一種多層水樣持續(xù)、自動采集的深水采樣裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層水樣持續(xù)、自動采集的深水采樣裝置，包括筒體，筒體由圓頂蓋、筒身和圓錐體配重組成，筒體的外側(cè)固設有水樣取樣瓶，筒身中間通過隔板將其垂直分隔成2?3個內(nèi)室，內(nèi)室內(nèi)分別設有單片機控制器和鋰電池；筒體外側(cè)壁固設有用于測量水壓的壓力傳感器；圓頂蓋上端固設有吊環(huán)和藍牙通信電線；吊環(huán)通過繩索與設于水面上的電機升降裝置連接；藍牙通信電線與設于水面上的電腦建立無線通訊；自動取樣瓶的上、下端面各開設有進水口，進水口處固設有電磁閥，電磁閥和壓力傳感器分別與單片機控制器連接；電磁閥、壓力傳感器均與鋰電池連接對其進行供電。在六個不同的水深處實現(xiàn)自動取樣，操作簡單，效率高，實現(xiàn)了多層水樣持續(xù)采樣。
【專利說明】一種多層水樣持續(xù)、自動采集的深水采樣裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種水質(zhì)取樣裝置，具體涉及一種多層水樣持續(xù)、自動采集的深水采樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著水資源開發(fā)利用的速度與力度增大，水環(huán)境問題日益受到重視。而作為水環(huán)境評價指標的水質(zhì)要素是衡量水域破壞程度或應用水是否健康的重要指標，準確的水質(zhì)指標為環(huán)保提供可靠的依據(jù)。水樣采集是其中一項重要的環(huán)節(jié)，采集到具有代表性、能準確反映水質(zhì)參數(shù)的濃度和指標的水樣是一項重要研究課題。
[0004]隨著水污染的加劇，地下水污染也日益加重，而且達到了較深的層次，在采集區(qū)域水樣及污染情況時，深水采樣、深井采樣在當下成為一種新的需求。目前深水采樣裝置廣泛用于環(huán)保及其他相關(guān)部門進行水質(zhì)或水中浮游生物等分析時采集水樣。
[0005]在公開號為102128735A的發(fā)明專利中，雖能實現(xiàn)不同深度的水質(zhì)取樣，但是其整個系統(tǒng)依靠水面上的水栗抽水，水下和水面依靠水管連接，水樣容易交叉污染，且不能實現(xiàn)智能自動化操作。申請?zhí)枮?01320391655.7的中國發(fā)明專利，可實現(xiàn)深水取樣的自動化，但是結(jié)構(gòu)簡單，每次只能取一個樣，導致效率低。因此，開發(fā)一種多層水樣持續(xù)采集的自動深水采集裝置已成為一種必要，而且具有良好的市場前景。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)江河湖泊等多層水樣持續(xù)、自動采集的深水采樣裝置，具有自動化作業(yè)、高效率、低成本等特點，可以應用于水質(zhì)檢測、水中浮游生物等分析、科學研究考察的等領(lǐng)域。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種多層水樣持續(xù)、自動采集的深水采樣裝置，包括筒體，所述筒體由圓頂蓋、筒身和圓錐體配重組成，所述筒體的外側(cè)固設有水樣取樣瓶，所述筒身中間通過隔板將其垂直分隔成2-3個內(nèi)室，所述內(nèi)室內(nèi)分別設有單片機控制器和鋰電池;所述筒體外側(cè)壁固設有用于測量水壓的壓力傳感器;所述圓頂蓋上端固設有吊環(huán)和藍牙通信電線；所述吊環(huán)通過繩索與設于水面上的電機升降裝置連接;所述藍牙通信電線與設于水面上的電腦建立無線通訊;所述自動取樣瓶的上、下端面各開設有進水口，所述進水口處固設有電磁閥，所述電磁閥和壓力傳感器分別與單片機控制器連接;所述電磁閥、壓力傳感器均與鋰電池連接對其進行供電。
[0009]進一步方案，所述筒身的外周固定套設有固定架，所述固定架包括套設在筒身外周的內(nèi)環(huán)固定架，所述內(nèi)環(huán)固定架的外側(cè)間隔設有用于固定自動取樣瓶的外環(huán)固定架。
[0010]進一步方案，所述筒體的外側(cè)間隔固設有六個水樣取樣瓶。
[0011]進一步方案，所述單片機控制器為JMDMRS-485/232串口控制步進電機系統(tǒng)，單片機控制器將壓力傳感器檢測到的水壓轉(zhuǎn)化為水深數(shù)值，當水深數(shù)值達到設定值時，單片機控制器控制位于水樣取樣瓶兩端進水口處的電磁閥同時打開或關(guān)閉。
[0012]進一步方案，所述壓力傳感器固設于筒體的外側(cè)且與水樣取樣瓶的上端進水口同高度。
[0013]本裝置在應用時，通過繩索將本裝置的吊環(huán)與電機升降裝置連接起來，工作人員在甲板上利用電機升降裝置帶動繩索，將本裝置下降至水中。此時，與水樣取樣瓶的上端進水口同高度的壓力傳感器感知到周圍水壓，水壓經(jīng)單片機控制器換算成水的深度，當其到達指定深度位置時，單片機控制器則驅(qū)動其中一個水樣取樣瓶的兩端進水口處的電磁閥同時打開，水樣通過進水口進入水樣取樣瓶中，經(jīng)過2_3min后，單片機控制器則驅(qū)動關(guān)閉電磁閥，則水樣取樣瓶的兩端進水口同時關(guān)閉，從而完成該深度的水質(zhì)取樣。然后控制本裝置繼續(xù)下降，當?shù)竭_另一指定深度位置時，單片機控制器控制另一個水樣取樣瓶的兩端進水口處的電磁閥同時打開，水樣進入該水樣取樣瓶中，經(jīng)過一定時間后，單片機控制器則關(guān)閉電磁閥，而完成該深度的水質(zhì)取樣。如此直至所有的水樣取樣瓶均裝滿，再通過電機升降裝置將本裝置提升回水面。
[0014]采樣過程中，單片機控制器通過藍牙通訊天線與電腦建立無線通訊，控制電磁閥按設定序號打開，使水樣依次進入水樣取樣瓶中，并對每個水樣取樣瓶進行標記，從而檢測出對應水深的水樣的檢測情況。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明結(jié)合壓力傳感器、單片機控制器以及6個水樣取樣瓶，實現(xiàn)至多6個不同深度水層的原位水質(zhì)采樣。
[0016]2、本裝置與水上電機升降裝置通過繩索連接，實現(xiàn)了深水層處取樣操作，可以完成深度為200米以內(nèi)的深水采樣。
[0017]3、本裝置通過藍牙通訊天線與電腦之間的無線通訊，再通過單片機控制器來控制水樣取樣瓶的自動開、關(guān)，實現(xiàn)了自動取樣操作。
[0018]4、本裝置的水樣取水瓶是采用閉合式儲水區(qū)的設計，保證了深水取樣的水樣的準確性，提高了工作效率，減少了勞動強度。
[0019]
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2是本發(fā)明中筒體的透視圖。
[0022]圖3是本發(fā)明中固定架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1-吊環(huán)，2-繩索，3-筒體，3-1-圓頂蓋，3_2_筒身，3_3_圓錐體配重，4_隔板，5-水樣取樣瓶，6-電磁閥，7-固定架，7-1-內(nèi)環(huán)固定架，7-2-外環(huán)固定架，8-壓力傳感器，9-藍牙通信天線，10-單片機控制器，11-鋰電池。
[0024]
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0026]如圖1、2所示，一種多層水樣持續(xù)、自動采集的深水采樣裝置，包括筒體3，所述筒體3由圓頂蓋3-1、筒身3-2和圓錐體配重3-3組成，所述筒體3的外側(cè)固設有水樣取樣瓶5，所述筒身3-2中間通過隔板4將其垂直分隔成2-3個內(nèi)室，所述內(nèi)室內(nèi)分別設有單片機控制器10和鋰電池11;所述筒體3外側(cè)壁固設有用于測量水壓的壓力傳感器8;所述圓頂蓋3-1上端固設有吊環(huán)I和藍牙通信電線9;所述吊環(huán)I通過繩索2與設于水面上的電機升降裝置連接；所述藍牙通信電線9與設于水面上的電腦建立無線通訊;所述自動取樣瓶5的上、下端面各開設有進水口，所述進水口處固設有電磁閥6，所述電磁閥6和壓力傳感器8分別與單片機控制器10連接;所述電磁閥6、壓力傳感器8均與鋰電池11連接對其進行供電。
[0027]如圖3所示，筒身3-2的外周固定套設有固定架7，所述固定架7包括套設在筒身3-2外周的內(nèi)環(huán)固定架7-1，所述內(nèi)環(huán)固定架7-1的外側(cè)間隔設有用于固定自動取樣瓶5的外環(huán)固定架7-2。
[0028]進一步方案，所述筒體3的外側(cè)間隔固設有六個水樣取樣瓶5。
[0029]進一步方案，所述單片機控制器10為JMDMRS-485/232串口控制步進電機系統(tǒng)，單片機控制器10將壓力傳感器8檢測到的水壓轉(zhuǎn)化為水深數(shù)值，當水深數(shù)值達到設定值時，單片機控制器10控制位于自動取樣瓶5兩端進水口處的電磁閥6同時打開或關(guān)閉。
[0030]進一步方案，所述壓力傳感器8固設于筒體3的外側(cè)且與水樣取樣瓶5的上端進水口同高度。
[0031]在具體使用過程中，水樣取樣瓶5的材質(zhì)為特氟龍，瓶身高度為80mm、直徑為66mm。所述筒體3的材質(zhì)為不銹鋼，總體高度為670_，筒身直徑為200_。所述圓錐體配重3-3的材質(zhì)為鐵。
[0032]本裝置在應用時，通過繩索將本裝置的吊環(huán)與電機升降裝置連接起來，工作人員在甲板上利用電機升降裝置帶動繩索而將本裝置下降至水中。此時，與水樣取樣瓶的上端進水口同高度的壓力傳感器感知到周圍水壓，水壓經(jīng)單片機控制器換算成水的深度，當其到達指定深度位置時，單片機控制器則驅(qū)動其中一個水樣取樣瓶的兩端進水口處的電磁閥同時打開，水樣通過進水口進入水樣取樣瓶中，經(jīng)過2_3min后，單片機控制器則驅(qū)動關(guān)閉電磁閥，則水樣取樣瓶的兩端進水口同時關(guān)閉，從而完成該深度的水質(zhì)取樣。然后控制本裝置繼續(xù)下降，當?shù)竭_另一指定深度位置時，單片機控制器控制另一個水樣取樣瓶的兩端進水口處的電磁閥同時打開，水樣進入該水樣取樣瓶中，經(jīng)過一定時間后，單片機控制器則關(guān)閉電磁閥，而完成該深度的水質(zhì)取樣。如此直至所有的水樣取樣瓶均裝滿，再通過電機升降裝置將本裝置提升回水面。
[0033]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)方案作任何形式上的限制。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進均仍在本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)且屬于要求保護的本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多層水樣持續(xù)、自動采集的深水采樣裝置，包括筒體(3)，所述筒體(3)由圓頂蓋(3-1)、筒身(3-2)和圓錐體配重(3-3)組成，所述筒體(3)的外側(cè)固設有水樣取樣瓶(5)，其特征在于:所述筒身(3-2)中間通過隔板(4)將其垂直分隔成2-3個內(nèi)室，所述內(nèi)室內(nèi)分別設有單片機控制器(10)和鋰電池(11);所述筒體(3)外側(cè)壁固設有用于測量水壓的壓力傳感器(8);所述圓頂蓋(3-1)上端固設有吊環(huán)(I)和藍牙通信電線(9);所述吊環(huán)(I)通過繩索(2)與設于水面上的電機升降裝置連接;所述藍牙通信電線(9)與設于水面上的電腦建立無線通訊；所述水樣取樣瓶(5)的上、下端面各開設有進水口，所述進水口處固設有電磁閥(6)，所述電磁閥(6)和壓力傳感器(8)分別與單片機控制器(10)連接;所述電磁閥(6)、壓力傳感器(8)均與鋰電池(I I)連接對其進行供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水采樣裝置，其特征在于:所述筒身(3-2)的外周固定套設有固定架(7)，所述固定架(7)包括套設在筒身(3-2)外周的內(nèi)環(huán)固定架(7-1)，所述內(nèi)環(huán)固定架(7-1)的外側(cè)間隔設有用于固定自動取樣瓶(5)的外環(huán)固定架(7-2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水采樣裝置，其特征在于:所述筒體(3)的外側(cè)間隔固設有六個水樣取樣瓶(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水采樣裝置，其特征在于:所述單片機控制器(10)為JMDMRS-485/232串口控制步進電機系統(tǒng)，單片機控制器(10)將壓力傳感器(8)檢測到的水壓轉(zhuǎn)化為水深數(shù)值，當水深數(shù)值達到設定值時，單片機控制器(10)控制位于水樣取樣瓶(5)兩端進水口處的電磁閥(6 )同時打開或關(guān)閉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水采樣裝置，其特征在于:所述壓力傳感器(8)固設于筒體(3 )的外側(cè)且與水樣取樣瓶(5 )的上端進水口同高度。
【文檔編號】G01N1/10GK106053139SQ201610589144
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月24日 公開號201610589144.4, CN 106053139 A, CN 106053139A, CN 201610589144, CN-A-106053139, CN106053139 A, CN106053139A, CN201610589144, CN201610589144.4
【發(fā)明人】余道洋, 曹長虎, 戚功美, 劉錦淮
【申請人】中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院