信导杆的右侦k相邻两竖直挡板之间均设有触发装置7。触发装置包括左右延伸的水平缸体75，设置在水平缸体外侧面上的进水接口 72，设置水平缸体内用于控制进水接口启/闭的活塞体73，设置在活塞体左端的活塞杆76及竖直限位杆79。水平缸体通过连接件固定在机架或采水筒上。水平缸体的轴线与竖直挡板相垂直。引信导杆与活塞杆轴线位于同一平面内。竖直限位杆位于活塞杆的正上方。竖直限位杆位于浮动板下方。竖直限位杆的上端与浮动板12相连接。活塞体上设有前、后两道密封圈71、74。位于相邻两竖直挡板之间的进水接口与竖直进水圆管之间通过连接管5相连接，且位于相邻两竖直挡板之间的进水接口与竖直进水圆管正对设置，连接管竖直设置。
[0025]水平缸体的右端开口，左端封闭，且水平缸体的右端设有穿杆通孔。活塞杆穿过穿杆通孔。位于水平缸体外侧的活塞杆上设有环形挡板78。活塞杆上并位于环形挡板与水平缸体右端之间设有压缩弹簧77。活塞杆的端部铰接有触发杆711，活塞杆与触发杆之间的铰接轴710水平设置，且活塞杆与触发杆之间的铰接轴与活塞杆轴线相垂直。竖直挡板的上端设有穿杆缺口 61，且穿杆缺口与活塞杆相对设置。触发杆的端部往左穿过相邻竖直挡板上端的穿杆缺口。触发杆上设有触动卡块712。
[0026]如图2所示，当浮力筒下端抵靠在采水筒内底面时，浮力筒上端面至竖直进水圆管下端口的间距与柱状阀芯的轴向长度之差大于引信导杆上端与活塞杆轴线之间的间距。
[0027]如图4所示，当触发杆上的触动卡块712位于相应竖直挡板的右侧，且触动卡块抵靠在相应的竖直挡板的穿杆缺口边缘时，进水接口位于前、后两道密封圈之间；当活塞体抵靠在水平缸体左端时，进水接口位于前、后两道密封圈的同一侧。
[0028]如图2、图4所示，当浮动导套抵靠在上定位块时，竖直限位杆位于环形挡板上方。当浮动导套抵靠在下定位块时，竖直限位杆下端与活塞杆轴线之间的间距小于环形挡板的外径。当触发杆上的触动卡块位于相应竖直挡板的右侧，且触动卡块抵靠在相应的竖直挡板的穿杆缺口边缘时，竖直限位杆位于环形挡板的左侧，且竖直限位杆靠近环形挡板。
[0029]本实施例的水面定点自动采水设备的具体工作过程如下:
第一，如图2所示，在无人机起飞前将触动卡块抵靠在相应的竖直挡板的穿杆缺口边缘，且触动卡块位于相应竖直挡板的右侧；此时，位于最左侧的采水筒的竖直进水圆管处于开启状态，而其余采水筒的竖直进水圆管处于关闭状态。
[0030]然后，通过升降装置将自动采水装置由机舱的下端口收入机舱内。
[0031]第二，通过无人机带动水面定点自动采水设备飞行至指定的采样海域；然后根据测距装置来定位无人机的高度，即无人机与水面之间的间距。
[0032]第三，离合器断开，此时，自动采水装置在自重作用下将下放到指定海面上，同时牵引绳自动释放。当自动采水装置位于海面后将通过浮力装置漂浮在海面上，而浮动板在重力作用下往下移动直至浮动导套抵靠在下定位块上(如图2所示)。同时，如图2所示，海水将通过“处于开启状态的竖直进水圆管进入对应的采水筒内”，随着海水不断的进入采水筒，在浮力筒的浮力作用下浮力筒将带动引信导杆上浮。
[0033]在浮力筒带动引信导杆上浮一段距离后将带动柱状阀芯一同上移。接着，浮力筒带动引信导杆及柱状阀芯继续上移，并通过引信导杆将其上方的触发杆往上顶起，从而使触动卡块脱钩；如图2、图4所示，当触动卡块脱钩后，在压缩弹簧的作用下将带动活塞杆及活塞体一同往左移动，直至环形挡板抵靠在竖直限位杆上为止，从而避免活塞体开启进水接口。
[0034]再接着，浮力筒带动引信导杆及柱状阀芯继续上移，并使柱状阀芯靠近竖直进水圆管下端口，当柱状阀芯的上端与竖直进水圆管下端口之间的间距小于2毫米时，在环形上磁力与环形下磁力之间的吸力作用下，环形下磁力将带动柱状阀芯往上移动，使柱状阀芯的上端伸入竖直进水圆管；从而将竖直进水圆管关闭，完成该采水筒的水样采集，即完成一次水样采集。
[0035]第四，离合器闭合，然后通过升降装置的牵引绳将自动采水装置往上提起复位，在这个过程中，牵引绳首先将浮动板提起，直至浮动导套抵靠在上定位块为止；接着牵引绳将整个自动采水装置往上提起复位。
[0036]当浮动导套抵靠在上定位块时，竖直限位杆将位于环形挡板上方；此时，触动卡块脱钩的触发装置上的活塞杆及活塞体在压缩弹簧的作用下，将继续往左移动，直至活塞体抵靠在水平缸体左端；此时进水接口开启，从而使位于完成水样采集的采水筒的相邻右侧的采水筒的竖直进水圆管处于开启状态，而其余采水筒的竖直进水圆管处于关闭状态(即当一个采水筒完成水样采集后，将触发相邻右侧的采水筒的触发装置，使该触发装置的触动卡块脱钩；因而当牵引绳将自动采水装置往上提起后，位于完成水样采集的采水筒的相邻右侧的采水筒的竖直进水圆管将处于开启状态)。
[0037]第五，返回第二步继续操作，直至所有的采水筒都完成水样采集后；无人机带动自动采水装置返航。因而本实施例的水面定点自动采水设备的耗能低，并能够对不同水域进行多次定点水样采集，从而有效提高采样效率。
【主权项】
1.一种水面定点自动采水设备，其特征是，包括设置在无人机上的自动采水装置，用于升降自动采水装置的升降装置及设置在无人机上用于检测无人机与水面之间的间距的测距装置；所述升降装置包括机座，通过轴杆可转动设置在机座上的绕线轮，卷绕在绕线轮上的牵引绳及用于转动绕线轮的驱动电机；所述驱动电机的输出轴与轴杆之间通过离合器相连接。2.根据权利要求1所述的水面定点自动采水设备，其特征是，所述自动采水装置包括机架，设置在机架上部的浮力装置及由左往右分布在机架上的一排采水筒，所述采水筒上设有进水结构及引信装置， 所述引信装置包括设置在采水筒内设有浮力筒，设置在采水筒上端的第一竖直导套，可滑动设置在第一竖直导套内的引信导杆，且引信导杆的下端与浮力筒的上端相连接； 所述进水结构包括采水筒上端并与采水筒内腔连通的竖直进水圆管，同轴设置在竖直进水圆管内的第二竖直导套，设置在第二竖直导套内的第二导杆及同轴设置在第二导杆下端的用于封堵竖直进水圆管的柱状阀芯，所述第二导杆外侧面上并位于第二竖直导套上方设有限位挡块；所述进水结构位于引信导杆左侧； 各采水筒上端面设有竖直挡板，且竖直挡板位于引信导杆的右侧，相邻两竖直挡板之间均设有触发装置；所述触发装置包括左右延伸的水平缸体，设置在水平缸体外侧面上的进水接口，设置水平缸体内用于控制进水接口启/闭的活塞体及设置在活塞体左端的活塞杆，所述水平缸体通过连接件固定在机架或采水筒上，位于相邻两竖直挡板之间的进水接口与竖直进水圆管之间通过连接管相连接；所述水平缸体的右端开口，左端封闭，且水平缸体的右端设有穿杆通孔，所述活塞杆穿过穿杆通孔，位于水平缸体外侧的活塞杆上设有环形挡板，活塞杆上并位于环形挡板与水平缸体右端之间设有压缩弹簧，所述竖直挡板的上端设有穿杆缺口，且穿杆缺口与活塞杆相对设置，所述活塞杆的端部铰接有触发杆，且触发杆的端部往左穿过相邻竖直挡板上端的穿杆缺口，所述触发杆上设有触动卡块。3.根据权利要求2所述的水面定点自动采水设备，其特征是，所述机架上设有竖直导杆及浮动板，所述浮动板上设有浮动导套，且浮动导套套设在竖直导杆上，所述竖直导杆上设有上定位块及下定位块，且浮动导套位于上定位块与下定位块之间；所述牵引绳的端部与浮动导套的中部相连接； 所述触发装置还包括竖直限位杆，且竖直限位杆位于活塞杆的正上方，所述竖直限位杆的上端与浮动板相连接；当浮动导套抵靠在上定位块时，所述竖直限位杆位于环形挡板上方，当浮动导套抵靠在下定位块时，所述竖直限位杆下端与活塞杆轴线之间的间距小于环形挡板的外径；当触发杆上的触动卡块位于相应竖直挡板的右侧，且触动卡块抵靠在相应的竖直挡板的穿杆缺口边缘时，所述竖直限位杆位于环形挡板的左侧，且竖直限位杆靠近环形挡板。4.根据权利要求2或3所述的水面定点自动采水设备，其特征是，所述柱状阀芯的外侧面下边缘设有环形下磁力块，所述采水筒内腔的顶面上设有与环形下磁力块相对应的环形上磁力块，且所述竖直进水圆管的下端口位于环形上磁力块内。5.根据权利要求2或3所述的水面定点自动采水设备，其特征是，所述引信导杆的上端设有触发平板。6.根据权利要求2或3所述的水面定点自动采水设备，其特征是，所述采水筒呈圆柱状，且采水筒竖直设置。7.根据权利要求1或2或3所述的水面定点自动采水设备，其特征是，还包括设置在无人机上的机舱，该机舱的下端开口 ；所述升降装置设置在机舱内。
【专利摘要】本发明公开了一种水面定点自动采水设备，旨在提供一种耗能低、高效高，能够对不同水域进行多次定点水样采集的基于无人机的水面定点自动采水设备。它包括设置在无人机上的自动采水装置，用于升降自动采水装置的升降装置及设置在无人机上用于检测无人机与水面之间的间距的测距装置；所述升降装置包括机座，通过轴杆可转动设置在机座上的绕线轮，卷绕在绕线轮上的牵引绳及用于转动绕线轮的驱动电机；所述驱动电机的输出轴与轴杆之间通过离合器相连接。
【IPC分类】G01N1/10
【公开号】CN105424410
【申请号】CN201510771361
【发明人】周永东, 王洋, 丰美萍, 李德伟, 张洪亮
【申请人】浙江省海洋水产研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月12日