CN202213706U

CN202213706U - 一种无人水样采样艇

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Publication number: CN202213706U
Application number: CN2011203351707U
Authority: CN
Inventors: 俞少平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2021-09-07

Abstract

本实用新型公开一种无人水样采样艇，是一种水质采样设备。它包括船体，所述船体由前舱和后舱组合而成，且所述前舱和后舱之间可折叠，所述前舱和后舱之间铰接连接，两舱具有折叠和展开两种相对状态，且在两者之间设有可以使两者保持在折叠状态和展开状态的锁紧机构；所述前舱重量小于后舱重量，使船体在水中时船体与水平面成一定的夹角；所述船体上载有动力***和取样***。本实用新型独特的折叠式船身设计，便于携带和搬运；独特的倾斜船身设计，配合船尾的轮子可以有效的提高无人船的适应能力；采样泵设置在船舱内，避免了采样泵的振动扰动水体，影响采样样本。

Description

一种无人水样采样艇

技术领域

本实用新型涉及一种可以在水面上自由航行的水质采样设备，具有智能和自动采集水样的功能，具体地说是一种无人水样采样艇。

背景技术

我国的水环境监测主要依靠两部分，一是水质在线监测技术；二是现场采样实验室分析实验技术，根据监测目的不同，对于采样实验室分析来说，需要大量的周期性定点现场采样，由于水环境的采样环境多样，造成人工采样不方便，或者具有危险性。其中，传统的方法是使用人工驾驶的采样船进行采样，但是该种采样的方式较为落后，成本高且效率低。近年来出现一种无人采样船，通过采用无线智能控制或卫星定位***进行自动的采样作业，例如中国专利200910107500中公布的一种可远程遥控自导航采样分析装置，就是一种智能的采样设备，它包括船体、无线通信模块、采样分析模块、环境传感器模块、远程监控平台、自导航***和控制模块，可以进行多用途的水质采样和分析。但是他所公布的采样船结构设计不够合理，在使用的过程中会出现运输、携带、下水不方便的问题，采集水样不准确。

实用新型内容

为解决人工现场采样对采样环境的适用、安全和采样的规范化问题，本实用新型提供一种便携式的无人水样采样艇，优化船体结构，根据国家实验室质控管理规定的采样规范，设计无线遥控采样艇，对不方便人工到达或者危险的地方，实现标准化采集水样的目的。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种无人水样采样艇，其特征是，包括船体，所述船体由前舱和后舱组合而成，且所述前舱和后舱之间可折叠，所述前舱和后舱之间铰接连接，两舱具有折叠和展开两种相对状态，且在两者之间设有可以使两者保持在折叠状态和展开状态的锁紧机构；所述前舱重量小于后舱重量，使船体在水中时船体与水平面成一定的夹角；

所述船体上载有，

动力***，所述动力***包括布置在船体两侧的轮子，所述轮子分别由单独的电机控制，所述轮子上设有桨叶构造；所述轮子具有浅滩行走和水中划行的双重作用；

取样***，所述取样***包括采样管收放装置、水样分配及留样装置。

进一步地，所述采样管收放装置安装在后舱中，所述采样管收放装置包括采样泵、采样管、收放轮，三通件和采样管定位浮子，所述采样管下端通过挂钩连接一配重坨，所述采样管缠绕在由电机驱动的收放轮上，所述三通件的三个接口分别连接采样管、排水阀和留样总管阀门，且在所述采样管和三通件之间的管路上接入一采样泵；所述采样管定位浮子软连接在船身上，采样管定位浮子上安装具有监测采样管下潜深度的仪器；

所述水样分配及储藏装置安装在前舱中，所述水样分配及留样装置包括留样总管、留样瓶、放水阀；所述留样总管随船体处于倾斜状态，若干所述留样瓶分别并列的连接到留样总管上，且在所述留样瓶和留样总管之间设有电磁阀门，所述留样总管的一端连接到三通件的留样总管阀门，另一端通过放水阀贯通到前舱的舱外。

还包括安装在船身尾部的方向舵，所述方向舵可向上折叠。

所述留样总管上还设有支管，所述支管内***可以检测水质的检测元件，所述检测元件为PH计检测元件、溶解氧检测元件、盐度检测元件、COD检测元件、氨氮检测元件中的一种或几种，实现实时检测。

所述船体上还载有无线电通信模块和自动控制模块。

在所述船身上还设有数据采集分析及信号发射仪器。

所述采样管外套置具有保护作用的蛇皮管，在采样管与蛇皮管之间，在每间隔一定距离设置射频标记，采样水位定位浮子可以对采样管上的射频标记进行记录。

所述留样瓶上还设有一个排气口，所述排气口上设置具有止水的单向阀。

所述的采样管定位浮子包括浮子和安装在浮子上的射频阅读器。

在水中时船身与水平面形成10度至60度夹角。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过无线遥控的自动采样艇技术，采用可折叠方式的舰艇样式，将舰艇和自动无线自动控制结合起来，运输和搬运方便轻捷，实现了在非恶劣采样环境中的规范采样，减少了采样样品的不合格性，增加了现场采样工作人员操作的安全性，提高了工作效率和实验室质控的样品质量。尤其是，

1、独特的折叠式船身设计，便于携带和搬运；

2、配合自动导航、单片机控制，是一种智能的设备，可以自动的完成定点采样的工作；

3、独特的倾斜船身设计，配合船尾的轮子可以有效的提高无人船的适应能力；

4、采样管收放装置，配合自动测量装置，可以高效精确的实现一定深层的水样的采集，且每次采样之前都会排空管中的干扰水，样品符合国家标准要求，质量高；

5、独特的采集瓶管道设计，可以方便收集采样水和防止水样流出；

6、还可以在艇身上安装其他测量装置、传感器等，提高综合性能；

7、采样泵设置在船舱内，避免了采样泵的振动扰动水体，影响采样样本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为取水管路结构示意图；

图3为留样瓶结构示意图；

图4为采样管定位浮子结构示意图；

图5为采样管结构示意图；

图6为船体的尾部示意图。

11前舱，12后舱，13铰接连接，21轮子，22方向舵，31采样泵，32采样管，33三通件，331排水阀，332留样总管阀门，34收放轮，35采样水位定位浮子，36蛇皮管，37射频标记，38射频阅读器，41留样总管，42留样瓶，421排气口，43放水阀，44电磁阀门，5检测元件，6配重坨，8电池组，9水平面。

具体实施方式

如图1～图6所示，

一种无人水样采样艇，包括船体和安装在船体上的自控模块、取样***、动力***和电池组8。

船体，船体设计独特，由前舱11和后舱12组合而成，且前舱11和后舱12分别为独立的密封船舱，两舱之间可折叠的铰接连接13在一起，铰接点处于上部。铰接点既可以为一个铰轴，也可以为连杆机构，可实现折叠功能即可。前舱11折叠180度后和后舱12成为一体，两舱具有折叠和展开两种相对状态。展开状态为使用状态，整体呈船型；折叠状态为携带状态，便于运输和携带。在两舱之间设有可以保持在折叠状态和展开状态的锁紧机构，锁紧机构可以为卡扣或锁紧销，将两舱锁定，保持船体的稳定，也可以为其他结构形式的锁紧机构，这是一般技术人员容易实施的。配备完毕后，为保证正常使用，前舱11重量必须小于后舱12重量，使其在水中时船身与水平面9成一定的夹角，这样，船身后端的轮子才能发挥水中航行和自排水的功能，最佳的倾斜角度为10度至60度。

船体上载有无线电通信模块和自动控制模块，这是自动控制部分，可以自动控制和运行的功能。该电路既可以设计在前舱或后舱中，根据情况具体分配。

动力***是船体前进或转弯的组件，动力***包括布置在船体后部两侧的轮子21，轮子分别由单独的电机控制，可以实现直线行走和转弯的作用，轮子21的一侧或两侧设有具有水中划行的桨叶构造，桨叶构造就是设置在轮子一侧或轮轴上桨叶，用于拨动水体进行前进，所以既可以在浅水区域利用轮子行走，也可以在深水区利用轮子上的桨叶构造划行，实现一物两用。为增加船体的机动性和灵活性，在后舱的尾部安装一个方向舵22，方向舵由单独的电机驱动，可左右摆动，用于辅助转向，同时，为便于携带，方向舵22可以向上折叠，具体可以为铰接加弹簧的结构，这是很容易实现的。

取样***是采集水样的主要部分，取样***包括泵及采样管收放装置、水样分配及留样装置，泵及采样管收放装置用于采集水样，并配备有采样管入水深检测装置，水样分配及留样装置以便于水样的收集和管道的清洗为主要目的。

泵及采样管收放装置安装在后舱12中，泵及采样管收放装置包括采样泵31、采样管32、三通件33、收放轮34和采样管定位浮子35。采样管32为一软胶管，采样管32外套置具有保护作用的蛇皮管36，在采样管与蛇皮管之间，在每间隔一定距离设置射频标记37，其余电缆也布置在采样管与蛇皮管之间，采样水位定位浮子35上的射频阅读器38可以对采样管上的射频标记进行记录。收放轮34内部的横向预设一个通孔，通孔的两个端口分别连接采样管和采样泵，并在通孔和采样泵之间的管道上设有旋转接头，采样泵的出水端连接到三通件33，三通件的另两个阀门分别为排水阀331、留样总管阀门332，分别用于排出干扰水和保存留样水。采样管32缠绕在由电机驱动的收放轮上，所述采样管32下端连接配重坨6，配重坨可以设计为组合式的多个，可以根据当地的水流情况选择合适的进行配置。采样管定位浮子通过绳索软连接在船身上。采样管定位浮子上安装具有测采样泵下潜深度的射频阅读器，射频阅读器市场有售。

水样分配及储藏装置安装在前舱中，水样分配及留样装置包括留样总管41、留样瓶42、放水阀43。船正常行驶时，留样总管41处于倾斜状态，才能保证水流的顺利流淌。若干所述留样瓶分别并列的连接到留样总管41上，且在所述留样瓶和留样总管之间设有电磁阀门44，这样通过控制电磁阀的启闭就可以决定留样的时机。留样总管41的一端连接到采样盘管的留样总管阀门332，实现留样水的无缝连接，留样总管41另一端通过放水阀43贯通到前舱11的舱外，这样通过放水阀就可以实现排水和清洗管道的目的。

为了实现实时检测水质的目的，可以在留样总管内***需要的检测元件5，用于检测相关数据，所述的检测元件可以为为PH计检测元件、溶解氧检测元件、盐度检测元件、COD检测元件、氨氮检测元件中的一种或几种。

此处的留样瓶是单独设计的，留样瓶42上盖上有两个孔，一个连接到留样总管上，另一个为排气口421，排气口上设置具有止水的单向阀，可以保证瓶内空气的排除，当水满时，排气口自动封闭，防止水的溅出。

为增加采样船的综合性能，还可以在船身上还设有数据采集仪器或其他电子仪器。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩如本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种无人水样采样艇，其特征是，

包括船体，所述船体由前舱和后舱组合而成，且所述前舱和后舱之间可折叠，所述前舱和后舱之间铰接连接，两舱具有折叠和展开两种相对状态，且在两者之间设有可以使两者保持在折叠状态和展开状态的锁紧机构；所述前舱重量小于后舱重量，使船体在水中时船体与水平面成一定的夹角；

所述船体上载有，

动力***，所述动力***包括布置在船体两侧的轮子，所述轮子分别由单独的电机控制，所述轮子上设有桨叶构造；

2.根据权利要求1所述的一种无人水样采样艇，其特征是，所述采样管收放装置安装在后舱中，所述采样管收放装置包括采样泵、采样管、收放轮，三通件和采样管定位浮子，所述采样管下端通过挂钩连接一配重坨，所述采样管缠绕在由电机驱动的收放轮上，所述三通件的三个接口分别连接采样管、排水阀和留样总管阀门，且在所述采样管和三通件之间的管路上接入一采样泵；所述采样管定位浮子软连接在船身上，采样管定位浮子上安装具有监测采样管下潜深度的仪器；

3.根据权利要求2所述的一种无人水样采样艇，其特征是，还包括安装在船身尾部的方向舵，所述方向舵可向上折叠。

4.根据权利要求2所述的一种无人水样采样艇，其特征是，所述留样总管上还设有支管，所述支管内***可以检测水质的检测元件，所述检测元件为PH计检测元件、溶解氧检测元件、盐度检测元件、COD检测元件、氨氮检测元件中的一种或几种。

5.根据权利要求1或2所述的一种无人水样采样艇，其特征是，所述船体上还载有无线电通信模块和自动控制模块。

6.根据权利要求2所述的一种无人水样采样艇，其特征是，在所述船身上还设有数据采集分析及信号发射仪器。

7.根据权利要求2所述的一种无人水样采样艇，其特征是，所述采样管外套置具有保护作用的蛇皮管，在采样管与蛇皮管之间，在每间隔一定距离设置射频标记，采样水位定位浮子可以对采样管上的射频标记进行记录。

8.根据权利要求2所述的一种无人水样采样艇，其特征是，所述留样瓶上还设有一个排气口，所述排气口上设置具有止水的单向阀。

9.根据权利要求2所述的一种无人水样采样艇，其特征是，所述的采样管定位浮子包括浮子和安装在浮子上的射频阅读器。

10.根据权利要求1所述的一种无人水样采样艇，其特征是，在水中时船身与水平面形成10度至60度夹角。