本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域，具體的說是水體樣本分層提取器。

背景技術(shù)：

在對地表水水質(zhì)進行檢測時，往往借助容器來獲取被檢測的水源樣品，然后進行化驗檢測。但時，在必要時需在同一取樣點對不同的深度進行多次取樣，然后分別進行檢測才能判斷水質(zhì)綜合情況，這就導致水質(zhì)取樣環(huán)節(jié)操作較為麻煩，效率較低，且多次進行取樣獲得樣品如標注、記錄不及時，很容易造成樣品混亂，進而造成水質(zhì)檢測結(jié)果錯誤。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了水體樣本分層提取器，可依次在水中不同高度取水，還可以在同一高度取多個樣本，并能長期放置在水中，能量自給自足，取水時由工作人員遠程操作，節(jié)約時間。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：水體樣本分層提取器，包括過濾裝置、動力裝置和提取裝置；所述的過濾裝置包括過濾柵、頂板、底板和固定索；所述的過濾柵由多根具有磁性的豎桿圍成，且相鄰豎桿之間設置有間隙，過濾柵上下兩端分別固定有頂板和底板；所述的頂板密度小于水的密度；所述的固定索一端與底板連接，固定索另一端固定在河底；所述的底板密度大于過濾柵所用材質(zhì)的密度，使得底板能在水中朝向下方。過濾裝置可以避免水中的垃圾漂浮物纏繞到提取裝置上。

所述的動力裝置包括一號轉(zhuǎn)輪、二號轉(zhuǎn)輪和反射板；所述的一號轉(zhuǎn)輪設置在頂板上方；所述的二號轉(zhuǎn)輪設置在頂板下方；所述的反射板底面平坦，反射板固定在二號轉(zhuǎn)輪下方。位于水上的一號轉(zhuǎn)輪和位于水下的二號轉(zhuǎn)輪使得在有風或水流動時均可轉(zhuǎn)動，從而帶動過濾柵轉(zhuǎn)動，一方面能及時將接觸到過濾柵而未纏繞到其上的漂浮物轉(zhuǎn)開，另一方面使帶磁性的過濾柵在柵內(nèi)形成一個不斷變化的磁場。

所述的提取裝置設置在過濾柵內(nèi)并位于反射板下方，提取裝置用于提取水體樣本。

優(yōu)選的，所述的提取裝置包括線圈套、減速環(huán)、殼體、測距裝置、隔板、驅(qū)動電機、控制箱、升降調(diào)節(jié)裝置和吸取裝置；所述的殼體呈圓柱形，殼體內(nèi)部為空腔，殼體側(cè)面底部設置有吸水口，該吸水口內(nèi)設置有單向閥，該單向閥只允許水進入，殼體側(cè)面頂部設置有排水口，殼體側(cè)面中部設置有衡壓口；所述的線圈套設置在殼體外壁上，線圈套表面涂有防水層，線圈套中導線的走向為上下方向，線圈套中導線的端頭通向控制箱，線圈套中導線的端頭與控制箱連接處涂有防水材料，線圈套在過濾柵轉(zhuǎn)動時可以切割磁感線產(chǎn)生電流，并流向控制箱；所述的減速環(huán)呈圓環(huán)形并且套在線圈套外部，減速環(huán)用于增大提取裝置的上浮和下潛阻力，速度越快阻力越大，使運動更均勻；所述的測距裝置設置在殼體外壁頂部，測距裝置外部設置有透明防水罩，且測距裝置通過防水導線與控制箱聯(lián)接，測距裝置通過測量其與反射板的距離來確定此時的深度；所述的隔板包括一號密封板、二號密封板和固定板；所述的固定板固定設置在殼體內(nèi)腔正中間；所述的一號密封板固定在殼體內(nèi)并將殼體的內(nèi)腔分隔，一號密封板位于固定板上方；所述的二號密封板固定在殼體內(nèi)并將殼體的內(nèi)腔分隔，二號密封板位于固定板下方，一號密封板和二號密封板將殼體的內(nèi)腔分割出一個防水的空間用于存放電器元件；所述的驅(qū)動電機設置在固定板上并通過導線與控制箱聯(lián)接，驅(qū)動電機包括升降控制電機和提取控制電機；所述升降控制電機的輸出軸從一號密封板上穿過，該輸出軸與一號密封板接觸部分安裝有防水墊圈并涂有潤滑油，升降控制電機通過制造真空來控制浮力實現(xiàn)上浮和下潛；所述提取控制電機的輸出軸從二號密封板上穿過，該輸出軸與二號密封板接觸部分安裝有防水墊圈并涂有潤滑油，提取控制電機用于提取或排除水體樣本；所述的控制箱設置在一號密封板和二號密封板之間；所述的升降調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)螺桿、調(diào)節(jié)螺套和調(diào)節(jié)活塞；所述的調(diào)節(jié)螺桿與升降控制電機的輸出軸聯(lián)接；所述的調(diào)節(jié)螺套安裝在調(diào)節(jié)螺桿外部并與其配合；所述的調(diào)節(jié)活塞安裝在調(diào)節(jié)螺套頂部，調(diào)節(jié)活塞外緣與殼體內(nèi)腔貼合；所述的吸取裝置包括提取螺桿和提取活塞；所述的提取螺桿與提取控制電機的輸出軸聯(lián)接；所述的提取活塞外緣與殼體內(nèi)腔貼合，提取活塞中心設置有螺紋孔，提取活塞通過該螺紋孔套在提取螺桿外并與其配合。

優(yōu)選的，所述的殼體底面上設置有若干個注水口，注水口側(cè)壁具有磁性，注水口周圍設置有連接環(huán)，注水口出口的外部設置有一個貼片；所述的貼片具有磁性并吸附在注水口外，貼片一側(cè)與殼體底面鉸接，每個注水口外的貼片磁性不同，使得能夠通過控制吸取裝置向下注水時的注水壓強來控制哪些貼片張開；所述注水口下方還設置有與注水口數(shù)量相同的蓄水筒；所述的蓄水筒呈為圓柱形殼體，蓄水筒頂部敞口并通過螺紋與連接環(huán)配合連接，蓄水筒底部設置有換水口；蓄水筒用于儲存水體樣本。

優(yōu)選的，所述的換水口外部連接有一段軟管，避免外部水體通過換水口進入蓄水筒而影響水體樣本。

優(yōu)選的，所述過濾柵中每個豎桿的磁極均指向提取裝置中心，使得線圈套中的導線能垂直切割磁感線，使發(fā)電量更大。

優(yōu)選的，所述的控制箱內(nèi)設置有但不限于控制器、蓄電池、無線接收模塊和無線發(fā)射模塊，可以實現(xiàn)遠程遙控提取水體。

優(yōu)選的，所述的減速環(huán)與水平面平行，減速環(huán)數(shù)量為N，且N個減速環(huán)等間距設置在線圈套外壁上，由于過濾柵旋轉(zhuǎn)會帶動其內(nèi)部水流旋轉(zhuǎn)，水流旋轉(zhuǎn)會帶動提取裝置旋轉(zhuǎn)，從而減小提取裝置與過濾柵之間的相對轉(zhuǎn)動速度，降低發(fā)電效率，減速環(huán)與水面平行可減少過濾柵旋轉(zhuǎn)所帶動的水流對提取裝置產(chǎn)生的影響。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的水體樣本分層提取器，可依次在水中不同高度取水，還可以在同一高度取多個樣本，并能長期放置在水中，內(nèi)部設置發(fā)電裝置，能量自給自足，可以利用水的浮力自行上升或下降到一定深度，取水時可由工作人員遠程操作，可避免因天氣因素帶來的不便，同時使得取水更及時，因此可以提前取水還能夠節(jié)約時間。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是提取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中A的局部放大圖；

圖4是圖2中B的局部放大圖；

圖5是動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：過濾裝置(1)、動力裝置(2)、提取裝置(3)、蓄水筒(4)、過濾柵(11)、頂板(12)、底板(13)、固定索(14)、一號轉(zhuǎn)輪(21)、二號轉(zhuǎn)輪(22)、反射板(23)、線圈套(31)、減速環(huán)(32)、殼體(33)、測距裝置(34)、隔板(35)、驅(qū)動電機(36)、控制箱(37)、升降調(diào)節(jié)裝置(38)、吸取裝置(39)、換水口(41)、吸水口(331)、衡壓口(332)、排水口(333)、注水口(334)、連接環(huán)(335)、貼片(336)、一號密封板(351)、二號密封板(352)、固定板(353)、升降控制電機(361)、提取控制電機(362)、調(diào)節(jié)螺桿(381)、調(diào)節(jié)螺套(382)、調(diào)節(jié)活塞(383)、提取螺桿(391)、提取活塞(392)。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。

如圖1，本實施例的水體樣本分層提取器，包括過濾裝置1、動力裝置2和提取裝置3；所述的過濾裝置1包括過濾柵11、頂板12、底板13和固定索14；所述的過濾柵11由多根具有磁性的豎桿圍成，且相鄰豎桿之間設置有間隙，過濾柵11上下兩端分別固定有頂板12和底板13；所述過濾柵1中每個豎桿的磁極均指向提取裝置3中心，使發(fā)電量更大；所述的頂板12密度小于水的密度；所述的固定索14一端與底板13連接，固定索14另一端固定在河底；所述的底板13密度大于過濾柵11所用材質(zhì)的密度，使得底板13能在水中朝向下方。過濾裝置1可以避免水中的垃圾漂浮物纏繞到提取裝置3上。

如圖1、圖5，所述的動力裝置2包括一號轉(zhuǎn)輪21、二號轉(zhuǎn)輪22和反射板23；所述的一號轉(zhuǎn)輪21設置在頂板12上方；所述的二號轉(zhuǎn)輪22設置在頂板12下方；所述的反射板23底面平坦，反射板23固定在二號轉(zhuǎn)輪22下方。位于水上的一號轉(zhuǎn)輪21和位于水下的二號轉(zhuǎn)輪22使得在有風或水流動時均可轉(zhuǎn)動，從而帶動過濾柵11轉(zhuǎn)動，一方面能及時將接觸到過濾柵11而未纏繞到其上的漂浮物轉(zhuǎn)開，另一方面使帶磁性的過濾柵11在柵內(nèi)形成一個不斷變化的磁場。

如圖2、圖3、圖4，所述的提取裝置3設置在過濾柵11內(nèi)并位于反射板23下方，提取裝置3用于提取水體樣本，所述的提取裝置3包括線圈套31、減速環(huán)32、殼體33、測距裝置34、隔板35、驅(qū)動電機36、控制箱37、升降調(diào)節(jié)裝置38和吸取裝置39；所述的殼體33呈圓柱形，殼體33內(nèi)部為空腔，殼體33側(cè)面底部設置有吸水口331，該吸水口331內(nèi)設置有單向閥，該單向閥只允許水進入，殼體33側(cè)面頂部設置有排水口333，殼體33側(cè)面中部設置有衡壓口332；所述的線圈套31設置在殼體33外壁上，線圈套31表面涂有防水層，線圈套31中導線的走向為上下方向，線圈套31中導線的端頭通向控制箱37，線圈套31中導線的端頭與控制箱37連接處涂有防水材料，線圈套31在過濾柵11轉(zhuǎn)動時可以切割磁感線產(chǎn)生電流，并流向控制箱；所述的減速環(huán)32呈圓環(huán)形并且套在線圈套31外部，減速環(huán)32用于增大提取裝置3的上浮和下潛阻力，速度越快阻力越大，使運動更均勻，減速環(huán)32與水平面平行，減速環(huán)32數(shù)量為10，且10個減速環(huán)32等間距設置在線圈套31外壁上，與水面平行可減少過濾柵11旋轉(zhuǎn)所帶動的水流對減速環(huán)32產(chǎn)生的影響；所述的測距裝置34設置在殼體33外壁頂部，測距裝置34外部設置有透明防水罩，且測距裝置34通過防水導線與控制箱37聯(lián)接，測距裝置34通過測量其與反射板23的距離來確定此時的深度；所述的隔板35包括一號密封板351、二號密封板352和固定板353；所述的固定板353固定設置在殼體33內(nèi)腔正中間；所述的一號密封板351固定在殼體33內(nèi)并將殼體33的內(nèi)腔分隔，一號密封板351位于固定板353上方；所述的二號密封板352固定在殼體33內(nèi)并將殼體33的內(nèi)腔分隔，二號密封板352位于固定板353下方，一號密封板351和二號密封板352將殼體33的內(nèi)腔分割出一個防水的空間用于存放電器元件；所述的驅(qū)動電機36設置在固定板353上并通過導線與控制箱37聯(lián)接，驅(qū)動電機36包括升降控制電機361和提取控制電機362；所述升降控制電機361的輸出軸從一號密封板351上穿過，該輸出軸與一號密封板351接觸部分安裝有防水墊圈并涂有潤滑油，升降控制電機361通過制造真空來控制浮力實現(xiàn)上浮和下潛；所述提取控制電機362的輸出軸從二號密封板352上穿過，該輸出軸與二號密封板352接觸部分安裝有防水墊圈并涂有潤滑油，提取控制電機362用于提取或排除水體樣本；所述的控制箱37設置在一號密封板351和二號密封板352之間，控制箱37內(nèi)設置有但不限于控制器、蓄電池、無線接收模塊和無線發(fā)射模塊，可以實現(xiàn)遠程遙控提取水體；所述的升降調(diào)節(jié)裝置38包括調(diào)節(jié)螺桿381、調(diào)節(jié)螺套382和調(diào)節(jié)活塞383；所述的調(diào)節(jié)螺桿381與升降控制電機361的輸出軸聯(lián)接；所述的調(diào)節(jié)螺套382安裝在調(diào)節(jié)螺桿381外部并與其配合；所述的調(diào)節(jié)活塞383安裝在調(diào)節(jié)螺套382頂部，調(diào)節(jié)活塞383外緣與殼體33內(nèi)腔貼合；所述的吸取裝置39包括提取螺桿391和提取活塞392；所述的提取螺桿391與提取控制電機362的輸出軸聯(lián)接；所述的提取活塞392外緣與殼體33內(nèi)腔貼合，提取活塞392中心設置有螺紋孔，提取活塞392通過該螺紋孔套在提取螺桿391外并與其配合。

如圖4，所述的殼體33底面上設置有5個注水口334，注水口334側(cè)壁具有磁性，注水口334周圍設置有連接環(huán)335，注水口334出口的外部設置有一個貼片336；所述的貼片336具有磁性并吸附在注水口334外，貼片336一側(cè)與殼體33底面鉸接，每個注水口334外的貼片336磁性不同，使得能夠通過控制吸取裝置39向下注水時的注水壓強來控制哪些貼片336張開；所述注水口334下方還設置有與注水口334數(shù)量相同的蓄水筒4；所述的蓄水筒4呈為圓柱形殼體，蓄水筒4頂部敞口并通過螺紋與連接環(huán)335配合連接，蓄水筒4底部設置有換水口41；蓄水筒4用于儲存水體樣本。所述的換水口41外部連接有一段軟管，避免外部水體通過換水口41進入而影響水體樣本。

本實施例中，工作人員遠程發(fā)送了提取水體樣本指令，要求分別提取5m深處水體2份、3m處水體2份和1m處水體1份?？刂葡?7內(nèi)的信號接收裝置收到指令信號后，升降控制電機361運轉(zhuǎn)使調(diào)節(jié)活塞383上移，提取裝置3受到的浮力增加從而上浮，測距裝置34實時測量與反射板23之間的距離并將數(shù)據(jù)反饋給控制箱37內(nèi)的控制器并解析此時深度，待解析深度接近5m時升降控制電機361反向運轉(zhuǎn)使調(diào)節(jié)活塞383下移使提取裝置3減速，在到達5m時提取控制電機362運轉(zhuǎn)使提取活塞392上移抽出一管樣本，然后提取控制電機362以100r/s的轉(zhuǎn)速反向運行，提取活塞392下移，5個貼片336全部打開，樣本液體通過注水口334進入5個蓄水筒4內(nèi)；

提取裝置3繼續(xù)上浮，待解析深度接近3m時升降控制電機361反向運轉(zhuǎn)使調(diào)節(jié)活塞383下移使提取裝置3減速，在到達3m時提取控制電機362運轉(zhuǎn)使提取活塞392上移抽出一管樣本，然后提取控制電機362以60r/s的轉(zhuǎn)速反向運行，提取活塞392下移，3個貼片336打開，而由于壓強不足使得另外兩個貼片沒有打開，樣本液體通過注水口334進入3個蓄水筒4內(nèi)，將這三個蓄水筒4內(nèi)原本在5m深處取得的液體樣本沖洗出后繼續(xù)注入并沖刷一段時間，只留下最后注入的一份水體樣本；

提取裝置3繼續(xù)上浮，待解析深度接近1m時升降控制電機361反向運轉(zhuǎn)使調(diào)節(jié)活塞383下移使提取裝置3減速，在到達1m時提取控制電機362運轉(zhuǎn)使提取活塞392上移抽出一管樣本，然后提取控制電機362以20r/s的轉(zhuǎn)速反向運行，提取活塞392下移，1個貼片336打開，而由于壓強不足使得另外四個貼片沒有打開，樣本液體通過注水口334進入1個蓄水筒4內(nèi)，將這一個蓄水筒4內(nèi)原本在3m深處取得的液體樣本沖洗出后繼續(xù)注入并沖刷一段時間，只留下最后注入的一份水體樣本。至此，5個蓄水筒中分別裝有5m深處水體2份、3m處水體2份和1m處水體1份。

提取裝置3繼續(xù)上浮直到與反射板23接觸時停止運轉(zhuǎn)，待工作人員到達后將其取出，并分別將5個蓄水筒4依次取出。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。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，上述實施方式和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，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，這些變化和改進都落入本發(fā)明要求保護的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。