CN107807013A - 一种恒温海洋水质自主取样*** - Google Patents

一种恒温海洋水质自主取样*** Download PDF

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Abstract

本发明是一种恒温海洋水质自主取样***，包括水样自主采集***、水样自主分配***、水样自主存储***；所述水样自主采集***与水样自主分配***连接，用于对水质样本进行自动采样；所述水样自主分配***位于水样自主存储***的上方，将采集的水样根据不同的需求分配到不同的水质采样瓶中。本发明大大减少了水质采样工作人员的劳动强度及作业风险，实现了水质采样的自主化，提高了采样效率，为水质采样工作带来了极大的便利。

Description

一种恒温海洋水质自主取样***
技术领域
本发明涉及一种恒温海洋水质自主取样***。
背景技术
在海洋与河流水质检测中，水质采样一直是一个复杂、费时费力的工作。一般需要人工进行采样，同时需要多人协作才能完成。随着水面无人艇的发展，海洋水质检测由传统的人工方式向更加无人自主的方向迈进。无人艇是一种新型的水面无人设备，可广泛应用于执行各种水上任务，如海岸线巡逻，近海防卫，港口巡逻，军舰护航，环境监测等等。通过在无人艇上搭载不同的任务载荷，可实现不同的功能需求。
现有的水样采集工作的设备和装置不能很好的与无人艇等进行很好的配合，阻碍了海洋水质检测迈向自主检测的步伐。
发明内容
为解决海洋水质监测取样困难的问题，本发明提供了一种恒温海洋水质自主取样***，用于实现更加方便、自主、无人化的水质采样检测。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种恒温海洋水质自主取样***，包括水样自主采集***、水样自主分配***、水样自主存储***；所述水样自主采集***与水样自主分配***连接，用于对水质样本进行自动采样；所述水样自主分配***位于水样自主存储***的上方，将采集的水样根据不同的需求分配到不同的水质采样瓶中。
所述水样自主采集***包括电动卷管绞盘、抽水泵、第一软管、增压泵、卷管支撑架、卷管、吸水头、滤网，所述卷管卷绕在电动卷管绞盘上，一端与抽水泵连接，另一端通过卷管支撑架支撑伸出船体外，此端的头部设有吸水头，在吸水头的管口部设有滤网；所述抽水泵与增压泵连接，增压泵通过第一软管连接水样自主分配***；通过控制电动卷管绞盘来控制吸水头垂直升降，实现不同深度层海水的多层采样，然后经过增压泵将采集后的海水水样增压后经第一软管送入水样自主分配***。
所述水样自主分配***包括Y轴水平伺服移动平台，注水头***，X轴水平伺服移动平台，所述X轴水平伺服移动平台为丝杠螺母结构，将电机的转动转化为螺母的平动，在螺母上固定一个滑块，所述Y轴水平伺服移动平台也是丝杠螺母结构，其跟随X轴水平伺服移动平台上的滑块沿X轴水平移动，在Y轴水平伺服移动平台的螺母上也固定一个滑块，所述注水头***连接在此滑块上，从而能够在二维平面上移动。所述注水头***包括第二软管、流量计、注水头、电动推杆、电动推杆安装底座、两位两通电磁阀，所述两位两通电磁阀一端连接第一软管，其输出端通过第二软管和流量计连接注水头，所述注水头通过电动推杆驱动进行竖直方向的运动，电动推杆安装在电动推杆安装底座上。
所述水样自主存储***包括水质采样瓶、采样瓶放置箱、恒温冰箱，所述恒温冰箱固定在船体甲板上，采样瓶放置箱固定在恒温冰箱内部，若干水质采样瓶置于采样瓶放置箱内；所述恒温冰箱顶部固定水样自主分配***。
与现有技术相比，本发明具有如下的突出的实质性特点和显著的优点：
本发明通过在无人艇上搭载水质采样设备，可实现对海洋河流水质的自主采样监测。从水质采样到监测都实现了无人化的操作，而且通过无人艇也可以实现更加方便的定点采样，这些都使得水质采样监测变得更加方便快捷。
本发明大大减少了水质采样工作人员的劳动强度及作业风险，实现了水质采样的自主化，提高了采样效率，为水质采样工作带来了极大的便利。
附图说明
图1为本发明整体***示意图。
图2为本发明中水样自主采集***的示意图。
图3为本发明中水样自主分配***的示意图。
图4为本发明中水样自主存储***的示意图。
图5为本发明中注水头***的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施例做进一步的说明。
如图1所示，一种恒温海洋水质自主取样***，包括水样自主采集***1、水样自主分配***2、水样自主存储***3；所述水样自主采集***1与水样自主分配***2连接，用于对水质样本进行自动采样；所述水样自主分配***2位于水样自主存储***3的上方，将采集的水样根据不同的需求分配到不同的水质采样瓶中。
水样自主采集***1完成抽水和增压；水样自主分配***2完成注水头21的XY平面运动与垂直运动，完成水样的自主分配，将采集水装入水质采样瓶18中；水样自主存储***3将水质采样瓶18中的水样保持在0~4℃之间。
如图2所示，所述水样自主采集***1包括电动卷管绞盘4、抽水泵5、第一软管6、增压泵7、卷管支撑架8、卷管9、吸水头10、滤网11，所述卷管9卷绕在电动卷管绞盘4上，一端与抽水泵5连接，另一端通过卷管支撑架8支撑伸出船体外，此端的头部设有吸水头10，在吸水头10的管口部设有滤网11；所述抽水泵5与增压泵7连接，增压泵7通过第一软管6连接水样自主分配***2；通过控制电动卷管绞盘4来控制吸水头10垂直升降，实现不同深度层海水的多层采样，然后经过增压泵7将采集后的海水水样增压后经第一软管6送入水样自主分配***2。
如图3所示，所述水样自主分配***2包括进入孔12、Y轴水平伺服移动平台13、注水头***14、X轴水平伺服移动平台15，所述进入孔12为第一软管6进入恒温冰箱16内的入口，所述X轴水平伺服移动平台15为丝杠螺母结构，将电机的转动转化为螺母的平动，在螺母上固定一个滑块，所述Y轴水平伺服移动平台13也是丝杠螺母结构，其跟随X轴水平伺服移动平台15上的滑块沿X轴水平移动，在Y轴水平伺服移动平台13的螺母上也固定一个滑块，所述注水头***14连接在此滑块上，从而能够在二维平面上移动。
如图5所示，所述注水头***14包括第二软管19、流量计20、注水头21、电动推杆22、电动推杆安装底座23、两位两通电磁阀24，所述两位两通电磁阀24一端连接第一软管6，其输出端通过第二软管19和流量计20连接注水头21，所述注水头21通过电动推杆22驱动进行竖直方向的运动，电动推杆22安装在电动推杆安装底座23上。
通过控制Y轴水平伺服移动平台13和X轴水平伺服移动平台15，将注水头21移动到指定水质采样瓶18上方；通过控制电动推杆22使注水头21上下移动，将注水头21***水质采样瓶18中；通过控制两位两通电磁阀24进行注水，根据流量计20来确定是否结束对某一水质采样瓶18的注水。
如图4所示，所述水样自主存储***3包括水质采样瓶18、采样瓶放置箱17、恒温冰箱16，所述恒温冰箱16固定在船体甲板上，采样瓶放置箱17固定在恒温冰箱16内部，若干水质采样瓶18置于采样瓶放置箱17内；所述恒温冰箱16顶部固定水样自主分配***2。
水质采样瓶18根据不同任务需求采用不同规格，并且水平依次摆放在采样瓶放置箱17内部，便于样本水的自主注入。水质采样瓶18瓶盖采用单向隔膜盖，注水头21***时可实现样本水的注入，注水头21拔出时单项隔膜自动封住水质采样瓶，防止采样水的外泄。
本发明***的使用过程如下：
搭载本***的无人艇驶入到待采样海域，将吸水头10放入待采样海域，根据对水质采样深度需求的不同，控制电动卷管绞盘4的运动进而控制吸水头10垂直升降，从而实现多层水质采样，然后经过增压泵7将采集后的海水增压后送入水样自主分配***2。水样自主分配***2通过控制Y轴水平伺服移动平台13和X轴水平伺服移动平台15，将注水头21移动到指定水质采样瓶18上方，通过控制电动推杆22使注水头21上下移动，将注水头21***水质采样瓶18中打开两位两通电磁阀24进行注水，根据流量计20来控制注水的多少，注水完成后关闭两位两通电磁阀24结束注水。水样分配完成后，通过水样存储***3中的恒温冰箱16可实现对采集水样的恒温存储，以便于后续实验室的水样分析。至此完成整个水样采集、分配、存储过程，控制搭载采样水的无人艇返回即可。

Claims (5)

1.一种恒温海洋水质自主取样***，其特征在于：包括水样自主采集***（1）、水样自主分配***（2）、水样自主存储***（3）；所述水样自主采集***（1）与水样自主分配***（2）连接，用于对水质样本进行自动采样；所述水样自主分配***（2）位于水样自主存储***（3）的上方，将采集的水样根据不同的需求分配到不同的水质采样瓶中。
2.根据权利要求1所述的恒温海洋水质自主取样***，其特征在于：所述水样自主采集***（1）包括电动卷管绞盘（4）、抽水泵（5）、第一软管（6）、增压泵（7）、卷管支撑架（8）、卷管（9）、吸水头（10）、滤网（11），所述卷管（9）卷绕在电动卷管绞盘（4）上，一端与抽水泵（5）连接，另一端通过卷管支撑架（8）支撑伸出船体外，此端的头部设有吸水头（10），在吸水头（10）的管口部设有滤网（11）；所述抽水泵（5）与增压泵（7）连接，增压泵（7）通过第一软管（6）连接水样自主分配***（2）；通过控制电动卷管绞盘（4）来控制吸水头（10）垂直升降，实现不同深度层海水的多层采样，然后经过增压泵（7）将采集后的海水水样增压后经第一软管（6）送入水样自主分配***（2）。
3.根据权利要求1所述的恒温海洋水质自主取样***，其特征在于：所述水样自主分配***（2）包括进入孔（12）、Y轴水平伺服移动平台（13）、注水头***（14）、X轴水平伺服移动平台（15），所述进入孔（12）为第一软管（6）进入恒温冰箱（16）内的入口，所述X轴水平伺服移动平台（15）为丝杠螺母结构，将电机的转动转化为螺母的平动，在螺母上固定一个滑块，所述Y轴水平伺服移动平台（13）也是丝杠螺母结构，其跟随X轴水平伺服移动平台（15）上的滑块沿X轴水平移动，在Y轴水平伺服移动平台（13）的螺母上也固定一个滑块，所述注水头***（14）连接在此滑块上，从而能够在二维平面上移动。
4.根据权利要求3所述的恒温海洋水质自主取样***，其特征在于：所述注水头***（14）包括第二软管（19）、流量计（20）、注水头（21）、电动推杆（22）、电动推杆安装底座（23）、两位两通电磁阀（24），所述两位两通电磁阀（24）一端连接第一软管（6），其输出端通过第二软管（19）和流量计（20）连接注水头（21），所述注水头（21）通过电动推杆（22）驱动进行竖直方向的运动，电动推杆（22）安装在电动推杆安装底座（23）上。
5.根据权利要求1所述的恒温海洋水质自主取样***，其特征在于：所述水样自主存储***（3）包括水质采样瓶（18）、采样瓶放置箱（17）、恒温冰箱（16），所述恒温冰箱（16）固定在船体甲板上，采样瓶放置箱（17）固定在恒温冰箱（16）内部，若干水质采样瓶（18）置于采样瓶放置箱（17）内；所述恒温冰箱（16）顶部固定水样自主分配***（2）。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108382526A (zh) * 2018-03-27 2018-08-10 华南理工大学 一种带鱼雷形潜体多种可再生能源驱动双体无人船
CN108760397A (zh) * 2018-04-13 2018-11-06 上海大学 一种适用于水样采集的对接机构
CN108827716A (zh) * 2018-08-29 2018-11-16 安徽辰控智能科技有限公司 一种水质采样装置
CN108931400A (zh) * 2018-09-18 2018-12-04 石家庄德润环保科技有限公司 一种低温环境自密封型水质自动采样器
CN109000983A (zh) * 2018-07-25 2018-12-14 上海大学 一种搭载在船体上的海水小量自动采样装置
CN109164224A (zh) * 2018-09-29 2019-01-08 成都凯天电子股份有限公司 水样在线稀释监测器
CN109460061A (zh) * 2018-12-12 2019-03-12 国家***第二海洋研究所 一种自主水下机器人和地质取样设备的并行作业方法
CN110146336A (zh) * 2019-06-19 2019-08-20 江苏康正生物科技有限公司 一种采集不同水深的水质取样器及取水方法
CN113188843A (zh) * 2021-05-10 2021-07-30 江西怡杉环保股份有限公司 一种水质采样设备
CN113405854A (zh) * 2021-05-07 2021-09-17 安徽省金标准检测研究院有限公司 一种环境检测用水质快速检测装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08145982A (ja) * 1994-11-28 1996-06-07 Hitachi Metals Ltd 水質自動測定装置
CN201314877Y (zh) * 2008-09-25 2009-09-23 浙江恒达仪器仪表有限公司 一种便携恒温水样采样器
CN102407925A (zh) * 2011-09-07 2012-04-11 俞少平 一种无人水样采样艇
CN202229944U (zh) * 2011-09-16 2012-05-23 石家庄德润环保科技有限公司 一种便携式水质自动采样装置
CN202255955U (zh) * 2011-09-09 2012-05-30 唐家碧 一种水质监测采样器
CN202533281U (zh) * 2012-04-06 2012-11-14 国家海洋技术中心 海水样品自动采集***
CN103698159A (zh) * 2013-12-02 2014-04-02 浙江大学 一种降雨触发式径流自动采样器及其方法
CN205562206U (zh) * 2016-03-18 2016-09-07 石家庄德润环保科技有限公司 一种新型自动水样分配装置
CN106053136A (zh) * 2016-05-18 2016-10-26 江苏科技大学 一种高效可靠的水下水质取样装置及取样方法
CN206430948U (zh) * 2016-12-31 2017-08-22 临安盈川检测科技有限公司 一种多深度单独取样式水质监测装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08145982A (ja) * 1994-11-28 1996-06-07 Hitachi Metals Ltd 水質自動測定装置
CN201314877Y (zh) * 2008-09-25 2009-09-23 浙江恒达仪器仪表有限公司 一种便携恒温水样采样器
CN102407925A (zh) * 2011-09-07 2012-04-11 俞少平 一种无人水样采样艇
CN202255955U (zh) * 2011-09-09 2012-05-30 唐家碧 一种水质监测采样器
CN202229944U (zh) * 2011-09-16 2012-05-23 石家庄德润环保科技有限公司 一种便携式水质自动采样装置
CN202533281U (zh) * 2012-04-06 2012-11-14 国家海洋技术中心 海水样品自动采集***
CN103698159A (zh) * 2013-12-02 2014-04-02 浙江大学 一种降雨触发式径流自动采样器及其方法
CN205562206U (zh) * 2016-03-18 2016-09-07 石家庄德润环保科技有限公司 一种新型自动水样分配装置
CN106053136A (zh) * 2016-05-18 2016-10-26 江苏科技大学 一种高效可靠的水下水质取样装置及取样方法
CN206430948U (zh) * 2016-12-31 2017-08-22 临安盈川检测科技有限公司 一种多深度单独取样式水质监测装置

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108382526A (zh) * 2018-03-27 2018-08-10 华南理工大学 一种带鱼雷形潜体多种可再生能源驱动双体无人船
CN108760397B (zh) * 2018-04-13 2021-01-12 上海大学 一种适用于水样采集的对接机构
CN108760397A (zh) * 2018-04-13 2018-11-06 上海大学 一种适用于水样采集的对接机构
CN109000983A (zh) * 2018-07-25 2018-12-14 上海大学 一种搭载在船体上的海水小量自动采样装置
CN108827716A (zh) * 2018-08-29 2018-11-16 安徽辰控智能科技有限公司 一种水质采样装置
CN108931400A (zh) * 2018-09-18 2018-12-04 石家庄德润环保科技有限公司 一种低温环境自密封型水质自动采样器
CN109164224A (zh) * 2018-09-29 2019-01-08 成都凯天电子股份有限公司 水样在线稀释监测器
CN109164224B (zh) * 2018-09-29 2024-04-30 成都凯天电子股份有限公司 水样在线稀释监测器
CN109460061A (zh) * 2018-12-12 2019-03-12 国家***第二海洋研究所 一种自主水下机器人和地质取样设备的并行作业方法
CN109460061B (zh) * 2018-12-12 2020-08-25 自然资源部第二海洋研究所 一种自主水下机器人和地质取样设备的并行作业方法
CN110146336A (zh) * 2019-06-19 2019-08-20 江苏康正生物科技有限公司 一种采集不同水深的水质取样器及取水方法
CN110146336B (zh) * 2019-06-19 2021-11-30 中农康正技术服务有限公司 一种采集不同水深的水质取样器及取水方法
CN113405854A (zh) * 2021-05-07 2021-09-17 安徽省金标准检测研究院有限公司 一种环境检测用水质快速检测装置
CN113188843A (zh) * 2021-05-10 2021-07-30 江西怡杉环保股份有限公司 一种水质采样设备

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