水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，包括取水管、輸送泵、注水管和若干個(gè)儲(chǔ)樣器，所述若干個(gè)儲(chǔ)樣器均勻分布在環(huán)形支架上，在環(huán)形支架的內(nèi)側(cè)設(shè)置有齒圈，齒圈與驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合，驅(qū)動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接；取水管通過輸送泵與注水管連通，注水管出水口對(duì)準(zhǔn)其中一儲(chǔ)樣器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)環(huán)形支架轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)環(huán)形支架轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，注水管出水口對(duì)準(zhǔn)另一儲(chǔ)樣器；所述輸送泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)均固定在底座上，底座與無人機(jī)相連接。本發(fā)明以無人機(jī)為平臺(tái)，可以快速完成待觀測(cè)水域水樣的采集工作，一次升空可以采集多個(gè)采樣點(diǎn)的水樣，平臺(tái)不直接接觸水面，保證了平臺(tái)的清潔性。
【專利說明】
水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種水樣采集裝置，具體地說是涉及一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，江河湖泊遭遇意外污染的事件頻繁出現(xiàn)，需要及時(shí)對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行檢測(cè)。而且隨著人們對(duì)飲用水水源水質(zhì)要求的不斷提高，也需要加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)頻率。目前國(guó)內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測(cè)平臺(tái)主要是深圳云洲智能科技有限公司開發(fā)的系列無人船。該無人船可以攜帶水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備在水面上赴采樣地點(diǎn)進(jìn)行水樣采集，具有運(yùn)動(dòng)靈活、負(fù)載大、可搭載設(shè)備多等優(yōu)點(diǎn)。該公司的無人船也代表了世界先進(jìn)水平。但是該無人船也具有一定的缺點(diǎn)。比如在水面受到嚴(yán)重污染，或者水面有大量漂浮物的時(shí)候，無人船的行進(jìn)往往會(huì)受到阻礙，而且無人船在有油污的水域行進(jìn)時(shí)，水面污染物會(huì)對(duì)船體造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是:
[0005]—種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，包括取水管、輸送栗、注水管和若干個(gè)儲(chǔ)樣器，所述若干個(gè)儲(chǔ)樣器均勻分布在環(huán)形支架上，在環(huán)形支架的內(nèi)側(cè)設(shè)置有齒圈，齒圈與驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合，驅(qū)動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接;取水管通過輸送栗與注水管連通，注水管出水口對(duì)準(zhǔn)其中一儲(chǔ)樣器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)環(huán)形支架轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)環(huán)形支架轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，注水管出水口對(duì)準(zhǔn)另一儲(chǔ)樣器;所述輸送栗和驅(qū)動(dòng)電機(jī)均固定在底座上，底座與無人機(jī)相連接。
[0006]優(yōu)選的，所述底座上還設(shè)置有水箱，在水箱內(nèi)存儲(chǔ)有蒸餾水，水箱通過清洗管與注水管連通，在注水管的出水口處安裝有第一開關(guān)閥，在清洗管上安裝有第二開關(guān)閥;所述輸送栗為雙向栗。
[0007]優(yōu)選的，所述水箱固定連接在底座上，在水箱上設(shè)置有連接柱，連接柱的頂部設(shè)置有連接法蘭，連接法蘭與無人機(jī)相連接。
[0008]優(yōu)選的，所述環(huán)形支架與支架支撐結(jié)構(gòu)滑動(dòng)連接，支架支撐結(jié)構(gòu)包括圓環(huán)座，在圓環(huán)座上均布有若干個(gè)卡爪，所有卡爪共同夾持環(huán)形支架，在圓環(huán)座上還設(shè)置有連接臂，連接臂與底座連接。
[0009]優(yōu)選的，所述無人機(jī)為多旋翼直升機(jī)。
[0010]優(yōu)選的，所述取水管的端部設(shè)置有過濾網(wǎng)。
[0011]優(yōu)選的，所述儲(chǔ)樣器的底端設(shè)置有一連接柱，在連接柱的兩側(cè)設(shè)置有卡頭，在環(huán)形支架上設(shè)置有與連接柱相適配的套管，在套管的內(nèi)部設(shè)置有彈簧，在套管的兩側(cè)設(shè)置有卡
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[0012]優(yōu)選的，所述卡口包括一豎向開口與位于豎向開口底部的一橫向開口，豎向開口與橫向開口貫通，在橫向開口的末端設(shè)置有向上彎折的限位凹槽。
[0013]優(yōu)選的，所述儲(chǔ)樣器包括頂端開口的圓柱形殼體，在殼體的頂端開口處設(shè)置有防止殼體內(nèi)液體濺出的環(huán)形擋板，在殼體的下部設(shè)置有用于倒出圓柱形殼體內(nèi)液體的開口，在開口處設(shè)置有密封螺栓。
[0014]優(yōu)選的，所述環(huán)形擋板朝向殼體中心底部彎折。
[0015]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0016](I)本發(fā)明水樣采集裝置以無人機(jī)為平臺(tái)，即主要以多旋翼直升機(jī)作為搭載工作平臺(tái)，可以快速完成待觀測(cè)水域水樣的采集工作，一次升空可以采集多個(gè)采樣點(diǎn)的水樣。另夕卜，平臺(tái)不直接接觸水面，保證了平臺(tái)的清潔性。
[0017](2)本發(fā)明水樣采集裝置中自帶清水沖洗功能，在一個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣之后，可立即對(duì)采樣管道等進(jìn)行清洗，防止前一次采樣對(duì)后面采樣的污染和影響。
[0018](3)本發(fā)明具有采樣效率高、樣本隔離程度高等優(yōu)點(diǎn)，操作方便，適用范圍廣。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0020]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為本發(fā)明從底部看去的結(jié)構(gòu)視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明從頂部看去的結(jié)構(gòu)視圖；
[0023]圖4為輸送栗水樣采集及清洗的管路連接示意圖；
[0024]圖5為連接柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7為連接柱與套管連接后的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8為儲(chǔ)樣器的截面視圖；
[0028]圖9示出環(huán)形支架與卡爪連接處的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]結(jié)合附圖，一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，包括取水管1、輸送栗2、注水管3、水箱18和若干個(gè)儲(chǔ)樣器4。所述若干個(gè)儲(chǔ)樣器4均勻分布在環(huán)形支架5上，環(huán)形支架5與支架支撐結(jié)構(gòu)滑動(dòng)連接，支架支撐結(jié)構(gòu)由圓環(huán)座14、卡爪13、連接臂15構(gòu)成，圓環(huán)座14上均布有3個(gè)卡爪13，圓環(huán)座14底部?jī)蓚?cè)對(duì)稱布置有兩個(gè)連接臂15，連接臂15與底座10連接。環(huán)形支架5安裝在卡爪13上，與圓環(huán)座14同軸，在環(huán)形支架5的內(nèi)側(cè)設(shè)置有齒圈6，齒圈6與驅(qū)動(dòng)齒輪7相嚙合，驅(qū)動(dòng)齒輪7通過聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)8傳動(dòng)連接。輸送栗2通過聯(lián)軸器與輸送栗電機(jī)9傳動(dòng)連接。取水管I通過輸送栗2與注水管3連通，注水管3的出水口對(duì)準(zhǔn)其中一儲(chǔ)樣器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)8通過驅(qū)動(dòng)齒輪7帶動(dòng)環(huán)形支架5轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)環(huán)形支架5轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，注水管3的出水口對(duì)準(zhǔn)另一儲(chǔ)樣器。所述輸送栗2和驅(qū)動(dòng)電機(jī)8、輸送栗電機(jī)9、水箱18均固定在底座10上，水箱18的頂部有一連接柱12，連接柱12頂部有連接法蘭11，連接法蘭11可以與多旋翼直升機(jī)相連接。取水管I主要用于水樣的采集，取水管I端部有過濾網(wǎng)。注水管3主要是將輸送栗2采集的水樣注入儲(chǔ)樣器4中。
[0030]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)計(jì)，所述輸送栗2為雙向栗，注水管3的出水口位置安裝有第一開關(guān)閥101，清洗管16的一端與注水管3末端即靠近出水口位置的地方相連接，清洗管16的另一端與水箱18連接，在清洗管16上安裝有第二開關(guān)閥102，輸送栗2的入口與取水管I連接。
[0031]實(shí)際使用時(shí)，首先對(duì)儲(chǔ)樣器4進(jìn)行編號(hào)，并且在水箱18中注入蒸餾水，用于清洗管路和輸送栗。第一開關(guān)閥101打開，第二開關(guān)閥102關(guān)閉。控制四旋翼直升機(jī)飛往指定水樣采集地點(diǎn)，控制直升機(jī)下降，使得取水管I可以伸入水面，此時(shí)控制直升機(jī)保持懸停狀態(tài)，輸送栗電機(jī)9帶動(dòng)輸送栗2轉(zhuǎn)動(dòng)，將取樣地點(diǎn)的水抽上來，并通過注水管3將水樣注入到已經(jīng)做好編號(hào)的某一個(gè)儲(chǔ)樣器4中，此時(shí)，一次采樣完成。
[0032]在進(jìn)行第二次采樣之前，為了防止第一次采樣過程中管道中的殘留物對(duì)第二次采樣的影響，必須在每次采樣后對(duì)管道進(jìn)行清洗。輸送栗水樣采集及清洗的管路連接示意圖如圖4所示?？刂频谝婚_關(guān)閥101關(guān)閉，然后控制輸送栗電機(jī)9反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)輸送栗2反轉(zhuǎn)，接著打開第二開關(guān)閥102，這樣水箱18中的蒸餾水經(jīng)過清洗管16進(jìn)入注水管3，經(jīng)過輸送栗2后從取水管I排出，做到了對(duì)管路和栗的清洗。完成清洗后第二開關(guān)閥102關(guān)閉，第一開關(guān)閥101打開，上述操作流程目的是為了防止注水管3中的殘留物倒流到清洗管16中。清洗作用可以減小采樣后管道殘留對(duì)下一次采樣的影響。完成清洗后再控制多旋翼直升機(jī)飛往下一個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行采樣工作。
[0033]依次循環(huán)，直到完成所有指定地點(diǎn)的水樣采集工作，或者一次飛行所攜帶的儲(chǔ)樣器4均被裝滿，此時(shí)控制多旋翼直升機(jī)飛回，對(duì)所采集的水樣進(jìn)行分析檢測(cè)。
[0034]儲(chǔ)樣器4安裝在環(huán)形支架5上，采用的是如圖5至圖7所示的快速安裝結(jié)構(gòu)。在儲(chǔ)樣器底端有一連接柱200，連接柱下端兩側(cè)設(shè)置有橫向卡頭201。在環(huán)形支架5上均布有套管203，套管203上開有對(duì)稱的卡口 204，橫向卡頭201可以通過卡口 204，卡口 204有一豎向開口和一橫向開口，橫向開口的末端有一限位凹槽，在套管203內(nèi)部有一彈簧，圖中未畫出。使用時(shí)將橫向卡頭201對(duì)準(zhǔn)卡口 204，同時(shí)將儲(chǔ)樣器下壓并旋轉(zhuǎn)，當(dāng)橫向卡頭201到達(dá)限位凹槽的時(shí)候松手，在彈簧的作用下實(shí)現(xiàn)了固定。拆卸時(shí)進(jìn)行反向操作。
[0035]在使用過程中，為了防止儲(chǔ)樣器內(nèi)的液體灑落，設(shè)計(jì)了如圖8所示的儲(chǔ)樣器。該儲(chǔ)樣器包括頂端開口的圓柱形殼體，在殼體的頂端開口處設(shè)置有防止殼體內(nèi)液體濺出的環(huán)形擋板190，環(huán)形擋板190朝向殼體中心底部彎折，這樣可以防止晃動(dòng)時(shí)液體灑出，在圓柱形殼體下部有一開口 192，可以用于倒出液體，與開口 192配合的有一密封螺栓194，可以將開口192堵死。
[0036]本裝置中還可配備有一套控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制輸送栗電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、開關(guān)閥的開關(guān)和儲(chǔ)樣器內(nèi)液位的測(cè)量等，該控制系統(tǒng)可借助現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0037]需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同替代方式，或明顯變型方式，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:包括取水管、輸送栗、注水管和若干個(gè)儲(chǔ)樣器，所述若干個(gè)儲(chǔ)樣器均勻分布在環(huán)形支架上，在環(huán)形支架的內(nèi)側(cè)設(shè)置有齒圈，齒圈與驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合，驅(qū)動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接;取水管通過輸送栗與注水管連通，注水管出水口對(duì)準(zhǔn)其中一儲(chǔ)樣器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)環(huán)形支架轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)環(huán)形支架轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，注水管出水口對(duì)準(zhǔn)另一儲(chǔ)樣器;所述輸送栗和驅(qū)動(dòng)電機(jī)均固定在底座上，底座與無人機(jī)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:所述底座上還設(shè)置有水箱，在水箱內(nèi)存儲(chǔ)有蒸餾水，水箱通過清洗管與注水管連通，在注水管的出水口處安裝有第一開關(guān)閥，在清洗管上安裝有第二開關(guān)閥;所述輸送栗為雙向栗。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:所述水箱固定連接在底座上，在水箱上設(shè)置有連接柱，連接柱的頂部設(shè)置有連接法蘭，連接法蘭與無人機(jī)相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:所述環(huán)形支架與支架支撐結(jié)構(gòu)滑動(dòng)連接，支架支撐結(jié)構(gòu)包括圓環(huán)座，在圓環(huán)座上均布有若干個(gè)卡爪，所有卡爪共同夾持環(huán)形支架，在圓環(huán)座上還設(shè)置有連接臂，連接臂與底座連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:所述無人機(jī)為多旋翼直升機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:所述取水管的端部設(shè)置有過濾網(wǎng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)樣器的底端設(shè)置有一連接柱，在連接柱的兩側(cè)設(shè)置有卡頭，在環(huán)形支架上設(shè)置有與連接柱相適配的套管，在套管的內(nèi)部設(shè)置有彈簧，在套管的兩側(cè)設(shè)置有卡口。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:所述卡口包括一豎向開口與位于豎向開口底部的一橫向開口，豎向開口與橫向開口貫通，在橫向開口的末端設(shè)置有向上彎折的限位凹槽。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)樣器包括頂端開口的圓柱形殼體，在殼體的頂端開口處設(shè)置有防止殼體內(nèi)液體濺出的環(huán)形擋板，在殼體的下部設(shè)置有用于倒出圓柱形殼體內(nèi)液體的開口，在開口處設(shè)置有密封螺栓。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無人機(jī)水樣采集裝置，其特征在于:所述環(huán)形擋板朝向殼體中心底部彎折。
【文檔編號(hào)】G01N1/14GK105842009SQ201610168909
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】孫朝陽, 李佳奕, 肖林京, 朱緒力
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)