CN117723349A - 一种空海两栖航行器用水样自动采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水样采集技术领域的一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，包括航行器，包括收集机构，所述收集机构设置在航行器下端，所述收集机构用于收集储存水样；采集机构，所述采集机构设置在航行器下端，所述采集机构包括伸缩管机构，所述采集机构能够通过伸缩管机构向收集机构中吸入水样，所述伸缩管机构能够通过改变自身长度对不同深度水样进行采集；本发明通过航行器配合能够通过改变自身长度的伸缩管机构，首先通过航行器搭载的方式，相对于人工采样，到达预定水域更加便捷，且可进行采样的水域范围更加广阔，同时可以对不同深度水样进行采集，使水样采集的过程更加简便，同时操作方式更加灵活。
Description
技术领域
本发明涉及水样采集技术领域，具体为一种空海两栖航行器用水样自动采集装置。
背景技术
随着生态环境的恶化，人们越来越关注生态环境，这就使得人们为了保护生态环境，需要进行水样采集监测；水样采集监测是指对环境水体和水污染源进行监测，此过程中需要对水样进行采集。
传统的水样采集多通过人工方式，先到达预定水域后，再通过采集设备对预定深度的水样进行采集，采集过程较为繁琐，且对于部分不易停靠船只的水域，采样不易甚至无法进行，采样范围容易受限。
基于此，本发明设计了一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，以解决上述背景技术中提出的传统的水样采集多通过人工方式，先到达预定水域后，再通过采集设备对预定深度的水样进行采集，采集过程较为繁琐，且对于部分不易停靠船只的水域，采样不易甚至无法进行，采样范围容易受限的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，包括航行器，包括收集机构，所述收集机构设置在航行器下端，所述收集机构用于收集储存水样；
采集机构，所述采集机构设置在航行器下端，所述采集机构包括伸缩管机构，所述采集机构能够通过伸缩管机构向收集机构中吸入水样，所述伸缩管机构能够通过改变自身长度对不同深度水样进行采集。
作为本发明的进一步方案，所述收集机构包括转盘，所述转盘与航行器下端转动连接，所述转盘内置驱动电机，所述驱动电机用于驱动转盘，所述转盘竖直嵌装有多个呈圆周阵列排布的可拆卸的收集管，所述采集机构设置在转盘上方，所述收集管能够分别经过采集机构下方，所述收集管用于储存水样，所述采集机构能够将水样注入收集管中。
作为本发明的进一步方案，所述采集机构包括主体，所述主体右侧下端固定连接有注射头，所述注射头用于向收集管中注入水样，所述主体左端固定连接有***机构，所述***机构用于***伸缩管机构使主体与伸缩管机构连通，所述主体具有喷、吸功能。
作为本发明的进一步方案，所述伸缩管机构包括卷料盒，所述卷料盒内盘放有多个相互铰接的管节，所述管节的截面为U型，所述卷料盒左侧设置开口，所述开口处竖直设置有滑轨，所述管节能够与滑轨滑动连接，所述管节由开口伸出卷料盒与滑轨滑动连接，所述管节下端竖直弹性滑动连接有卡扣，所述管节上端开设有能够***卡扣的卡槽，所述卡扣左侧开设有楔形槽，所述楔形槽内设置有突出管节的第二楔形块，所述第二楔形块与管节横向滑动连接，所述滑轨在第二楔形块位于滑轨的运动路径上固定连接有凸块，所述卷料盒能够控制管节排出或收回卷料盒。
作为本发明的进一步方案，所述***机构包括U形伸缩管，所述U形伸缩管左端贴合和管节内壁轮廓，所述U形伸缩管下端左侧竖直开设有连通口，所述U形伸缩管右端与主体固定连通，所述管节右侧开设有插槽，所述管节内壁位于插槽处弹性转动连接有密封板，所述密封板用于封堵插槽，所述U形伸缩管能够***插槽并与插槽密封连接，所述U形伸缩管内置驱动装置，所述驱动装置用于控制U形伸缩管伸缩。
作为本发明的进一步方案，所述插槽和密封板均内置有电磁铁，所述卡槽内外界有触发开关，所述触发开关用于控制电磁铁的电路通断；所述主体启动且卡扣***卡槽后，触发开关控制电磁铁启动。
作为本发明的进一步方案，所述卷料盒内固定连接有延伸至滑轨处的导杆，所述管节套接在导杆上。
作为本发明的进一步方案，所述导杆外壁固定套接有保护套，所述保护套的截面轮廓与管节的内壁截面轮廓相同，所述保护套采用柔性材料制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过航行器配合能够通过改变自身长度的伸缩管机构，首先通过航行器搭载的方式，相对于人工采样，到达预定水域更加便捷，且可进行采样的水域范围更加广阔，同时可以对不同深度水样进行采集，使水样采集的过程更加简便，同时操作方式更加灵活。
2.本发明通过一个转盘搭载多个独立的收集管，使设备能够在一次作业中对不同水域及不同深度的水样进行采样，有效地增加了设备的水样种类承载能力。
3.本发明通过管节拼接得到用于采集水样的管道，使得管道在能够改变长度的前提下为硬质材质，进而使管道在采集水样的过程中，更易抵抗水中的暗流，避免管道在暗流作用下摇摆，导致管道末端吸水处高度产生波动，使水样采集位置的准确度下降。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为本发明去除航行器后的结构示意图；
图3为采集机构的正剖结构示意图；
图4为伸缩管机构的结构示意图；
图5为管节拼接后的结构示意图；
图6为伸缩管机构中卷料盒开口处的结构示意图；
图7为图6中A处结构放大示意图；
图8为去除管节后卷料盒及卷料盒内部机构的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
航行器1、转盘21、收集管22、主体31、注射头32、管节41、卡扣42、卡槽43、楔形槽44、滑轨45、凸块46、第二楔形块47、卷料盒48、U形伸缩管51、连通口52、插槽53、密封板54、导杆6、保护套7。
具体实施方式
请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：
一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，包括航行器1，包括收集机构，收集机构设置在航行器1下端，收集机构用于收集储存水样；
采集机构，采集机构设置在航行器1下端，采集机构包括伸缩管机构，采集机构能够通过伸缩管机构向收集机构中吸入水样，伸缩管机构能够通过改变自身长度对不同深度水样进行采集。
工作时，航行器1移动至目标水域上方，待航行器1自身稳定后(无人机悬停)，启动伸缩管机构，使伸缩管机构向水域中伸长，以对水域中的预定深度的水进行水样采集，进一步的采集机构通过伸缩管机构将预定深度的水抽取转移至收集机构中作为水样储存。
本发明通过航行器1配合能够通过改变自身长度的伸缩管机构，首先通过航行器1搭载的方式，相对于人工采样，到达预定水域更加便捷，且可进行采样的水域范围更加广阔，同时可以对不同深度水样进行采集，使水样采集的过程更加简便，同时操作方式更加灵活。
作为本发明的进一步方案，收集机构包括转盘21，转盘21与航行器1下端转动连接，转盘21内置驱动电机，驱动电机用于驱动转盘21，转盘21竖直嵌装有多个呈圆周阵列排布的可拆卸的收集管22，采集机构设置在转盘21上方，收集管22能够分别经过采集机构下方，收集管22用于储存水样，采集机构能够将水样注入收集管22中。
工作时，通过控制转盘21转动进而控制不同的收集管22到达采集机构下方，使采集机构能够将水样注入到采集机构下方的收集管22中储存，进而做到将不同水样分别保存到不同的收集管22中储存。
本发明通过一个转盘21搭载多个独立的收集管22，使设备能够在一次作业中对不同水域及不同深度的水样进行采样，有效地增加了设备的水样种类承载能力。
作为本发明的进一步方案，采集机构包括主体31，主体31右侧下端固定连接有注射头32，注射头32用于向收集管22中注入水样，主体31左端固定连接有***机构，***机构用于***伸缩管机构使主体31与伸缩管机构连通，主体31具有喷、吸功能。
工作时，***机构***伸缩管机构中，使主体31通过***机构和伸缩管机构吸入伸缩管机构末端水样，而后将水样通过注射头32注入收集管22中。
作为本发明的进一步方案，伸缩管机构包括卷料盒48，卷料盒48内盘放有多个相互铰接的管节41，管节41的截面为U型，卷料盒48左侧设置开口，开口处竖直设置有滑轨45，管节41能够与滑轨45滑动连接，管节41由开口伸出卷料盒48与滑轨45滑动连接，管节41下端竖直弹性滑动连接有卡扣42，管节41上端开设有能够***卡扣42的卡槽43，卡扣42左侧开设有楔形槽44，楔形槽44内设置有突出管节41的第二楔形块47，第二楔形块47与管节41横向滑动连接，滑轨45在第二楔形块47位于滑轨45的运动路径上固定连接有凸块46，卷料盒48能够控制管节41排出或收回卷料盒48。
工作时，根据需要采集水样的深度，卷料盒48控制管节41的排出节数，管节41排出卷料盒48后进入滑轨45中竖直排列，进一步的竖直排列的管节41与相邻管节41的端面重合，使得管节41的卡扣42与相邻管节41的卡槽43卡合，进而组成一根竖直且密封的管道，且管道长度由卷料盒48排出管节41的节数控制，而后***机构通过密封的管道吸入水样；待水样吸入完毕后，卷料盒48控制管节41收回卷料盒48，此过程中，管节41首先经过凸块46，使得第二楔形块47经过凸块46并被凸块46挤压进入管节41，进一步的，第二楔形块47挤压楔形槽44，使卡扣42上移并脱离卡槽43，使管节41能够再次盘放进入卷料盒48中。
本发明通过管节41拼接得到用于采集水样的管道，使得管道在能够改变长度的前提下为硬质材质，进而使管道在采集水样的过程中，更易抵抗水中的暗流，避免管道在暗流作用下摇摆，导致管道末端吸水处高度产生波动，使水样采集位置的准确度下降。
作为本发明的进一步方案，***机构包括U形伸缩管51，U形伸缩管51左端贴合和管节41内壁轮廓，U形伸缩管51下端左侧竖直开设有连通口52，U形伸缩管51右端与主体31固定连通，管节41右侧开设有插槽53，管节41内壁位于插槽53处弹性转动连接有密封板54，密封板54用于封堵插槽53，U形伸缩管51能够***插槽53并与插槽53密封连接，U形伸缩管51内置驱动装置，驱动装置用于控制U形伸缩管51伸缩。
工作时，U形伸缩管51左侧对准管节41组成管道的最上方一个管节41的插槽53(通过管节41长度、U形伸缩管51位置等参数的设置，保证每完整排出一个管节41，U形伸缩管51都能够与一个管节41的插槽53对准)，而后U形伸缩管51伸长并***插槽53，与管道连通，此过程中，U形伸缩管51***的插槽53处密封板54会被U形伸缩管51挤压翻转，管道中其他的密封板54在弹力作用下紧密贴合对应插槽53保持管道密封。
作为本发明的进一步方案，插槽53和密封板54均内置有电磁铁，卡槽43内外接有触发开关，触发开关用于控制电磁铁的电路通断；主体31启动且卡扣42***卡槽43后，触发开关控制电磁铁启动。
工作时，当管节41组合成管道后，管道中组合部分的管节41对应的卡槽43中均插有卡扣42，而后待主体31启动，进行水样吸入后，电磁铁启动，使配对的插槽53和密封板54相吸，进而增强插槽53和密封板54之间的密封性。
作为本发明的进一步方案，卷料盒48内固定连接有延伸至滑轨45处的导杆6，管节41套接在导杆6上。
工作时，通过导杆6对管节41的位置进行引导和限定，进而保证管节41的运动轨迹，防止管节41在卷料盒48内盘放过程中打结。
作为本发明的进一步方案，导杆6外壁固定套接有保护套7，保护套7的截面轮廓与管节41的内壁截面轮廓相同，保护套7采用柔性材料制成。
工作时，通过保护套7贴合管节41内壁，进一步对管节41内壁进行保护，防止管节41内壁磨损或受到强挤压，同时在管节41回收到卷料盒48的过程中，能够通过保护套7摩擦管节41内壁，对管节41内壁的水和杂质进行清理，防止管节41内壁在采取水样过程中残留的水和杂质对下次采样的水样造成污染。
Claims (8)
1.一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，包括航行器(1)，其特征在于：包括收集机构，所述收集机构设置在航行器(1)下端，所述收集机构用于收集储存水样；
采集机构，所述采集机构设置在航行器(1)下端，所述采集机构包括伸缩管机构，所述采集机构能够通过伸缩管机构向收集机构中吸入水样，所述伸缩管机构能够通过改变自身长度对不同深度水样进行采集。
2.根据权利要求1所述的一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，其特征在于：所述收集机构包括转盘(21)，所述转盘(21)与航行器(1)下端转动连接，所述转盘(21)内置驱动电机，所述驱动电机用于驱动转盘(21)，所述转盘(21)竖直嵌装有多个呈圆周阵列排布的可拆卸的收集管(22)，所述采集机构设置在转盘(21)上方，所述收集管(22)能够分别经过采集机构下方，所述收集管(22)用于储存水样，所述采集机构能够将水样注入收集管(22)中。
3.根据权利要求2所述的一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，其特征在于：所述采集机构包括主体(31)，所述主体(31)右侧下端固定连接有注射头(32)，所述注射头(32)用于向收集管(22)中注入水样，所述主体(31)左端固定连接有***机构，所述***机构用于***伸缩管机构使主体(31)与伸缩管机构连通，所述主体(31)具有喷、吸功能。
4.根据权利要求3所述的一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，其特征在于：所述伸缩管机构包括卷料盒(48)，所述卷料盒(48)内盘放有多个相互铰接的管节(41)，所述管节(41)的截面为U型，所述卷料盒(48)左侧设置开口，所述开口处竖直设置有滑轨(45)，所述管节(41)能够与滑轨(45)滑动连接，所述管节(41)由开口伸出卷料盒(48)与滑轨(45)滑动连接，所述管节(41)下端竖直弹性滑动连接有卡扣(42)，所述管节(41)上端开设有能够***卡扣(42)的卡槽(43)，所述卡扣(42)左侧开设有楔形槽(44)，所述楔形槽(44)内设置有突出管节(41)的第二楔形块(47)，所述第二楔形块(47)与管节(41)横向滑动连接，所述滑轨(45)在第二楔形块(47)位于滑轨(45)的运动路径上固定连接有凸块(46)，所述卷料盒(48)能够控制管节(41)排出或收回卷料盒(48)。
5.根据权利要求4所述的一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，其特征在于：所述***机构包括U形伸缩管(51)，所述U形伸缩管(51)左端贴合和管节(41)内壁轮廓，所述U形伸缩管(51)下端左侧竖直开设有连通口(52)，所述U形伸缩管(51)右端与主体(31)固定连通，所述管节(41)右侧开设有插槽(53)，所述管节(41)内壁位于插槽(53)处弹性转动连接有密封板(54)，所述密封板(54)用于封堵插槽(53)，所述U形伸缩管(51)能够***插槽(53)并与插槽(53)密封连接，所述U形伸缩管(51)内置驱动装置，所述驱动装置用于控制U形伸缩管(51)伸缩。
6.根据权利要求5所述的一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，其特征在于：所述插槽(53)和密封板(54)均内置有电磁铁，所述卡槽(43)内外接有触发开关，所述触发开关用于控制电磁铁的电路通断；所述主体(31)启动且卡扣(42)***卡槽(43)后，触发开关控制电磁铁启动。
7.根据权利要求6所述的一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，其特征在于：所述卷料盒(48)内固定连接有延伸至滑轨(45)处的导杆(6)，所述管节(41)套接在导杆(6)上。
8.根据权利要求7所述的一种空海两栖航行器用水样自动采集装置，其特征在于：所述导杆(6)外壁固定套接有保护套(7)，所述保护套(7)的截面轮廓与管节(41)的内壁截面轮廓相同，所述保护套(7)采用柔性材料制成。
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| 王燕 等: "渤海湾泥质区南部悬浮体夏季输运过程与机制", 海洋地质与第四季地质, vol. 42, no. 04, 30 April 2022 (2022-04-30), pages 99 - 120 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117723349B (zh) | 2024-06-04 |
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