本實(shí)用新型涉及海水取樣領(lǐng)域，尤其是一種帶浮體的海水取樣裝置。

背景技術(shù)：

海水是流動(dòng)的，對(duì)于人類來說，可用水量是不受限制的。海水是名副其實(shí)的液體礦藏，平均每立方公里的海水中有3570萬噸的礦物質(zhì)，世界上已知的100多種元素中，80％可以在海水中找到。海水還是陸地上淡水的來源和氣候的調(diào)節(jié)器，世界海洋每年蒸發(fā)的淡水有450萬立方公里，其中90％通過降雨返回海洋，10％變?yōu)橛暄┞湓诖蟮厣希缓箜樅恿饔址祷睾Ｑ?，海水淡化技術(shù)正在發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)，有人預(yù)計(jì)，隨著生態(tài)環(huán)境的惡化，人類解決水荒的最后途徑很可能是對(duì)海水的淡化。

水質(zhì)采樣器是采集水質(zhì)樣品的一種裝置，有水質(zhì)人工取樣器和水質(zhì)自動(dòng)取樣器兩種。其中水質(zhì)人工取樣器的成本較低，目前使用較廣泛。但是，現(xiàn)有的水質(zhì)人工取樣器在海洋中使用時(shí)操作不便，穩(wěn)定可靠性差，取樣精度低，且能耗高；并且現(xiàn)有的取樣器每次采樣的海水量有限，并且一次采樣只能采取位于某一深度的海水，無法對(duì)多種深度的海水同時(shí)取樣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出了一種帶浮體的海水取樣裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，取樣精度和效率高。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種帶浮體的海水取樣裝置，包括取樣瓶，其中，還包括自動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)，所述取樣瓶包括上封蓋、取樣瓶體、下封蓋、中心軸和浮體，中心軸依次貫穿上封蓋、取樣瓶體和下封蓋的中心，下封蓋與中心軸連接，上封蓋和取樣瓶體固定連接，上封蓋和中心軸滑動(dòng)連接，上封蓋位于取樣瓶體的上方，下封蓋位于取樣瓶體的下方，取樣瓶體的外表面設(shè)有浮體；

所述自動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)包括重塊、連接折桿、套筒和重塊釋放單元，套筒中部與上封蓋定連接，中心軸設(shè)置在套筒內(nèi)，且套筒沿中心軸上下滑動(dòng)，所述重塊設(shè)置在上封蓋的上方，重塊沿中心軸上下滑動(dòng)，重塊設(shè)置在套筒的外側(cè)，重塊和套筒之間設(shè)有固定板，固定板與中心軸固定連接，所述套筒的底部設(shè)有限位凸起，套筒通過限位凸起與取樣瓶體的頂部連接；

所述連接折桿設(shè)置在上封蓋的上方，包括固定部和彎折部，彎折部與固定部的一端固定連接，且彎折部與固定部傾斜連接，連接折桿與固定板鉸接，套筒上設(shè)有凹槽，連接折桿的固定部的一端卡在凹槽內(nèi)，重塊位于連接折桿的上方，連接折桿的彎折部設(shè)置在重塊的外側(cè)，沿套筒的外圓周方向間隔設(shè)置數(shù)個(gè)連接折桿；

所述重塊釋放單元設(shè)置在下封蓋環(huán)形表面的外側(cè)，且沿下封蓋的環(huán)形外表面間隔設(shè)置，所述重塊釋放單元包括轉(zhuǎn)動(dòng)板、重塊掛鉤和固定塊，轉(zhuǎn)動(dòng)板和重塊掛鉤均固定在固定塊上，轉(zhuǎn)動(dòng)板位于重塊掛鉤的上方，固定塊與下封蓋的外表面固定連接。

本實(shí)用新型中，所述套筒包括上套筒和下套筒，上套筒設(shè)置在上封蓋的上方，上套筒與上封蓋的頂部表面固定連接，下套筒設(shè)置在上封蓋的下方，下套筒與上封蓋的底部表面固定連接，下套筒的底部設(shè)有第二限位凸起，中心軸設(shè)置在上套筒和下套筒內(nèi)，且上套筒和下套筒沿中心軸上下滑動(dòng)，重塊設(shè)置在上套筒的外側(cè)，重塊和上套筒之間設(shè)有固定板，上套筒上設(shè)有凹槽，沿上套筒的外圓周方向間隔設(shè)置數(shù)個(gè)連接折桿。

所述連接折桿與扭簧連接，其中扭簧的中部套在與固定板固定連接的軸上，扭簧的上端與連接折桿連接，扭簧的下端與上套筒連接。通過設(shè)置扭簧使連接折桿的角度和位置固定，還實(shí)現(xiàn)了海水取樣工作完成后上套筒和連接折桿的自動(dòng)復(fù)位。

所述自動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)還包括固定套，固定套設(shè)置在取樣瓶體的頂部，固定套設(shè)置在下套筒的底部，固定套的內(nèi)表面固定有連接環(huán)，固定套和下套筒之間通過連接環(huán)固定連接，所述連接環(huán)包括外環(huán)、連接桿和內(nèi)環(huán)，外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間通過數(shù)根連接桿固定連接，外環(huán)與固定套的內(nèi)表面固定連接，下套筒設(shè)置在內(nèi)環(huán)內(nèi)，第二限位凸起位于內(nèi)環(huán)的下方，內(nèi)環(huán)的尺寸小于限位凸起的尺寸，連接環(huán)卡在限位凸起的上方，實(shí)現(xiàn)了下套筒與取樣瓶體的連接。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)板包括自由端和限位端，自由端和限位端固定連接，其固定連接處通過轉(zhuǎn)軸Ⅰ與固定塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)軸Ⅰ處設(shè)有扭簧，自由端朝向下封蓋，自由端位于取樣瓶體的正下方，限位端與重塊掛鉤接觸；所述重塊掛鉤包括掛鉤體，掛鉤體通過轉(zhuǎn)軸Ⅱ與固定塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述掛鉤體的頂部設(shè)置第一限位凸起，轉(zhuǎn)動(dòng)板的限位端設(shè)置在第一限位凸起的外側(cè)，掛鉤體的底部朝向下封蓋的一側(cè)設(shè)有用于懸掛重物的鉤子，鉤子的鉤尖朝向外側(cè)，轉(zhuǎn)軸Ⅱ處設(shè)有扭簧。

所述上封蓋與取樣瓶體的接觸處設(shè)有密封件，下封蓋與取樣瓶體的接觸處設(shè)有密封件。通過設(shè)置密封件，可以保證海水進(jìn)入取樣瓶體內(nèi)后，海水不會(huì)從取樣瓶內(nèi)流出。

所述浮體為四面體，且四面均為內(nèi)凹弧形面。

所述連接折桿的彎折部的方向朝上。重塊下降帶動(dòng)連接折桿轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，當(dāng)重塊下降到一定高度后，通過彎折部和固定部的共同作用，使重塊停止下降。

本實(shí)用新型的有益效果：該海水取樣裝置操作簡單，所需能耗非常少，操作穩(wěn)定性好，取樣精度高；通過設(shè)置浮體，實(shí)現(xiàn)了海水取樣裝置的自動(dòng)浮起，大大節(jié)省了將海水取樣裝置從海水中取出的能耗。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的立體圖；

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是自動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是重塊釋放單元的局部放大圖；

圖5是連接環(huán)的主視圖。

圖中：1上套筒；101凹槽；2連接折桿；3扭簧；4上封蓋；5固定套；6連接環(huán)；601 外環(huán)；602連接桿；603內(nèi)環(huán)；7取樣瓶體；8下封蓋；9轉(zhuǎn)動(dòng)板；901自由端；902限位端； 10重物掛鉤；1001第一限位凸起；1002鉤子；11固定塊；12下套筒；1201第二限位凸起； 13固定板；14重塊Ⅰ；15中心軸；16轉(zhuǎn)軸Ⅰ；17轉(zhuǎn)軸Ⅱ；18浮體；19纜繩；20重塊Ⅱ。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

本實(shí)用新型所述的帶浮體的海水取樣裝置如圖1所示，包括自動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)和取樣瓶，其中取樣瓶包括上封蓋4、取樣瓶體7、下封蓋8和中心軸15，中心軸15依次貫穿上封蓋、取樣瓶體和下封蓋的中心，其中下封蓋8與中心軸15的底部固定連接，上封蓋4和取樣瓶體7 連接，且上封蓋4和中心軸15滑動(dòng)連接，上封蓋4可以沿中心軸15上下滑動(dòng)。上封蓋4位于取樣瓶體7的上方，下封蓋8位于取樣瓶體7的下方，上封蓋4與取樣瓶體7的接觸處設(shè)有密封件，下封蓋8與取樣瓶體7的接觸處設(shè)有密封件。通過設(shè)置密封件，可以保證海水進(jìn)入取樣瓶體7內(nèi)后，海水不會(huì)從取樣瓶內(nèi)流出。中心軸15內(nèi)固定有拉繩，海水取樣裝置取樣結(jié)束后，通過拉繩將海水取樣裝置從海水內(nèi)取出。取樣瓶體7的外表面設(shè)有浮體18，海水對(duì)浮體18產(chǎn)生浮力，通過浮體可以使取樣瓶從海水中浮出并直接浮出海面。本實(shí)施例中，所述的浮體18為四面體，且各面為內(nèi)凹弧形面，內(nèi)凹弧形面起到了導(dǎo)流的作用。所述的浮體也可以采用三面體或多面體。所述浮體18可以采用聚氨酯、聚乙烯或玻璃微珠等材料制成。

如圖1和圖2所示，所述自動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)包括重塊Ⅰ14、連接折桿2、套筒、固定套5和重塊釋放單元，上封蓋與套筒的中部固定連接，其中，所述套筒包括上套筒1和下套筒12，上套筒1設(shè)置在上封蓋4的上方，且上套筒1與上封蓋4固定連接，下套筒12設(shè)置上封蓋4 的下方，且下套筒12與上封蓋4固定連接，上套筒1和下套筒12與中心軸15同軸，中心軸 15設(shè)置在上套筒1和下套筒12內(nèi)，且上套筒1和下套筒12沿中心軸15上下滑動(dòng)。所述上封蓋4的上方設(shè)有重塊Ⅰ14，重塊Ⅰ14沿中心軸15上下滑動(dòng)，重塊Ⅰ14設(shè)置在上套筒1的外側(cè)，重塊Ⅰ14和上套筒1之間設(shè)有固定板13，固定板13與中心軸15固定連接。

所述連接折桿2包括固定部和彎折部，彎折部與固定部的一端固定連接，且彎折部與固定部之間呈一定的角度，其固定部通過轉(zhuǎn)軸與固定板13鉸接，從而實(shí)現(xiàn)了連接折桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)。所述連接折桿2與扭簧3連接，其中扭簧3的中部套在與固定板13固定連接的軸上，扭簧3 的上端與連接折桿2連接，下端與上套筒1連接，如圖3所示的扭簧3處于非扭轉(zhuǎn)狀態(tài)。上套筒1上設(shè)有凹槽101，連接折桿2的固定部的自由端卡在凹槽101內(nèi)，從而使上套筒1的位置固定，連接折桿的彎折部設(shè)置在重塊Ⅰ14的外側(cè)，重塊Ⅰ14位于連接折桿2的上方。本實(shí)用新型中，沿上套筒1的外圓周方向間隔設(shè)置多個(gè)連接折桿2，本實(shí)施例中設(shè)置了兩個(gè)連接折桿。當(dāng)重塊Ⅰ14下降至連接折桿2上時(shí)，使連接折桿2沿轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而使連接折桿2 固定部的一端離開凹槽101，上套筒1、上封蓋4和下套筒12由于重力作用下降。連接折桿 2上的彎折部方向朝上，通過設(shè)置彎折部可以對(duì)重塊14進(jìn)行限位，當(dāng)重塊14下降到移動(dòng)高度后，通過連接折桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)，其彎折部和固定部共同作用，使重塊14停止下降。

連接折桿2轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)會(huì)壓動(dòng)扭簧3，并且上套筒1下降過程中會(huì)拉動(dòng)扭簧3，從而使扭簧3具有扭緊力。重塊Ⅰ14離開連接折桿2后，在扭簧3內(nèi)的扭緊力作用下，使連接折桿、上套筒、上封蓋和下套筒自動(dòng)復(fù)位，連接折桿的一端重新卡在上套筒的凹槽內(nèi)，從而使上套筒和上封蓋的位置固定。如圖1和圖2所示為取樣裝置未工作的狀態(tài)，此時(shí)通過連接折桿2 使上套筒和上封蓋的位置固定。

所述固定套5固定在取樣瓶體7的頂部，固定套5設(shè)置在下套筒12的底部，固定套5的內(nèi)側(cè)固定有連接環(huán)6，固定套5和下套筒12之間通過連接環(huán)6連接。如圖3所示，所述連接環(huán)6包括外環(huán)601、連接桿602和內(nèi)環(huán)603，外環(huán)601和內(nèi)環(huán)603之間通過數(shù)根連接桿602固定連接，其中外環(huán)601與固定套5的內(nèi)表面固定連接，內(nèi)環(huán)603與下套筒12底部的外表面固定連接，下套筒12設(shè)置在內(nèi)環(huán)603內(nèi)，第二限位凸起1201位于內(nèi)環(huán)303的下方，內(nèi)環(huán)603 的直徑小于第二限位凸起1201的尺寸，使連接環(huán)6卡在第二限位凸起1201的上方，從而實(shí)現(xiàn)取樣瓶體7與下套筒12和上封蓋4的連接，由于此時(shí)上套筒1和上封蓋4的位置固定，因此取樣瓶體7的位置固定，此時(shí)取樣瓶體7與下封蓋8之間處于未閉合的狀態(tài)。

如圖1所示，所述重塊釋放單元設(shè)置在下封蓋8環(huán)形表面的外側(cè)，且沿下封蓋的環(huán)形外表面間隔設(shè)置，本實(shí)施例中設(shè)置兩個(gè)重塊釋放單元。所述重塊釋放單元包括轉(zhuǎn)動(dòng)板9、重塊掛鉤10和固定塊11，轉(zhuǎn)動(dòng)板9和重塊掛鉤10均固定在固定塊11上，固定塊11與下封蓋8 的外表面固定連接。如圖3所示，轉(zhuǎn)動(dòng)板9位于重塊掛鉤10的上方，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板9包括自由端901和限位端902，自由端901和限位端902固定連接，其固定連接處通過轉(zhuǎn)軸Ⅰ16與固定塊11轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)軸Ⅰ16處設(shè)有扭簧，如圖1所示的扭簧處于非扭曲狀態(tài)，自由端901 朝向下封蓋8，且自由端901位于取樣瓶體7的正下方，取樣瓶體7下降時(shí)，瓶體外側(cè)與自由端901的端部接觸，并帶動(dòng)自由端901下降，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)板9轉(zhuǎn)動(dòng)，限位端902與重塊掛鉤10接觸。所述重塊掛鉤10包括掛鉤體，掛鉤體通過轉(zhuǎn)軸Ⅱ17與固定塊11轉(zhuǎn)動(dòng)連接所述掛鉤體的頂部設(shè)置第一限位凸起1001，轉(zhuǎn)動(dòng)板9的限位端902設(shè)置在第一限位凸起1001的外側(cè)，掛鉤體的底部朝向下封蓋8的一側(cè)設(shè)有鉤子1002，鉤子1002的鉤尖朝向外側(cè)，所述鉤子1002用于懸掛重物。轉(zhuǎn)軸Ⅱ17處也設(shè)有扭簧，如圖1所示的扭簧處于扭曲狀態(tài)，此時(shí)扭簧內(nèi)存在扭緊力。重塊釋放單元的下方設(shè)有重塊Ⅱ20，重塊Ⅱ20通過纜繩19與鉤子1002 連接。鉤子1002轉(zhuǎn)動(dòng)使重塊Ⅱ20被釋放后，取樣瓶在浮體的浮力作用下上浮。

該帶浮體的海水取樣裝置的工作過程如下所述：該取樣裝置的未工作狀態(tài)如圖1所示，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)折板2的一端卡在凹槽101內(nèi)，從而使上套筒1的位置固定，此時(shí)上封蓋4位于取樣瓶體7的上方，下封蓋8位于取樣瓶體7的下方，取樣瓶處于打開的狀態(tài)。將該裝置放入海水中的指定深度處，由于取樣瓶處于打開狀態(tài)，因此取樣瓶體的內(nèi)外始終充滿海水，此時(shí)在重塊Ⅱ20的重力作用下使該取樣裝置能夠始終處于海水中。開始取樣時(shí)，重塊Ⅰ14下降，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)折板2施加向下的壓力，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)折板2轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)折板2固定部的一端離開上套筒的凹槽101，在重力作用下，上套筒1、上封蓋4和下套筒12沿中心軸下降，下套筒12下降過程中，下套筒12底部的第二限位凸起1201離開連接環(huán)6，此時(shí)限位瓶體7不受到任何限位作用，在重力作用下，取樣瓶體7下降，當(dāng)取樣瓶體7下降至下封蓋8上時(shí)，取樣瓶體 7停止繼續(xù)下降，上封蓋4向下運(yùn)動(dòng)至落至固定套5上后停止運(yùn)動(dòng)。在取樣瓶體7和上封蓋4 的下降過程中，將海水取樣并密封在取樣瓶體7內(nèi)。與此同時(shí)，在取樣瓶體7下降過程中，取樣瓶體7與轉(zhuǎn)動(dòng)板9的自由端901接觸，并壓動(dòng)自由端901向下運(yùn)動(dòng)，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)板9沿轉(zhuǎn)軸Ⅰ16轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)板9轉(zhuǎn)動(dòng)過程中其限位端902離開第一限位凸起1001，重塊掛鉤10在轉(zhuǎn)軸Ⅱ17處的扭簧的扭轉(zhuǎn)力作用下逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，重塊掛鉤10轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)其一端的鉤子1002轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鉤子轉(zhuǎn)動(dòng)至其鉤尖向下時(shí)，鉤子1002上懸掛的重塊Ⅱ20脫落。重塊Ⅱ20 離開取樣裝置后，浮體18產(chǎn)生的浮力大于海水取樣裝置的重力，因此在浮體18的浮力作用下取樣裝置自動(dòng)上浮至海面，無需外力將取樣裝置從海水中拉出。