一種表層海水多點式采集設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水樣采集設備，具體涉及一種基于無人機上應用的表層海水多點式采集設備。
【背景技術】
[0002]目前，我國水環(huán)境監(jiān)測主要包括在線監(jiān)測和人工采樣監(jiān)測。在線監(jiān)測是依靠建立固定的在線監(jiān)測站，進行實時的水質(zhì)數(shù)據(jù)監(jiān)測，成本較高，且無法在大范圍廣泛應用；因而人工采樣監(jiān)測是目前主要的監(jiān)測方式。人工采樣監(jiān)測主要是通過現(xiàn)場采樣，然后試驗人員通過采集的水樣進行水質(zhì)檢測，人工采樣監(jiān)測靈活性高、可操作范圍廣。
[0003]傳統(tǒng)的人工水樣采樣方法主要是通過調(diào)研船等駛?cè)氩蓸铀騼?nèi)，通過現(xiàn)有的采水器進行人工采樣;但傳統(tǒng)的人工水樣采樣方法的效率低，而且由于采樣環(huán)境多樣，往往會給人工采樣帶來極大的不便;尤其是在一些特殊的環(huán)境下，甚至無法進行人工采樣。
[0004]目前，為解決傳統(tǒng)人工水樣采樣方法存在的不足，無人采樣設備應運而生。無人機采樣是無人采樣的一種，目前的無人機水樣采集是通過在無人機上設置升降系統(tǒng)，并通過升降系統(tǒng)來升降采水器實現(xiàn)水樣采集。目前的無人機水樣采集雖然水樣采集方便，但無人機水樣采集的采水器往往只能夠進行一次水樣采集，這導致無人機水樣采集的效率難以提尚O
[0005]例如，中國專利公開號CN104458329A，公開日2015年3月25日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為無人機水面定點自動采樣系統(tǒng)，包括采水器、升降機構和控制電路部分。該申請案的無人機水面定點自動采樣系統(tǒng)的采水器同樣只能夠進行一次水樣采集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種效率高，能夠?qū)Σ煌虻谋韺雍ＫM行多次定點水樣采集的表層海水多點式采集設備。
[0007]本發(fā)明的技術方案是:
一種表層海水多點式采集設備包括無人機，設置在無人機上用于檢測無人機與水面之間的間距的測距裝置，設置在無人機上的下端開口的機艙，設置在機艙內(nèi)的支撐架，若干并排設置在支撐架上的自動采水裝置及用于升降自動采水裝置的升降裝置。
[0008]自動采水裝置包括固定設置在支撐架下方的豎直限位導套，設置在支撐架下方并位于豎直限位導套內(nèi)的觸發(fā)傳感器，設置在豎直限位導套內(nèi)的采水器及設置在支撐架上的驅(qū)動機構;所述驅(qū)動機構包括通過第一軸桿可轉(zhuǎn)動設置在支撐架上的繞線輪，卷繞在繞線輪上的牽引繩，通過第二軸桿可轉(zhuǎn)動設置在支撐架上的從動齒輪及連接第一軸桿與第二軸桿的離合器，所述第一軸桿與第二軸桿同軸，所述牽引繩的端部與采水筒上端相連接;所述升降裝置包括可轉(zhuǎn)動設置在支撐架上的并與第二軸桿相平行的第三軸桿，用于轉(zhuǎn)動第三軸桿的驅(qū)動電機及若干與從動齒輪對應的主動齒輪，且主動齒輪與從動齒輪相嗤合;所述采水器包括采水筒、設置在采水筒內(nèi)設有浮力筒、設置在采水筒上端的第一豎直導套、可滑動設置在第一豎直導套內(nèi)的引信導桿、設置在采水筒上端面并與采水筒內(nèi)腔連通的進水圓孔，所述引信導桿的下端與浮力筒的上端相連接，所述觸發(fā)傳感器位于引信導桿的正上方，所述采水筒外側(cè)面上設有下限位凸塊，所述豎直限位導套的內(nèi)側(cè)面上并位于下限位凸塊上方設有上環(huán)形限位凸塊;所述采水筒的上端面設有浮力塊。
[0009]本方案的表層海水多點式采集設備效率高，能夠?qū)Σ煌虻谋韺雍ＫM行多次定點水樣采集。
[0010]作為優(yōu)選，采水器的重力大于浮力筒的浮力，且采水器的重力小于浮力筒與浮力塊的浮力之和。
[0011 ]作為優(yōu)選，自動采水裝置還包括設置在豎直限位導套上的觸發(fā)卡位機構，觸發(fā)卡位機構包括設置在支撐架下方的豎直支撐板，設置在豎直支撐板上的第一水平導向通孔，可滑動設置在第一水平導向通孔內(nèi)的水平導桿，位于豎直支撐板與豎直限位導套之間的動支架，設置在動支架上的水平擋桿及觸發(fā)桿，所述水平導桿的一端與動支架相連接，所述水平導桿上并位于豎直支撐板與動支架之間設有預緊壓縮彈簧，所述豎直限位導套上設有與水平擋桿相對應的第二水平導向通孔，第二水平導向通孔位于上環(huán)形限位凸塊的下方，所述水平擋桿插設在第二水平導向通孔內(nèi)，所述豎直限位導套上設有與觸發(fā)桿相對應的避讓缺口，所述避讓缺口位于上環(huán)形限位凸塊的上方，所述觸發(fā)桿的一端鉸接軸動支架上，另一端穿過避讓缺口，觸發(fā)桿上還設有觸動卡塊。
[0012]作為優(yōu)選，水平導桿上設有外限位塊，且外限位塊與動支架位于豎直支撐板的相對兩側(cè)。
[0013]作為優(yōu)選，引信導桿的上端設有觸發(fā)平板。
[0014]作為優(yōu)選，支撐架上設有與第一軸桿同軸的限位套，且限位套套設在第一軸桿上，所述限位套內(nèi)側(cè)面上設有橡膠套，橡膠套套設在第一軸桿上，且橡膠套的內(nèi)側(cè)面緊靠在第一軸桿外側(cè)面上。
[0015]作為優(yōu)選，采水器還包括設置在采水筒上方并與進水圓孔同軸的第二豎直導套，設置在第二豎直導套內(nèi)的豎直導桿及同軸設置在豎直導桿下端的用于封堵進水圓孔的柱狀閥芯，所述豎直導桿外側(cè)面上并位于第二豎直導套上方設有限位擋塊。
[0016]作為優(yōu)選，柱狀閥芯的外側(cè)面下邊緣設有環(huán)形下磁力塊，所述采水筒內(nèi)腔的頂面上設有與環(huán)形下磁力塊相對應的環(huán)形上磁力塊，且所述進水圓孔的下端口位于環(huán)形上磁力塊內(nèi)。
[0017]作為優(yōu)選，豎直限位導套的下端設有開口面積自上而下逐漸增大的導向口。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:具有效率高，能夠?qū)Σ煌虻谋韺雍ＫM行多次定點水樣采集的特點。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的表層海水多點式采集設備的一種結(jié)構示意圖。
[0020]圖2是圖1中A處的局部放大圖。
[0021]圖3是圖2中B處的局部放大圖。
[0022]圖4是圖2中C處的局部放大圖。
[0023]圖中:機艙I，支撐架2，自動采水裝置3、浮力塊30、豎直限位導套31、上環(huán)形限位凸塊32、下限位凸塊33、采水筒34、引信導桿35、浮力筒36、導向口 37、配重塊37a、觸發(fā)傳感器38、第一軸桿39、繞線輪310、牽引繩311、離合器312、從動齒輪313、觸發(fā)平板314、限位擋塊315、第二豎直導套316、進水圓孔317、環(huán)形上磁力塊318、豎直導桿319、柱狀閥芯320、環(huán)形下磁力塊321、避讓缺口 322、觸發(fā)桿323、觸動卡塊324、豎直支撐板325、動支架326、水平導桿327、外限位塊328、預緊壓縮彈簧329、水平擋桿330、第二水平導向通孔331、限位套332、橡膠套333，升降裝置4、第三軸桿41、主動齒輪42、驅(qū)動電機43，測距裝置5。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述:
如圖1所示，一種表層海水多點式采集設備包括無人機，，設置在無人機上用于檢測無人機與水面之間的間距的測距裝置5，設置在無人機上的下端開口的機艙I，設置在機艙內(nèi)的控制器，設置在機艙內(nèi)的支撐架2，三個并排設置在支撐架上的自動采水裝置3及用于升降自動采水裝置的升降裝置4。本實施例的三個自動采水裝置由左往右依次分布。本實施例的測距裝置為現(xiàn)有技術中的測距傳感器，例如，超聲波測距器、激光測距傳感器、紅外線測距傳感器等。測距傳感器通過信號線與控制器相連接。
[0025]如圖2所示，自動采水裝置包括固定設置在支撐架下方的豎直限位導套31，設置在支撐架下方并位于豎直限位導套內(nèi)的觸發(fā)傳感器38，設置在豎直限位導套內(nèi)的采水器，設置在豎直限位導套上的觸發(fā)卡位機構及設置在支撐架上的驅(qū)動機構。豎直限位導套的橫截面呈圓形。豎直限位導套的上下兩端開口。豎直限位導套的下端設有開口面積自上而下逐漸增大的導向口 37。
[0026]如圖2、圖3所示，采水器包括采水筒34、設置在采水筒內(nèi)設有浮力筒36、設置在采水筒上端的第一豎直導套、可滑動設置在第一豎直導套內(nèi)的引信導桿35、設置在采水筒上端面并與采水筒內(nèi)腔連通的進水圓孔317，設置在采水筒上方并與進水圓孔同軸的第二豎直導套316，設置在第二豎直導套內(nèi)的豎直導桿319及同軸設置在豎直導桿下端的用于封堵進水圓孔的柱狀閥芯320。引信導桿的下端與浮力筒的上端相連接。引信導桿的上端設有觸發(fā)平板314。觸發(fā)平板為圓板。觸發(fā)平板與引信導桿相垂直。觸發(fā)平板的圓形與引信導桿的軸線重合。觸發(fā)傳感器位于引信導桿的正上方，本實施例的觸發(fā)傳感器為壓力傳感器。觸發(fā)傳感器通過信號線與控制器相相連。采水筒外側(cè)面上設有下限位凸塊33。豎直限位導套的內(nèi)側(cè)面上并位于下限位凸塊上方設有上環(huán)形限位凸塊32。
[0027]采水筒的上端面設有浮力塊30。浮力塊位于觸發(fā)平板的下方。采水筒的下端面設有配重塊37a。采水器的重力大于浮力筒的浮力，且采水器及配重塊的重力之和小于浮力筒與浮力塊的浮力之和。
[0028]第二豎直導套通過連接桿固定在采水筒上端面上。豎直導桿外側(cè)面上并位于第二豎直導套上方設有限位擋塊315。柱狀閥芯的外側(cè)面下邊緣設有環(huán)形下磁力塊321。采水筒內(nèi)腔的頂面上設有與環(huán)形下磁力塊相對應的環(huán)形上磁力塊318，且所述進水圓孔的下端口位于環(huán)形上磁力塊內(nèi)。柱狀閥芯的上端面邊緣設有倒角。當限位擋塊抵靠在第二豎直導套上時，柱狀閥芯位于進水圓孔的下方。當柱狀閥芯的上端與進水圓孔下端口之間的間距小于2毫米時，在環(huán)形上磁力與環(huán)形下磁力之間的吸力作用下，環(huán)形下磁力將帶動柱狀閥芯往上移