一種智能自動化水樣采集器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能自動化水樣采集器，包括由船殼和船艙組成的船主體、采樣器和定位裝置，船艙后部設(shè)有兩臺第一電機，船殼的正后方開有兩個連接孔，連接孔內(nèi)分別設(shè)有伸向船主體外的螺旋槳，螺旋槳的主軸與第一電機相連，船艙的頂部和底部中間位置分別設(shè)有用于采樣器沉入水下的第一圓形開孔和第二圓形開孔。本發(fā)明通過遙控的攜帶與聯(lián)動，實現(xiàn)采樣器的可操控性，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航定位與自動化控制，采取特定位置特定深度的水樣，從而得到準確而可靠的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，適用于城市景觀水體的水樣采集，并方便研究人員進行野外采樣分析；對于實現(xiàn)通過采取特定位置特定深度的水樣以得到準確而可靠的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果具有重要意義。
【專利說明】
一種智能自動化水樣采集器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水樣采集裝置，具體的說，是涉及一種智能自動化水樣采集。
【背景技術(shù)】
[0002]在水環(huán)境監(jiān)測中，水樣采集的質(zhì)量決定了水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果的準確性和可靠性。在已有的水樣采集方法中，橋梁式采水法和懸臂式采水法并不適用于開闊的景觀水體。棧橋式采水法和浮筒式采水法投入成本較大。船只式采水法在人員安全性方面較差。因此，新型智能自動化水樣采集器正成為人們關(guān)注的熱點。水樣采集要滿足:(I)高效性，即可以快速的進行水質(zhì)采樣，減少水質(zhì)采樣過程所需的時間，優(yōu)化采樣步驟。(2)符合相關(guān)規(guī)范要求，即采得的水樣可以用于水質(zhì)監(jiān)測與研究，不含有大塊的顆粒物與雜質(zhì)；同時可以取出一定方位、深度的水樣，使采得水樣具有代表性。(3)便攜使用，景觀水體的特性使得大型的自動化水樣采集船等設(shè)備難以得到應(yīng)用，于是我們需要簡單便攜的自動化景觀水樣采集器幫助我們完成水樣采集，尤其是景觀湖泊河流中心的水樣采集，同時水樣采集器應(yīng)能滿足各種復(fù)雜環(huán)境條件下的水樣采集。
[0003]經(jīng)過市場調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)當今市面上雖然存在這類裝置，但在已有的水樣采集方法中，橋梁式和懸臂式采水法并不適用于開闊的景觀水體。棧橋式采水法和浮筒式采水法投入成本較大。船只式采水法對人員安全性較差，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制并且便于攜帶適合城市水樣采集的裝置卻沒有。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種智能自動化水樣采集器，本發(fā)明通過遙控的攜帶與聯(lián)動，實現(xiàn)采樣器的可操控性，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航定位與自動化控制，采取特定位置特定深度的水樣，從而得到準確而可靠的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，適用于城市景觀水體的水樣采集，并方便研究人員進行野外采樣分析;對于實現(xiàn)通過采取特定位置特定深度的水樣以得到準確而可靠的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果具有重要意義。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]—種智能自動化水樣采集器，包括由船殼和船艙組成的船主體、采樣器和定位裝置，所述船艙的底部設(shè)有兩個配重單元，船艙后部設(shè)有兩臺第一電機和一個電池盒，所述船殼的正后方開有兩個連接孔，所述連接孔內(nèi)分別設(shè)有伸向船主體外的螺旋槳，所述螺旋槳的主軸與所述第一電機相連，所述船艙的頂部和底部中間位置分別設(shè)有用于所述采樣器沉入水下的第一圓形開孔和第二圓形開孔，所述第一圓形開孔的兩側(cè)分別設(shè)有第二電機，所述第二電機與所述第一圓形開孔之間設(shè)有至少兩個定滑輪，所述定滑輪內(nèi)穿設(shè)有魚線，所述魚線的一端與所述采樣器相連，另一端與所述第二電機相連，所述船艙的頂部和底部還分別設(shè)有用于控制所述第二電機和第一電機的第二控制器和第一控制器，所述定位裝置設(shè)置于船主體的頂部。
[0007]所述采樣器上設(shè)有至少三個用于穿設(shè)魚線的孔。
[0008]所述定位裝置由GPS信號發(fā)射器構(gòu)成。
[0009]所述第二電機設(shè)有至少兩個。
[0010]所述第一電機和電池盒通過導(dǎo)線相連。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是:
[0012]1.本發(fā)明便攜實用，并且能夠通過GPS導(dǎo)航定位和自動化控制，采取特定位置特定深度的水樣，從而得到準確而可靠的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果。本發(fā)明水樣采集器可以應(yīng)用于城市景觀水體的采樣;尤其是景觀湖泊河流中心的水樣采集，同時水樣采集器應(yīng)能滿足各種復(fù)雜環(huán)境條件下的水樣采集。
[0013]2.本發(fā)明采集器整體結(jié)構(gòu)簡單，操作便利，能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明智能自動化水樣采集器的原理圖。
[0017]附圖標記:1_船主體2-第一電機3-螺旋槳4-第一圓形開孔5-第二圓形開孔6-第二電機7-定滑輪8-第一控制器9-第二控制器10-定位裝置
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述:
[0019]如圖1和圖2所示，一種智能自動化水樣采集器，包括由船殼和船艙組成的船主體
1、采樣器和定位裝置10，船主體I的船艙底部設(shè)有2個配重單元，用來增加船體吃水，船艙底部偏后位置設(shè)有兩臺第一電機2和一個電池盒，電池盒和第一電機2以導(dǎo)線相連，正后方船殼開有兩個連接孔，兩個螺旋槳穿過連接孔伸向船外，螺旋槳轉(zhuǎn)軸與第一電機2相連。船艙頂部和底部中間位置分別開有第一圓形開孔4和第二圓形開孔5，采樣器通過第一圓形開孔4和第二圓形開孔5進入水下。第一圓形開孔4的兩側(cè)分別設(shè)有第二電機6，本實施例中設(shè)有兩個第二電機6，船殼頂部設(shè)有與第二電機6通過導(dǎo)線相連的電池盒，本實施例中第二電機6與第一圓形開孔4之間設(shè)有兩個定滑輪7，定滑輪7中穿設(shè)有魚線，魚線的一端與采樣器相連，另一端與第二電機6相連，采樣器的邊緣開有3孔，用于穿設(shè)魚線;船艙的頂部和底部還分別設(shè)有第二控制器9和第一控制器8，第二控制器9用于控制第二電機6，第一控制器8用于控制第一電機2，定位裝置10設(shè)置于船主體I的頂部，由GPS信號發(fā)射器構(gòu)成，信號通過手機接收對船位置進行定位。
[0020]如圖3所示，當電池盒中裝入電池，將船體置入水中。首先通過定位裝置10進行GPS定位，通過第一控制器8控制船體移動，同時推動兩個操控桿則船向前移動，單獨推動左螺旋槳則船體向右移動，單獨推動右螺旋槳則船體向左移動，使船到達指定位置。當船體通過GPS定位到達預(yù)定位置時，通過第二控制器9控制第二電機6下放采樣器，同時通過定滑輪7的轉(zhuǎn)速與時間計算出魚線下放的長度，以此得到采樣器到達的深度。當采樣器取水完畢后，同時推動第二控制器9的搖桿向上，收回采樣器。然后通過第一控制8控制船體回到岸邊，回收米樣器。
[0021 ]綜上，本發(fā)明提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航定位和自動化控制的智能自動化水樣采集器，實現(xiàn)了采樣器位置與深度的可控性。通過GPS導(dǎo)航定位和控制器相結(jié)合，實現(xiàn)水樣采集位置的可控性。通過高強度魚線與船體上的步進電機相連，單片機收到信號，控制電機，進而控制繩索的長短，以達到對采樣器深度的可控性。當需定點采樣時，只需通過流速修正深度和船的位置。采樣器通過附加配重，以實現(xiàn)在繩子伸長的時候采樣器可以正常下沉。利用繩索控制兩部分形成高度差使水流進采樣器，采滿時控制外殼卡住采水部分，快速提上水面，減少水樣的流失。并且該采樣器便于維修與攜帶，采樣器部分價格相對較低，而且易與船體分離，可在出現(xiàn)問題時及時更換;船主體及采樣器體積較小，可以放于汽車后備箱，以便攜帶。
[0022]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示中，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種智能自動化水樣采集器，包括由船殼和船艙組成的船主體、采樣器和定位裝置，其特征在于，所述船艙的底部設(shè)有兩個配重單元，船艙后部設(shè)有兩臺第一電機和一個電池盒，所述船殼的正后方開有兩個連接孔，所述連接孔內(nèi)分別設(shè)有伸向船主體外的螺旋槳，所述螺旋槳的主軸與所述第一電機相連，所述船艙的頂部和底部中間位置分別設(shè)有用于所述采樣器沉入水下的第一圓形開孔和第二圓形開孔，所述第一圓形開孔的兩側(cè)分別設(shè)有第二電機，所述第二電機與所述第一圓形開孔之間設(shè)有至少兩個定滑輪，所述定滑輪內(nèi)穿設(shè)有魚線，所述魚線的一端與所述采樣器相連，另一端與所述第二電機相連，所述船艙的頂部和底部還分別設(shè)有用于控制所述第二電機和第一電機的第二控制器和第一控制器，所述定位裝置設(shè)置于船主體的頂部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能自動化水樣采集器，其特征在于，所述采樣器上設(shè)有至少三個用于穿設(shè)魚線的孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能自動化水樣采集器，其特征在于，所述定位裝置由GPS信號發(fā)射器構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能自動化水樣采集器，其特征在于，所述第二電機設(shè)有至少兩個。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能自動化水樣采集器，其特征在于，所述第一電機和電池盒通過導(dǎo)線相連。
【文檔編號】G01N1/16GK105890933SQ201610421200
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】王瑤, 王一瑤, 彭森, 徐曉天, 劉藝
【申請人】天津大學(xué)