6、作为上述方案的改进，还包括有配重平衡机构，所述配重平衡机构设在所述动力凸轴上，所述配重平衡机构用于使取样装置保持水平，所述配重平衡机构包括有固定大齿轮，所述固定大齿轮固定连接在所述动力凸轴上，所述固定托板上转动式连接有转动卡杆，所述转动卡杆下端固定连接有小齿轮，所述固定大齿轮与所述小齿轮啮合，所述转动卡杆上端卡接有带轮盘，所述带轮盘顶部滑动式连接有两个球杆，两个所述球杆与所述带轮盘之间都连接有压缩弹簧，两个所述球杆与所述转动卡杆接触，所述带轮盘上绕有牵引绳，所述牵引绳的一端与所述弧形牵引座连接。

7、作为上述方案的改进，还包括有堵塞圆柱，每一个所述闭合块上都固定连接有三个所述堵塞圆柱，每一个所述堵塞圆柱都与所述活动容器滑动式连接，每一个所述堵塞圆柱都位于所述活动容器的进水孔内。

8、作为上述方案的改进，还包括有防护网，每一个所述活动容器外壁上都固定连接有两个所述防护网。

9、本发明具有以下优点：1、本发明通过微型电机驱动动力凸轴转动并带动卡轴转动，卡轴转动会带动固定凸轮盘转动，进而使得四个卡轴依次转动，由于四个活动容器所处的深度不一致，所以可以对不同深度的水体进行取样，且由于四个固定凸轮盘的初始状态不一致，四个固定凸轮盘转动的同时会依次与闭合座脱离接触，进而使得四个活动容器能够依次对不同深度的水体进行取样，从而完成水体取样，能够避免取样过程中不同深度的水体之间进行混合，提高后续水体检测结果的准确性。

10、2、本发明通过配重球的重力作用下带动固定环形架摆动倾斜，固定环形架摆动倾斜会带动支撑架一和支撑架二一起摆动倾斜，支撑架一摆动倾斜会带动四个活动容器摆动倾斜，使得活动容器倾斜进入水中，能够减小活动容器与水面之间的压强阻力，从而能够更加稳定地进入水中进行取样。

11、3、本发明通过动力凸轴转动并带动固定大齿轮转动，牵引绳收卷会拉动弧形牵引座滑动，进而使得弧形牵引座和两个滑动座滑动带动三个配重球移动，使四个配重球分布在不同位置平衡重力，在配重球的重力作用下能够使得活动容器保持水平状态，进一步提高取样过程中的稳定性，能够避免在水体取样过程中在水流的冲击力下随意晃动而导致水体浑浊，从而可以更有效地提高水体的采样质量。

技术特征：

1.一种基于无人机的水体采样装置，所述水体采样装置设置于无人机下，其特征是，所述水体采样装置包括有支撑架一（1），所述支撑架一（1）下端固定连接有支撑架二（2），所述支撑架一（1）上端固定连接有固定托板（3），所述固定托板（3）呈水平设置，所述支撑架一（1）上设有卡扣机构，所述卡扣机构用于对取样水体进行排放和对取样容器进行清理，所述固定托板（3）上设有取样机构，所述取样机构与所述卡扣机构连接，所述取样机构用于对水体进行取样；所述卡扣机构包括有活动容器（51），四个所述活动容器（51）都转动式连接在所述支撑架一（1）上，四个所述活动容器（51）的两侧都开有若干个进水孔，四个所述活动容器（51）外壁一侧都固定连接有固定卡块（52），所述支撑架二（2）与所述固定托板（3）之间固定连接有塑性卡扣板（53），所述塑性卡扣板（53）呈竖直设置，每一个所述固定卡块（52）都与所述塑性卡扣板（53）卡接，四个所述活动容器（51）上都固定连接有卡轴（54），相邻的两个所述卡轴（54）卡接，四个所述活动容器（51）外壁一侧都塞有活塞（55）；所述取样机构包括有密封盖（61），所述密封盖（61）固定连接在所述固定托板（3）顶部，所述固定托板（3）顶部固定连接有微型电机（62），所述固定托板（3）上固定连接有蓄电池（63），所述蓄电池（63）与所述微型电机（62）通过电连接，所述微型电机（62）的输出轴上固定连接有动力凸轴（64），所述动力凸轴（64）与所述固定托板（3）转动式连接，所述动力凸轴（64）与相邻的一个所述卡轴（54）卡接，四个所述卡轴（54）上都固定连接有固定凸轮盘（65），所述固定凸轮盘（65）位于所述活动容器（51）内部，每一个所述活动容器（51）内壁上都固定连接有四个固定导杆（66），相邻的两个所述固定导杆（66）为一组，每一组中的两个所述固定导杆（66）之间都滑动式连接有一个闭合座（67），每一个所述固定凸轮盘（65）都与所述闭合座（67）接触，每一个所述闭合座（67）与所述活动容器（51）之间都连接有两个挤压弹簧（68），每一个所述闭合座（67）上都固定连接有闭合块（69），每一个所述闭合块（69）都与所述活动容器（51）的进水孔接触。

2.如权利要求1所述的一种基于无人机的水体采样装置，其特征是，还包括有配重机构，所述配重机构设在所述支撑架一（1）上，所述配重机构用于增加取样装置的重量，所述配重机构包括有固定环形架（71），所述固定环形架（71）固定连接在所述支撑架一（1）上部，所述支撑架一（1）与所述支撑架二（2）固定连接，所述固定环形架（71）上固定连接有圆盘盖（72），所述固定环形架（71）上固定连接有固定弧形座（73），所述固定环形架（71）上滑动式连接有两个滑动座（74），所述固定环形架（71）上滑动式连接有弧形牵引座（75），所述固定弧形座（73）底部固定连接有一个配重球（76），两个所述滑动座（74）底部和所述弧形牵引座（75）底部也分别固定连接有一个所述配重球（76），两个所述滑动座（74）之间连接有一个伸缩拉绳（77），所述弧形牵引座（75）与相邻的所述滑动座（74）之间也连接有一个所述伸缩拉绳（77），所述固定环形架（71）上固定连接有涡卷弹簧（78），所述涡卷弹簧（78）穿过所述圆盘盖（72），所述涡卷弹簧（78）的另一端与所述弧形牵引座（75）连接。

3.如权利要求2所述的一种基于无人机的水体采样装置，其特征是，还包括有配重平衡机构，所述配重平衡机构设在动力凸轴（64）上，所述配重平衡机构用于使取样装置保持水平，所述配重平衡机构包括有固定大齿轮（81），所述固定大齿轮（81）固定连接在所述动力凸轴（64）上，所述固定托板（3）上转动式连接有转动卡杆（82），所述转动卡杆（82）下端固定连接有小齿轮（83），所述固定大齿轮（81）与所述小齿轮（83）啮合，所述转动卡杆（82）上端卡接有带轮盘（84），所述带轮盘（84）顶部滑动式连接有两个球杆（85），两个所述球杆（85）与所述带轮盘（84）之间都连接有压缩弹簧（86），两个所述球杆（85）与所述转动卡杆（82）接触，所述带轮盘（84）上绕有牵引绳（87），所述牵引绳（87）的一端与所述弧形牵引座（75）连接。

4.如权利要求1所述的一种基于无人机的水体采样装置，其特征是，还包括有堵塞圆柱（9），每一个所述闭合块（69）上都固定连接有三个所述堵塞圆柱（9），每一个所述堵塞圆柱（9）都与所述活动容器（51）滑动式连接，每一个所述堵塞圆柱（9）都位于所述活动容器（51）的进水孔内。

5.如权利要求1所述的一种基于无人机的水体采样装置，其特征是，还包括有防护网（10），每一个所述活动容器（51）外壁上都固定连接有两个所述防护网（10）。

技术总结
本发明涉及水利工程领域，尤其涉及一种基于无人机的水体采样装置。现有装置在水体采样过程中稳定性较差，会导致不同深度的水体之间进行混合，从而影响后续的检测结果。本发明包括有支撑架一，所述支撑架一下部固定连接有支撑架二，所述支撑架一上部固定连接有固定托板。本发明通过微型电机驱动动力凸轴转动并带动卡轴转动，卡轴转动会带动固定凸轮盘转动，四个固定凸轮盘转动的同时会依次与闭合座脱离接触，进而使得四个活动容器能够依次对不同深度的水体进行取样，从而完成水体采样。

技术研发人员：陈强,杨艳辉,陈煦来
受保护的技术使用者：闽江学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22