一种探测河水成分的仿生鱼
技术领域
本发明涉及一种仿生鱼,尤其涉及一种探测河水成分的仿生鱼。
背景技术
河水即河里的水。河水含有碳酸盐、硫酸盐及钙等溶解物,与海水不同,海水主要含有氯化物和钠。
水质检测仪,用于分析水质成分含量的专业仪表,测量水中BOD、COD、氨氮、总磷、总氮、浊度、PH、溶解氧等项目的仪器。为了保护水环境,必须加强对污水排放的监测,饮用水水质下降,对人类健康危害极大,水质检测仪在环境保护、水质的检测和水资源保护中起到了重要的作用。
现有的仿生鱼存在不能探测河水的成分、实用性不强、功能单一的缺点,因此亟需研发一种可以探测河水的成分、实用性强、多功能的探测河水成分的仿生鱼。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有的仿生鱼不能探测河水的成分、实用性不强、功能单一的缺点,本发明要解决的技术问题是提供一种探测河水的成分、实用性强、多功能的探测河水成分的仿生鱼。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了这样一种探测河水成分的仿生鱼,包括有水质检测仪、齿条、齿轮、第一摆动杆、第一连杆、鱼鳍、电机、滚筒、接触滚轮、第二连杆、圆盘、第一连接杆、第二摆动杆、第一支杆、滑套、升降杆、第二连接杆、第一水管、水泵、第二水管、箱体、鱼尾、轴承座、仿生鱼和转轴;仿生鱼内的后壁连接有电机,电机的右端连接有滚筒,滚筒上开有曲线凹槽,曲线凹槽内设有接触滚轮,接触滚轮与曲线凹槽配合,接触滚轮上连接有第二连接杆,第二连接杆的前侧连接有升降杆,仿生鱼内的底部设有滑套,且滑套位于滚筒的前方,升降杆穿过滑套,升降杆左端的前方和后方对称连接有齿条,仿生鱼内的左方的前壁和后壁对称式连接有齿轮,齿轮与齿条啮合,齿轮上连接有第一摆动杆,第一摆动杆的左端铰接连接有第一连杆,第一连杆穿过仿生鱼,第一连杆上连接有鱼鳍,仿生鱼内的底部设有轴承座,轴承座上连接有转轴,转轴上设有圆盘,圆盘的顶部偏心铰接连接有第二连杆和第一连接杆,且第二连杆位于第一连接杆的左方,第二连杆的左端与升降杆相连接,第一连接杆的右端铰接连接有第二摆动杆,第二摆动杆穿过仿生鱼,第二摆动杆的右端连接有鱼尾,仿生鱼内的前壁连接有第一支杆,第一支杆与第二摆动杆铰接连接,仿生鱼内的前壁设有箱体,箱体的后侧设有水泵,水泵的右侧连接有第二水管,第二水管与箱体的后壁相连接,水泵的左侧连接有第一水管,第一水管与仿生鱼的前壁相连接,仿生鱼的最左端设有水质检测仪。
优选地,还包括有控制器和距离传感器,仿生鱼的前侧设有距离传感器,仿生鱼内的前侧壁设有控制器,距离传感器、电机和水泵均分别与控制器相连接。
优选地,还包括有滤网,第一水管的前侧设有滤网。
优选地,电机为伺服电机。
优选地,仿生鱼的材质为不锈钢。
优选地,鱼鳍的形状为半弧形。
优选地,箱体与仿生鱼的比例为1:8。
工作原理:当需要对河水成分进行探测时,研究人员将仿生鱼放置在河水中,手动启动电机不断地顺转和反转,带动滚筒不断地顺转和反转,使接触滚轮不断地向右和向左移动,使得升降杆不断地左右移动,带动齿条不断地向右和向左移动,使齿轮不断地顺时针转动和逆时针转动,使第一摆动杆前后摆动,带动鱼鳍左右摆动;同时通过第二连杆带动圆盘不断地顺时针和逆时针转动,使第一连接杆左右移动,带动第二摆动杆前后摆动,从而带动鱼尾前后摆动,仿生鱼在河水中游动。水质检测仪探测河水中的成分,将数据传递给研究人员,研究人员比较岸边和中游河水的成分的区别与相同处。当需要探测不同的深度对河水的成分是否有影响,启动水泵抽入河水,水泵通过第一水管和第二水管将河水抽取到箱体内,仿生鱼的重力慢慢地增加,当仿生鱼的重力大于其在河水中的浮力,仿生鱼慢慢地下降,当仿生鱼运动到一定的高度时,记录下水质检测仪的结果。当仿生鱼要浮出水面时,启动水泵抽出河水,水泵通过第一水管和第二水管将箱体内的河水抽出,仿生鱼的重力慢慢地减小,当箱体内的河水全部吸出后,水泵停止工作。仿生鱼再次浮出水面,当仿生鱼靠岸后,将仿生鱼拿起。然后当鱼尾复位后,电机停止工作。
因为还包括有控制器和距离传感器,仿生鱼的前侧设有距离传感器,仿生鱼内的前侧壁设有控制器,距离传感器、电机和水泵均分别与控制器相连接,所以当需要对河水成分进行探测时,研究人员将仿生鱼放置在河水中,控制器控制电机不断地顺转和反转,带动滚筒不断地顺转和反转,使接触滚轮不断地向右和向左移动,使得升降杆不断地左右移动,带动齿条不断地向右和向左移动,使齿轮不断地顺时针转动和逆时针转动,使第一摆动杆前后摆动,带动鱼鳍左右摆动;同时通过第二连杆带动圆盘不断地顺时针和逆时针转动,使第一连接杆左右移动,带动第二摆动杆前后摆动,从而带动鱼尾前后摆动,仿生鱼在河水中游动。水质检测仪探测河水中的成分,将数据传递给研究人员,研究人员比较岸边和中游河水的成分的区别与相同处。当需要探测不同的深度对河水的成分是否有影响,控制器控制水泵抽入河水,水泵通过第一水管和第二水管将河水抽取到箱体内,仿生鱼的重力慢慢地增加,当仿生鱼的重力大于其在河水中的浮力,仿生鱼慢慢地下降,当仿生鱼运动到一定的高度时,记录下水质检测仪的结果。当距离传感器探测到仿生鱼的下方与障碍物时,控制器控制水泵将箱体内的河水抽出,当仿生鱼的重力与浮力相同时,控制器控制水泵停止工作,仿生鱼不再下降,防止仿生鱼撞坏。当仿生鱼要浮出水面时,控制器控制水泵抽出河水,水泵通过第一水管和第二水管将箱体内的河水抽出,仿生鱼的重力慢慢地减小,当箱体内的河水全部吸出后,控制器控制水泵停止工作。仿生鱼再次浮出水面,当仿生鱼靠岸后,将仿生鱼拿起。然后当鱼尾复位后,控制器控制电机停止工作。
因为还包括有滤网,第一水管的前侧设有滤网,所以防止将杂草及石头等抽取到第一水管中,而阻塞第一水管。
因为电机为伺服电机,所以可以精准地调节转速。
因为仿生鱼的材质为不锈钢,所以仿生鱼不易腐蚀,使用寿命长。
控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器,主机外部24VDC供电,16路输入,8路输出。输入输出端口的定义为:X0为启动,X1为停止,X2为距离传感器;Y0为电机,Y1为水泵。根据图4所示的电气控制原理图,所属领域的技术人员不需要创造性的劳动,通过编程即可实现控制器控制各部件按上述工作原理进行动作,编程的相关指令都为现有技术,在此不再赘述。
(3)有益效果
本发明达到了探测河水的成分、实用性强、多功能的效果,仿生鱼具观赏性且可以根据探测结果来探究河水是否被污染。
附图说明
图1为本发明第一种的俯视结构示意图。
图2为本发明第二种的俯视结构示意图。
图3为本发明第三种的俯视结构示意图。
图4是本发明的电气控制原理图。
附图中的标记为:1-水质检测仪,2-齿条,3-齿轮,4-第一摆动杆,5-第一连杆,6-鱼鳍,7-电机,8-滚筒,9-曲线凹槽,10-接触滚轮,11-第二连杆,12-圆盘,13-第一连接杆,14-第二摆动杆,15-第一支杆,16-滑套,17-升降杆,18-第二连接杆,19-第一水管,20-水泵,21-第二水管,22-箱体,23-鱼尾,24-轴承座,25-仿生鱼,26-转轴,27-控制器,28-距离传感器,29-滤网。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种探测河水成分的仿生鱼,如图1-4所示,包括有水质检测仪1、齿条2、齿轮3、第一摆动杆4、第一连杆5、鱼鳍6、电机7、滚筒8、接触滚轮10、第二连杆11、圆盘12、第一连接杆13、第二摆动杆14、第一支杆15、滑套16、升降杆17、第二连接杆18、第一水管19、水泵20、第二水管21、箱体22、鱼尾23、轴承座24、仿生鱼25和转轴26;仿生鱼25内的后壁连接有电机7,电机7的右端连接有滚筒8,滚筒8上开有曲线凹槽9,曲线凹槽9内设有接触滚轮10,接触滚轮10与曲线凹槽9配合,接触滚轮10上连接有第二连接杆18,第二连接杆18的前侧连接有升降杆17,仿生鱼25内的底部设有滑套16,且滑套16位于滚筒8的前方,升降杆17穿过滑套16,升降杆17左端的前方和后方对称连接有齿条2,仿生鱼25内的左方的前壁和后壁对称式连接有齿轮3,齿轮3与齿条2啮合,齿轮3上连接有第一摆动杆4,第一摆动杆4的左端铰接连接有第一连杆5,第一连杆5穿过仿生鱼25,第一连杆5上连接有鱼鳍6,仿生鱼25内的底部设有轴承座24,轴承座24上连接有转轴26,转轴26上设有圆盘12,圆盘12的顶部偏心铰接连接有第二连杆11和第一连接杆13,且第二连杆11位于第一连接杆13的左方,第二连杆11的左端与升降杆17相连接,第一连接杆13的右端铰接连接有第二摆动杆14,第二摆动杆14穿过仿生鱼25,第二摆动杆14的右端连接有鱼尾23,仿生鱼25内的前壁连接有第一支杆15,第一支杆15与第二摆动杆14铰接连接,仿生鱼25内的前壁设有箱体22,箱体22的后侧设有水泵20,水泵20的右侧连接有第二水管21,第二水管21与箱体22的后壁相连接,水泵20的左侧连接有第一水管19,第一水管19与仿生鱼25的前壁相连接,仿生鱼25的最左端设有水质检测仪1。
还包括有控制器27和距离传感器28,仿生鱼25的前侧设有距离传感器28,仿生鱼25内的前侧壁设有控制器27,距离传感器28、电机7和水泵20均分别与控制器27相连接。
还包括有滤网29,第一水管19的前侧设有滤网29。
电机7为伺服电机。
仿生鱼25的材质为不锈钢。
鱼鳍6的形状为半弧形。
箱体22与仿生鱼25的比例为1:8。
工作原理:当需要对河水成分进行探测时,研究人员将仿生鱼25放置在河水中,手动启动电机7不断地顺转和反转,带动滚筒8不断地顺转和反转,使接触滚轮10不断地向右和向左移动,使得升降杆17不断地左右移动,带动齿条2不断地向右和向左移动,使齿轮3不断地顺时针转动和逆时针转动,使第一摆动杆4前后摆动,带动鱼鳍6左右摆动;同时通过第二连杆11带动圆盘12不断地顺时针和逆时针转动,使第一连接杆13左右移动,带动第二摆动杆14前后摆动,从而带动鱼尾23前后摆动,仿生鱼25在河水中游动。水质检测仪1探测河水中的成分,将数据传递给研究人员,研究人员比较岸边和中游河水的成分的区别与相同处。当需要探测不同的深度对河水的成分是否有影响,启动水泵20抽入河水,水泵20通过第一水管19和第二水管21将河水抽取到箱体22内,仿生鱼25的重力慢慢地增加,当仿生鱼25的重力大于其在河水中的浮力,仿生鱼25慢慢地下降,当仿生鱼25运动到一定的高度时,记录下水质检测仪1的结果。当仿生鱼25要浮出水面时,启动水泵20抽出河水,水泵20通过第一水管19和第二水管21将箱体22内的河水抽出,仿生鱼25的重力慢慢地减小,当箱体22内的河水全部吸出后,水泵20停止工作。仿生鱼25再次浮出水面,当仿生鱼25靠岸后,将仿生鱼25拿起。然后当鱼尾23复位后,电机7停止工作。
因为还包括有控制器27和距离传感器28,仿生鱼25的前侧设有距离传感器28,仿生鱼25内的前侧壁设有控制器27,距离传感器28、电机7和水泵20均分别与控制器27相连接,所以当需要对河水成分进行探测时,研究人员将仿生鱼25放置在河水中,控制器27控制电机7不断地顺转和反转,带动滚筒8不断地顺转和反转,使接触滚轮10不断地向右和向左移动,使得升降杆17不断地左右移动,带动齿条2不断地向右和向左移动,使齿轮3不断地顺时针转动和逆时针转动,使第一摆动杆4前后摆动,带动鱼鳍6左右摆动;同时通过第二连杆11带动圆盘12不断地顺时针和逆时针转动,使第一连接杆13左右移动,带动第二摆动杆14前后摆动,从而带动鱼尾23前后摆动,仿生鱼25在河水中游动。水质检测仪1探测河水中的成分,将数据传递给研究人员,研究人员比较岸边和中游河水的成分的区别与相同处。当需要探测不同的深度对河水的成分是否有影响,控制器27控制水泵20抽入河水,水泵20通过第一水管19和第二水管21将河水抽取到箱体22内,仿生鱼25的重力慢慢地增加,当仿生鱼25的重力大于其在河水中的浮力,仿生鱼25慢慢地下降,当仿生鱼25运动到一定的高度时,记录下水质检测仪1的结果。当距离传感器28探测到仿生鱼25的下方与障碍物时,控制器27控制水泵20将箱体22内的河水抽出,当仿生鱼25的重力与浮力相同时,控制器27控制水泵20停止工作,仿生鱼25不再下降,防止仿生鱼25撞坏。当仿生鱼25要浮出水面时,控制器27控制水泵20抽出河水,水泵20通过第一水管19和第二水管21将箱体22内的河水抽出,仿生鱼25的重力慢慢地减小,当箱体22内的河水全部吸出后,控制器27控制水泵20停止工作。仿生鱼25再次浮出水面,当仿生鱼25靠岸后,将仿生鱼25拿起。然后当鱼尾23复位后,控制器27控制电机7停止工作。
因为还包括有滤网29,第一水管19的前侧设有滤网29,所以防止将杂草及石头等抽取到第一水管19中,而阻塞第一水管19。
因为电机7为伺服电机,所以可以精准地调节转速。
因为仿生鱼25的材质为不锈钢,所以仿生鱼25不易腐蚀,使用寿命长。控制器27选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器27,主机外部24VDC供电,16路输入,8路输出。输入输出端口的定义为:X0为启动,X1为停止,X2为距离传感器28;Y0为电机7,Y1为水泵20。根据图4所示的电气控制原理图,所属领域的技术人员不需要创造性的劳动,通过编程即可实现控制器27控制各部件按上述工作原理进行动作,编程的相关指令都为现有技术,在此不再赘述。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形、改进及替代,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。