一种环保用水质检测自动采样器论文和设计-焦晓娟

全文摘要

本实用新型公开了一种环保用水质检测自动采样器，包括第一船体和第二船体，所述第一船体的右侧设有第二船体，第一船体和第二船体之间架设有连接管，连接管的左端连接有水泵，水泵连接有导流管，导流管上均布设有多个分流管；所述第二船体的船身内靠近船头的位置设有第三电机，第三电机转动连接有卷绳轮，卷绳轮上缠绕有牵引绳，第二船体的船身内设有第四电机，第四电机转动连接有收管装置，收管装置内穿插设有抽水管。本实用新型设置了第二控制器控制的牵引绳和抽水管，还设置了由第一控制器控制的排水阀、水泵和多个分流阀门，一次性能够取到多种不同深度火不同地点的样本，取样的效率高。

主设计要求

1.一种环保用水质检测自动采样器，包括第一船体（1）、第二船体（2）、太阳能板（12）、连接管（15）、导流管（18）、储水瓶（21）、水管护罩（33）、收管装置（35）和抽水管（36），其特征在于，所述第一船体（1）的右侧设有第二船体（2），第一船体（1）和第二船体（2）之间设有多个第一连接架（3），每两个相邻的第一连接架（3）之间设有固定架（4），第一船体（1）和第二船体（2）之间设有第二连接架（5），第二连接架（5）将第一船体（1）和第二船体（2）船头固定连接；所述第一船体（1）船尾的中间位置设有电机护罩（6），电机护罩（6）内设有第一电机（7），第一船体（1）的船尾外侧设有第一螺旋桨（9），第一螺旋桨（9）与第一电机（7）转动连接；所述第二船体（2）船尾的中间位置设有电机护罩（6），电机护罩（6）内设有第二电机（8），第二船体（2）的船尾外侧设有第二螺旋桨（10），第二螺旋桨（10）与第二电机（8）转动连接；所述第一船体（1）船身部位靠右侧的位置设有两根第一支撑杆（11），第二船体（2）船身部位靠左侧的位置设有两根第一支撑杆（11），第一支撑杆（11）上设有太阳能板（12）；所述第一船体（1）船尾靠右侧的位置设有蓄电池（14），第二船体（2）船尾靠左侧的位置设有光电转化器（13）；所述第一船体（1）和第二船体（2）之间架设有连接管（15），连接管（15）的左端连接有水泵（16），水泵（16）的底端设有托架（17），托架（17）的底端固定于第一船体（1）的船身内，水泵（16）连接有导流管（18），导流管（18）与连接管（15）相互接通；所述导流管（18）管道的左右两侧均布设有多个分流管（19），每个分流管（19）上均设有一个分流阀门（20）；所述导流管（18）位于第一船体（1）船头的位置连接有排水管（23），导流管（18）与排水管（23）连接的位置设有排水阀门（24），排水管（23）向左水平延伸至第一船体（1）外侧；所述第一船体（1）的船头位置设有第一船头舱（25），第一船头舱（25）内设有第一控制器（26）；所述第二船体（2）的船身内靠近船头的位置设有第三电机（29），第三电机（29）转动连接有卷绳轮（30），卷绳轮（30）上缠绕有牵引绳（31），第二船体（2）的边缘处设有定滑轮（32），牵引绳（31）搭设在定滑轮（32）上；所述第二船体（2）的船身内靠近船尾的位置设有第四电机（34），第四电机（34）转动连接有收管装置（35），收管装置（35）内穿插设有抽水管（36），抽水管（36）的左端与连接管（15）的右端连通，第二船体（2）的船身内设有水管护罩（33）；所述第二船体（2）的船头位置设有第二船头舱（27），第二船头舱（27）内设有第二控制器（28）；所述抽水管（36）的底端设有抽水头（37），牵引绳（31）的底端连接有铅锤（38）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种环保用水质检测自动采样器，其特征在于，所述第一船体（1）的船身内设有支撑垫（22），支撑垫（22）为塑料泡沫制成的垫子，支撑垫（22）上设有多个沉孔，沉孔内设置有储水瓶（21），每个储水瓶（21）对应一个分流管（19）。

3.根据权利要求1所述的一种环保用水质检测自动采样器，其特征在于，所述抽水头（37）为硬质塑料制成的喇叭状开口，抽水头（37）内设有滤网。

4.根据权利要求1所述的一种环保用水质检测自动采样器，其特征在于，所述收管装置（35）包括第二支撑杆（351）、支撑架（352）、主动轴（353）、主动轮（354）、从动轴（355）和从动轮（356），第二支撑杆（351）的底端固定在第二船体（2）的船身内，第二支撑杆（351）的顶端设有支撑架（352），支撑架（352）上穿插设有主动轴（353），主动轴（353）上穿插设有主动轮（354），主动轮（354）的轮面设置为凹陷的半圆形，且轮面设置为凹凸不平的粗糙面，主动轴（353）的右侧与连接第四电机（34）转动连接；所述主动轴（353）的上方间隔设有从动轴（355），从动轴（355）穿插设置在支撑架（352）上，从动轴（355）上穿插设有从动轮（356），从动轮（356）的轮面设置为凹陷的半圆形，且轮面设置为凹凸不平的粗糙面。

5.根据权利要求1所述的一种环保用水质检测自动采样器，其特征在于，所述抽水管（36）包括外套皮（361）和内管（362），外套皮（361）为连续的褶皱连接而成的塑料制管道，外套皮（361）内设有内管（362），内管（362）为软塑料制管道，内管（362）的外壁贴合外套皮（361）的内壁。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及环保监测领域，具体是一种环保用水质检测自动采样器。

背景技术

目前国家对环保方面越来越重视，尤其是对水资源的保护，在需要了解部分区域内水资源的污染情况，对水质进行取样检测是一种常用的方式。现有的取样方式一般为人工直接取样，即操作员乘船行驶到指定位置，使用水桶进行水面的取样，这种取样方式浪费人力物力，而且取样范围只有水面，取样没有代表性。现有的一些取样器采用牵引绳拉动水桶来取不同深度的样本，这样可能会导致不同样本间的相互混合、干扰，影响检测的准确性，我们需要一种具有高度自动化的取样器，能够取样到各个不同深度的样本并且不同样本间不存在相互干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于一种环保用水质检测自动采样器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种环保用水质检测自动采样器，包括第一船体、第二船体、太阳能板、连接管、导流管、储水瓶、水管护罩、收管装置和抽水管，所述第一船体的右侧设有第二船体，第一船体和第二船体之间设有多个第一连接架，每两个相邻的第一连接架之间设有固定架，第一船体和第二船体之间设有第二连接架，第二连接架将第一船体和第二船体船头固定连接；所述第一船体船尾的中间位置设有电机护罩，电机护罩内设有第一电机，第一船体的船尾外侧设有第一螺旋桨，第一螺旋桨与第一电机转动连接；所述第二船体船尾的中间位置设有电机护罩，电机护罩内设有第二电机，第二船体的船尾外侧设有第二螺旋桨，第二螺旋桨与第二电机转动连接；所述第一船体船身部位靠右侧的位置设有两根第一支撑杆，第二船体船身部位靠左侧的位置设有两根第一支撑杆，第一支撑杆上设有太阳能板，太阳能板固定于四根第一支撑杆上且倾斜设置；所述第一船体船尾靠右侧的位置设有蓄电池，第二船体船尾靠左侧的位置设有光电转化器；所述第一船体和第二船体之间架设有连接管，连接管的左端连接有水泵，水泵的底端设有托架，托架的底端固定于第一船体的船身内，水泵连接有导流管，导流管与连接管相互接通；所述导流管管道的左右两侧均布设有多个分流管，每个分流管上均设有一个分流阀门；所述导流管位于第一船体船头的位置连接有排水管，导流管与排水管连接的位置设有排水阀门，排水管向左水平延伸至第一船体外侧；所述第一船体的船头位置设有第一船头舱，第一船头舱内设有第一控制器；所述第二船体的船身内靠近船头的位置设有第三电机，第三电机转动连接有卷绳轮，卷绳轮上缠绕有牵引绳，第二船体的边缘处设有定滑轮，牵引绳搭设在定滑轮上；所述第二船体的船身内靠近船尾的位置设有第四电机，第四电机转动连接有收管装置，收管装置内穿插设有抽水管，抽水管的左端与连接管的右端连通，第二船体的船身内设有水管护罩；所述第二船体的船头位置设有第二船头舱，第二船头舱内设有第二控制器；所述抽水管的底端设有抽水头，牵引绳的底端连接有铅锤。

作为本实用新型的进一步方案：所述第一船体的船身内设有支撑垫，支撑垫为塑料泡沫制成的垫子，支撑垫上设有多个沉孔，沉孔内设置有储水瓶，每个储水瓶对应一个分流管。

作为本实用新型的进一步方案：所述抽水头为硬质塑料制成的喇叭状开口，抽水头内设有滤网。

作为本实用新型的进一步方案：所述收管装置包括第二支撑杆、支撑架、主动轴、主动轮、从动轴和从动轮，第二支撑杆的底端固定在第二船体的船身内，第二支撑杆的顶端设有支撑架，支撑架上穿插设有主动轴，主动轴上穿插设有主动轮，主动轮的轮面设置为凹陷的半圆形，且轮面设置为凹凸不平的粗糙面，主动轴的右侧与连接第四电机转动连接；所述主动轴的上方间隔设有从动轴，从动轴穿插设置在支撑架上，从动轴上穿插设有从动轮，从动轮的轮面设置为凹陷的半圆形，且轮面设置为凹凸不平的粗糙面。

作为本实用新型的再进一步方案：所述抽水管包括外套皮和内管，外套皮为连续的褶皱连接而成的塑料制管道，外套皮内设有内管，内管为软塑料制管道，内管的外壁贴合外套皮的内壁。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型设置了第一船体和第二船体相组合的双体船结构，整个船体稳定而且易于行驶和转变行驶方向，方便操作者控制整个取样器的运动；本实用新型设置了第一控制器和第二控制器，操作者能够通过遥控来控制整个取样器的工作，大大减少了人力的耗费；本实用新型设置了第二控制器控制的牵引绳和抽水管，还设置了由第一控制器控制的排水阀、水泵和多个分流阀门，一次性能够取到多种不同深度火不同地点的样本，取样的效率高。

附图说明

图1为一种环保用水质检测自动采样器的俯视图。

图2为一种环保用水质检测自动采样器中太阳能板的装配俯视图。

图3为一种环保用水质检测自动采样器中第一船体的侧剖视图。

图4为一种环保用水质检测自动采样器中第二船体的半剖视图。

图5为一种环保用水质检测自动采样器的前视图。

图6为一种环保用水质检测自动采样器中收管装置的侧视图。

图7为一种环保用水质检测自动采样器中抽水管的阶梯剖视图。

图8为一种环保用水质检测自动采样器的控制流程图。

图中：1、第一船体；2、第二船体；3、第一连接架；4、固定架；5、第二连接架；6、电机护罩；7、第一电机；8、第二电机；9、第一螺旋桨；10、第二螺旋桨；11、第一支撑杆；12、太阳能板；13、光电转化器；14、蓄电池；15、连接管；16、水泵；17、托架；18、导流管；19、分流管；20、分流阀门；21、储水瓶；22、支撑垫；23、排水管；24、排水阀门；25、第一船头舱；26、第一控制器；27、第二船头舱；28、第二控制器；29、第三电机；30、卷绳轮；31、牵引绳；32、定滑轮；33、水管护罩；34、第四电机；35、收管装置；351、第二支撑杆；352、支撑架；353、主动轴；354、主动轮；355、从动轴；356、从动轮；36、抽水管；361、外套皮；362、内管；37、抽水头；38、铅锤。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-8，一种环保用水质检测自动采样器，包括第一船体1、第二船体2、太阳能板12、连接管15、导流管18、储水瓶21、水管护罩33、收管装置35和抽水管36，所述第一船体1的右侧设有第二船体2，第一船体1和第二船体2之间设有多个第一连接架3，每两个相邻的第一连接架3之间设有固定架4，第一连接架3将第一船体1和第二船体2船身固定连接，固定架4防止每个第一连接架3的相对位置发生偏移，第一船体1和第二船体2之间设有第二连接架5，第二连接架5将第一船体1和第二船体2船头固定连接；所述第一船体1船尾的中间位置设有电机护罩6，电机护罩6内设有第一电机7，第一船体1的船尾外侧设有第一螺旋桨9，第一螺旋桨9与第一电机7转动连接，第一螺旋桨9由第一电机7驱动；所述第二船体2船尾的中间位置设有电机护罩6，电机护罩6内设有第二电机8，第二船体2的船尾外侧设有第二螺旋桨10，第二螺旋桨10与第二电机8转动连接，第二螺旋桨10由第二电机8驱动；所述第一船体1船身部位靠右侧的位置设有两根第一支撑杆11，两根第一支撑杆11前后排列，且两根第一支撑杆11的长度设置为前短后长，第二船体2船身部位靠左侧的位置设有两根第一支撑杆11，两根第一支撑杆11前后排列，且两根第一支撑杆11的长度设置为前短后长，第一支撑杆11上设有太阳能板12，太阳能板12固定于四根第一支撑杆11上且倾斜设置；所述第一船体1船尾靠右侧的位置设有蓄电池14，第二船体2船尾靠左侧的位置设有光电转化器13，光电转化器13能够将太阳能板12接收的太阳能转化为电能，并将电能储存在蓄电池14内。

所述第一船体1和第二船体2之间架设有连接管15，连接管15的左端连接有水泵16，水泵16的底端设有托架17，托架17的底端固定于第一船体1的船身内，水泵16连接有导流管18，导流管18与连接管15相互接通；所述导流管18管道的左右两侧均布设有多个分流管19，每个分流管19上均设有一个分流阀门20；所述第一船体1的船身内设有支撑垫22，支撑垫22为塑料泡沫制成的垫子，支撑垫22上设有多个沉孔，沉孔内设置有储水瓶21，每个储水瓶21对应一个分流管19，分流管19能够把水通入储水瓶21中，塑料泡沫制大的支撑垫22具有良好的减震、防撞击能力，防止了储水瓶21相互撞击二受损；所述导流管18位于第一船体1船头的位置连接有排水管23，导流管18与排水管23连接的位置设有排水阀门24，排水管23向左水平延伸至第一船体1外侧；所述第一船体1的船头位置设有第一船头舱25，第一船头舱25内设有第一控制器26，第一控制器26能够控制水泵16的开启和关闭，以及排水阀门24和每个分流阀门20的通断。

所述第二船体2的船身内靠近船头的位置设有第三电机29，第三电机29转动连接有卷绳轮30，卷绳轮30上缠绕有牵引绳31，第二船体2的边缘处设有定滑轮32，牵引绳31搭设在定滑轮32上；所述第二船体2的船身内靠近船尾的位置设有第四电机34，第四电机34转动连接有收管装置35，收管装置35内穿插设有抽水管36，收管装置35能够将抽水管36从水里拉出，抽水管36的左端与连接管15的右端连通，第二船体2的船身内设有水管护罩33，水管护罩33使得抽水管36在被收管装置35拉动时会被限制在水管护罩33内，防止抽水管36在第二船体2的船身内胡乱弯曲，干扰到其他部件的支撑工作；所述第二船体2的船头位置设有第二船头舱27，第二船头舱27内设有第二控制器28，第二控制器28能够控制第一电机7、第二电机8、第三电机29和第四电机34的开启和关闭，以及各个电机的转速和转向；所述抽水管36的底端设有抽水头37，抽水头37为硬质塑料制成的喇叭状开口，抽水头37内设有滤网，滤网能够将较大的杂质过滤，防止抽水管36内堵塞，牵引绳31的底端连接有铅锤38，铅锤38使得牵引绳31和抽水管36能够快速下沉，并且能够使得牵引绳31和抽水管36保持竖直向下的状态，减少了取样地点水的流动对牵引绳31和抽水管36的影响。

如图6所示，所述收管装置35包括第二支撑杆351、支撑架352、主动轴353、主动轮354、从动轴355和从动轮356，第二支撑杆351的底端固定在第二船体2的船身内，第二支撑杆351的顶端设有支撑架352，支撑架352上穿插设有主动轴353，主动轴353上穿插设有主动轮354，主动轮354的轮面设置为凹陷的半圆形，且轮面设置为凹凸不平的粗糙面，主动轴353的右侧与连接第四电机34转动连接，第四电机34能够为主动轮354提供转矩；所述主动轴353的上方间隔设有从动轴355，从动轴355穿插设置在支撑架352上，从动轴355上穿插设有从动轮356，从动轮356的轮面设置为凹陷的半圆形，且轮面设置为凹凸不平的粗糙面。

如图7所示，所述抽水管36包括外套皮361和内管362，外套皮361为连续的褶皱连接而成的塑料制管道，这种管道易于柔性弯曲且不易弯折、挤扁，使得整个抽水管36易于收集到水管护罩33内，且不易于在收集过程中出现弯折、挤扁而导致水流不畅通，同时，外套皮361的褶皱能够增大抽水管36与主动轮354和从动轮356接触的摩擦力，使得主动轮354和从动轮356队抽水管36的回收更加快速，外套皮361内设有内管362，内管362为软塑料制管道，内管362的外壁贴合外套皮361的内壁。

本实用新型的工作原理是：需要对河流、湖泊、水库等位置进行水质检测时，将整个自动采样器放置在带采样的水面上，使用者通过遥控器发出信号使得自动采样器出发，第二控制器28接收到信号后控制第一电机7和第二电机8以相同速度转动，第一螺旋桨9和第二螺旋桨10推动整个自动采样器在水面行驶，需要转弯时，使得第二控制器28控制第一电机7和第二电机8差速转动，即可完成转弯操作，如当第一电机7的转速大于第二电机8时，整个自动采样器会向右转；当自动取样器到达取样位置时，使得第二控制器28控制整个第三电机29和第四电机34同时转动，使得牵引绳31和抽水管36沉入水中，并且通过控制第三电机29的转动圈数来控制牵引绳31和抽水管36的下沉深度；待抽水管36下沉至指定深度后，使得第一控制器26控制排水阀门24开启，所有的分流阀门20关闭，并控制水泵16开启，抽水管36开始抽水，水会由排水管23排出，持续一段时间后，各个水管内原有的水被排尽，第一控制器26控制第一控制器26控制排水阀门24关闭，并控制沿导流管18管路上从前至后的第一个分流阀门20开启，其余分流阀门20关闭，向第一个储水瓶21中注入取样水，持续一段时间后，待储水瓶21中注入大半取样水后，第一控制器26控制水泵16关闭，并将之前开启的分流阀门20关闭，完成对该深度水的取样；需要取样不同深度的水时，使得第二控制器28控制第三电机29和第四电机34转动以调整抽水头37的深度，另选一个储水瓶21，重复之前的操作，每次向储水瓶21中注入取样水时，需要先通过排水管23将各个管道内原有的水排尽，以避免不同取样水之间的相互影响。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、 “下”、“前”、“后”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

设计图

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