本實(shí)用新型涉及水質(zhì)取樣檢測領(lǐng)域,具體涉及一種水質(zhì)取樣裝置。
背景技術(shù):
水質(zhì)取樣裝置是采集水質(zhì)樣品的一種裝置。目前,水質(zhì)取樣裝置包括人工采樣裝置和自動采樣裝置。其中,采用人工采樣裝置時(shí),若取樣位置距陸地一定距離,則必須借助橋梁或者是船只來實(shí)現(xiàn),增加了人力和物力;對于污染嚴(yán)重或突發(fā)化學(xué)品泄露的水域,環(huán)境惡劣,存在有毒有害物質(zhì)或氣體,人工采集具有極大的危險(xiǎn)。
為了解決上述技術(shù)問題,現(xiàn)有水質(zhì)取樣裝置越來越多地采用自動采樣的方式,如中國專利CN101806811A公開一種水質(zhì)采樣機(jī)器人,包括機(jī)身、驅(qū)動裝置、水樣采集裝置和電路板安裝盒,其中在電路板安裝盒內(nèi)設(shè)有多個(gè)控制單元,在機(jī)身上設(shè)有多個(gè)傳感器,所述多個(gè)控制單元和多個(gè)傳感器分別構(gòu)成了飛行控制裝置和導(dǎo)航裝置,所述驅(qū)動裝置和水樣采集裝置即通過所述飛行控制裝置控制啟停;所述水樣采集裝置包括采水裝置、主體支架、分水裝置和水體采集控制器,其中分水裝置設(shè)有分水機(jī)構(gòu)和塑料瓶,采水裝置通過水管與分水裝置上的分水機(jī)構(gòu)相連,采集的水樣通過采水裝置作用進(jìn)入到分水機(jī)構(gòu)中,并通過分水機(jī)構(gòu)作用進(jìn)入用于承裝該水樣的塑料瓶中。該技術(shù)方案具有以下問題:首先,當(dāng)部分水域采樣水深超過10m時(shí),所述采樣器中設(shè)置的蠕動泵是不能實(shí)現(xiàn)的,同時(shí)也沒有實(shí)現(xiàn)定深采樣;而且該船只設(shè)置尾部螺旋槳,在有風(fēng)和水流情況下船易漂移,不能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)采樣;另外,通過水樣采集裝置采集的水樣通過采水裝置作用進(jìn)入到分水機(jī)構(gòu)中,并通過分水機(jī)構(gòu)作用進(jìn)入用于承裝該水樣的塑料瓶中;結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其水樣采集效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有水質(zhì)取樣裝置不能準(zhǔn)確進(jìn)行位置定位且取樣效率較低的問題。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供一種水質(zhì)取樣裝置,包括:裝置本體,所述裝置本體在第一驅(qū)動裝置的驅(qū)動下可前后、左右、上下移動;設(shè)置于所述裝置本體上的至少一個(gè)取樣水柱;所述取樣水柱沿豎直方向延伸且上下具有開口;以及位于所述取樣水柱上下兩側(cè)的遮擋片,所述遮擋片能夠在第二驅(qū)動裝置的驅(qū)動下同時(shí)打開或密封所述取樣水柱的上下開口。
上述水質(zhì)取樣裝置中,優(yōu)選地,所述取樣水柱以相同的半徑繞軸線設(shè)置為若干個(gè),所述遮擋片設(shè)置為具有缺口的環(huán)形板;取樣時(shí),所述遮擋片轉(zhuǎn)動至打開其中一個(gè)所述取樣水柱的上下開口的位置,非取樣時(shí),所述遮擋片轉(zhuǎn)動至封閉所有所述取樣水柱的上下開口的位置。
上述水質(zhì)取樣裝置中,優(yōu)選地,所述裝置本體上下兩側(cè)分別成型有環(huán)形凹槽,所述取樣水柱為穿設(shè)于上下所述環(huán)形凹槽之間的通孔,在所述環(huán)形凹槽內(nèi)成型有環(huán)繞所述取樣水柱開口的刷板,所述遮擋片滑動連接于所述環(huán)形凹槽上,并貼合連接于所述刷板上。
上述水質(zhì)取樣裝置中,優(yōu)選地,所述第二驅(qū)動裝置包括驅(qū)動桿,所述驅(qū)動桿一端與所述遮擋片固定連接,另一端與驅(qū)動軸固定連接,所述驅(qū)動軸在第三電機(jī)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動帶動所述遮擋片繞軸線轉(zhuǎn)動。
上述水質(zhì)取樣裝置中,優(yōu)選地,所述第一驅(qū)動裝置包括至少兩個(gè)成一定角度分布的前行螺旋槳,以及通過驅(qū)動所述前行螺旋漿、進(jìn)而驅(qū)動所述裝置本體前后、左右移動的第一電機(jī);至少一個(gè)上下螺旋槳,以及通過驅(qū)動所述上下螺旋槳、進(jìn)而驅(qū)動所述裝置本體上下移動的第二電機(jī)。
上述水質(zhì)取樣裝置中,優(yōu)選地,所述上下螺旋槳安裝于所述裝置本體的上側(cè)。
上述水質(zhì)取樣裝置中,優(yōu)選地,相鄰兩個(gè)所述取樣水柱之間的距離大于3個(gè)所述取樣水柱的直徑。
上述水質(zhì)取樣裝置中,優(yōu)選地,所述裝置本體上側(cè)設(shè)有紅外發(fā)射接收裝置
上述水質(zhì)取樣裝置中,優(yōu)選地,所述裝置本體上設(shè)置GPS接收裝置。
上述水質(zhì)取樣裝置中,優(yōu)選地,所述裝置本體上設(shè)置水流流速傳感器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.本實(shí)用新型提供的水質(zhì)取樣裝置,其通過控制第一驅(qū)動裝置使裝置本體移動至設(shè)定水域內(nèi),控制第二驅(qū)動裝置使遮擋片打開取樣水柱,取樣水迅速從取樣水柱的下部進(jìn)入取樣水柱;取樣完畢后,控制第二驅(qū)動裝置,使遮擋片封閉取樣水柱。采用上述水質(zhì)取樣裝置,整個(gè)取水過程可以實(shí)現(xiàn)自動控制,取水效率高;另外,取樣過程中,可控制第一驅(qū)動裝置使裝置本體基本保持靜止?fàn)顟B(tài),盡量減少水樣混合,取樣準(zhǔn)確度提高。并且,水樣從取樣水柱的下部開口進(jìn)入的方式,能夠保證取到的水樣均是未被水質(zhì)取樣器干擾到的水樣,取水質(zhì)量高,能夠更加精確地反應(yīng)相應(yīng)水層的水質(zhì)情況。
2.進(jìn)一步的,本實(shí)用新型的取樣水柱設(shè)置為若干個(gè),遮擋片設(shè)置為具有缺口的環(huán)形板;取樣時(shí),所述遮擋片轉(zhuǎn)動至打開其中一個(gè)所述遮擋片的位置,非取樣時(shí),所述遮擋片轉(zhuǎn)動至封閉所有所述遮擋片的位置。這樣,在進(jìn)行不同水層或水域取樣時(shí),可控制遮擋片順時(shí)針或逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動依次對取樣水柱進(jìn)行取樣。采用上述結(jié)構(gòu)可使水質(zhì)取樣裝置的取樣效率進(jìn)一步提高。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型的水質(zhì)取樣裝置的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的水質(zhì)取樣裝置的一種具體實(shí)施方式的另一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型的遮擋片與裝置本體的配合關(guān)系示意圖;
附圖標(biāo)記說明:
1-裝置本體;11-環(huán)形凹槽;2-第一驅(qū)動裝置;21-前行螺旋槳;22-上下螺旋槳;23-第一電機(jī);24-第二電機(jī);3-取樣水柱;4-遮擋片;5-第二驅(qū)動裝置;51-驅(qū)動桿;52-驅(qū)動軸;53-第三電機(jī);6-刷板;7-紅外發(fā)射接收裝置;8-GPS接收裝置;9-水流流速傳感器;10-電池;100-控制器,200-遙控器。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
此外,下面所描述的本實(shí)用新型不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
如圖1、圖2所示為本實(shí)用新型的水質(zhì)取樣裝置,其包括:裝置本體1,所述裝置本體1在第一驅(qū)動裝置2的驅(qū)動下可前后、左右、上下移動;設(shè)置于所述裝置本體1上的至少一個(gè)取樣水柱3;所述取樣水柱3沿豎直方向延伸且上下具有開口;以及位于所述取樣水柱3上下兩側(cè)的遮擋片4,所述遮擋片4能夠在第二驅(qū)動裝置5的驅(qū)動下同時(shí)打開或密封所述取樣水柱3的上下開口。
采用上述水質(zhì)取樣裝置對某一水域進(jìn)行水質(zhì)檢測時(shí),首先控制第一驅(qū)動裝置2使裝置本體1移動至水域的設(shè)定位置,然后控制第二驅(qū)動裝置5使遮擋片4同時(shí)打開取樣水柱3的上下開口,水樣迅速從取樣水柱3的下部進(jìn)入取樣水柱3;由于取樣水柱3內(nèi)部存在空氣,空氣密度小于水,因此水樣從取樣水柱3下部進(jìn)入,空氣從上部排出;取樣完畢后,首先控制第二驅(qū)動裝置5,使遮擋片4同時(shí)封閉取樣水柱3的上下開口,然后再控制第一驅(qū)動裝置2使裝置本體1移動至設(shè)定位置進(jìn)行下一位置的取樣,從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)取樣。
本實(shí)施例的水質(zhì)取樣裝置內(nèi)置控制器100,控制器100與遙控器200可實(shí)現(xiàn)即時(shí)通信;上述整個(gè)操作過程可通過遙控器200進(jìn)行遙控,工作人員只需在岸邊操作即可完成整個(gè)水質(zhì)取樣。整個(gè)取水過程可以實(shí)現(xiàn)自動控制,取水效率高;另外,取樣過程中,可控制第一驅(qū)動裝置使裝置本體基本保持靜止?fàn)顟B(tài),盡量減少水樣混合,取樣準(zhǔn)確度提高;水樣從取樣水柱3的下部開口進(jìn)入取樣水柱3的方式,能夠保證取到的水樣均是未被水質(zhì)取樣器干擾到的水樣,取水質(zhì)量高,能夠更加精確地反應(yīng)相應(yīng)水層的水質(zhì)情況。
具體地,所述第一驅(qū)動裝置2包括驅(qū)動所述裝置本體1前后移動、左右移動的兩個(gè)成直角分布的前行螺旋槳21,以及驅(qū)動所述裝置本體1上下移動的上下螺旋槳22。其中,前行螺旋槳21通過第一電機(jī)23控制,上下螺旋槳22通過第二電機(jī)24控制;前行螺旋槳21設(shè)置為兩個(gè),其分別控制裝置本體前后移動及左右移動;通過控制三個(gè)螺旋槳的轉(zhuǎn)動可以控制裝置本體在三維空間上的位置準(zhǔn)確性。
優(yōu)選的,上下螺旋槳22位于裝置本體1的上側(cè),避免了由于螺旋槳的轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致的不同水層取樣水的混合。
為了進(jìn)一步提高該水質(zhì)取樣裝置的位置準(zhǔn)確性,在所述裝置本體1上側(cè)設(shè)有GPS接收裝置8和紅外發(fā)射接收裝置7;通過GPS接收裝置8可以準(zhǔn)確進(jìn)行XY方向的位置檢測;通過紅外發(fā)射接收裝置7檢測裝置本體到水面的距離,以實(shí)現(xiàn)Z方向上的位置檢測;實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)取樣裝置的定位準(zhǔn)確性。
為了進(jìn)一步提高該水質(zhì)取樣裝置的定位準(zhǔn)確性,在所述裝置本體1上設(shè)置水流流速傳感器9;控制器100會根據(jù)水流速度調(diào)節(jié)第一電機(jī)23轉(zhuǎn)速以抵消由于水流作用而導(dǎo)致的儀器偏離。
為了進(jìn)一步提高取水效率,使該水質(zhì)取樣裝置盡量多的進(jìn)行取樣,優(yōu)選的,所述取樣水柱3繞軸線a設(shè)置為若干個(gè),所述遮擋片4設(shè)置為具有缺口的環(huán)形板;取樣時(shí),所述遮擋片4轉(zhuǎn)動至打開其中一個(gè)所述遮擋片4的位置,非取樣時(shí),所述遮擋片4轉(zhuǎn)動至封閉所有所述遮擋片4的位置。這樣,在進(jìn)行不同水層或水域取樣時(shí),可控制遮擋片4順時(shí)針或逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動依次對取樣水柱3進(jìn)行取樣。
具體地,所述裝置本體1上下兩側(cè)分別成型有環(huán)形凹槽11,所述取樣水柱3為穿設(shè)于上下所述環(huán)形凹槽11之間的通孔,在所述環(huán)形凹槽11內(nèi)成型有環(huán)繞所述取樣水柱3的刷板6,所述遮擋片4滑動連接于所述環(huán)形凹槽11上,并貼合連接于所述刷板6上。由于遮擋片4轉(zhuǎn)動時(shí)與刷板6配合,其接觸面積減少,可降低驅(qū)動遮擋片4轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力;另外,在取樣水柱3周圍設(shè)置刷板6,遮擋片4與刷板6配合還可以提高取樣水柱的密封性;并且,遮擋片4轉(zhuǎn)動時(shí),刷板6可將遮擋片4上遺漏的水樣刮下,進(jìn)一步避免水樣的混合。
優(yōu)選的,如圖3所示,所述環(huán)形凹槽11的側(cè)壁上開設(shè)滑槽,遮擋片4插接于所述滑槽上,其可以有效避免外部水流進(jìn)入取樣水柱3。
具體地,所述第二驅(qū)動裝置5包括驅(qū)動桿51,所述驅(qū)動桿51一端與所述遮擋片4固定連接,另一端與驅(qū)動軸52固定連接,所述驅(qū)動軸52在第三電機(jī)53的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動帶動所述遮擋片4繞軸線a轉(zhuǎn)動。
優(yōu)選的,相鄰兩個(gè)所述取樣水柱3之間的距離大于3個(gè)所述取樣水柱3的直徑。第三電機(jī)53帶動遮擋片4轉(zhuǎn)動2個(gè)取樣水柱直徑的距離,首遮擋片到達(dá)第二個(gè)取樣水柱前的半個(gè)直徑的距離,尾遮擋片過第一個(gè)取樣水柱半個(gè)直徑的距離(首尾遮擋片的距離為2個(gè)取樣水柱的直徑大小),這種方式一方面可以保證遮擋片4打開其中一個(gè)取樣水柱,密封其他所有取樣水柱的效果;另一方面可以盡量多地在裝置本體1上設(shè)置取樣水柱3,提高該裝置的利用率。
所述裝置本體1上還設(shè)置電池10,優(yōu)選的,所述電池10為可充電電池。
顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。