[实用新型]无人船搭载的多点水样自动采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水样采集技术领域，具体是一种无人船搭载的多 点水样自动采集装置。

背景技术

从水体环境中取得具有代表性和有效性的样品，是水环境分析监 测基础工作。除了有些项目(如水温、溶解氧、电导率等)可以现场 测定外，多数水质参数需要现场采集水样，通过实验室内检测设备进 行分析测定。为保证采集水样的代表性，避免采用近岸水体(受周边 环境和人类活动影响)对水体成分产生影响，采水地点要求尽量远离 岸边，并在整片水域设置布局合理的采样点。但在无人区或无船区水 体开展水环境监测工作时，由于无法深入水域中心，目前通常做法是 仅对近岸水体进行采集，以近岸水样分析数据作为判定整片水域水质 状况的数据，如此肯定会影响判定的准确性。

近年来，无人船作为一种体积小、携带方便、操作简单、灵活机 动的数据采集载体，技术发展迅速，应用范围越来越广，不仅可以用 于海洋水生物调查等方面，也可以在无人船上搭载水样采集装置，应 用于无人区或无船区的水样采集工作，将有效解决整片水域中多样点 人工采样困难的问题。

因此，设计一种搭载于无人船的多点水样自动采集装置，对于无 人区或无船区的水体水环境监测工作有很大的实用意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种无人船搭载的多点水样自动采集装置，可以 在无人区或无船区水体实现多点水样采集，采水过程自动控制，可替 代人工作业，而且在多点采集时可实现精确控制，效率高，安装和使 用均较为方便。

一种无人船搭载的多点水样自动采集装置，包括采水控制模块、 进水装置、储水装置和传动装置，所述进水装置包括抽水泵、用于抽 水的抽水管及用于连接抽水泵和储水装置的连接管，所述储水装置包 括托盘、支撑杆、采水瓶架、采水瓶和盖板，采水瓶架通过支撑杆固 定在托盘上方，传动装置可驱动采水瓶架绕支撑杆旋转，采水瓶架上 设有一圈采水瓶卡槽，每一采水瓶卡槽中卡固一采水瓶，采水瓶架的 上方安装一可将采水瓶架覆盖的盖板，盖板上设有与连接管连通的水 管接头，采水瓶架绕支撑杆旋转时水管接头可对准每个采水瓶的瓶 口，所述采水控制模块用于给抽水泵和传动装置提供控制信号，控制 采水瓶架的旋转角度和抽水泵的启闭时间，采水瓶架上设有采水瓶架 排水孔，采水过程中产生的余水通过水瓶架排水孔收集到下方托盘 中。

进一步的，所述传动装置包括步进电机、传动齿轮，所述采水瓶 架上设有穿设在支撑杆的从动齿轮，所述传动齿轮固定在步进电机的 输出轴上，所述传动齿轮与采水瓶架上的从动齿轮啮合，所述采水控 制模块控制步进电机运行，通过步进电机控制采水瓶架每次转动固定 的角度，保证采水瓶卡槽能准确转动到水管接头下方使水管接头对准 采水瓶的瓶口。

进一步的，所述托盘为一上端开口、内部中空的圆柱形腔体结构， 托盘固定在无人船工作台面上，用于收集采水过程中排出的多余水 样。

进一步的，在托盘的侧壁上设有出水孔，用于将托盘内收集的余 水排出。

进一步的，托盘的底板上设有凸台，凸台位于托盘的底板中央位 置，所述支撑杆竖直固定在凸台上的中心位置，用于支撑采水瓶架和 盖板。

进一步的，所述采水瓶架通过轴承安装到支撑杆上。

进一步的，采水瓶卡槽由一大一小两个圆形开孔叠加而成，为葫 芦形，较大直径圆孔用于放入采水瓶，较小直径圆孔用于卡固采水瓶。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1、本实用新型考虑到设计、生产及安装成本，对整个采水过程 采用开环控制方式，只需在采水前预设好每个采水环节的开始时间和 持续时间，不用另外布置传感器，降低采水装置成本，并使其安装使 用简单。

2、本实用新型考虑到无人船船舱内控制主机需要防水，在储水 装置中设置托盘，用于收集进水装置排出的余水或采样过程中泼洒出 来的水样，并通过设计在托盘侧壁上的出水口排出，保证无人船船舱 内不会进水。

3、本实用新型考虑到不同采样点间水样可能会相互污染的问题， 在采水瓶架上间隔设计采水瓶卡槽和排水孔，在每次采样之前，都会 事先将进水装置中存留的上一个样点的水样排出。

4、本实用新型考虑到采样瓶需快速更换问题，将采水瓶卡槽设 计为由两个圆形开孔叠加而成，为葫芦形，其中一个圆孔直径大于另 一个圆孔，较大直径圆孔用于放入采水瓶，较小直径圆孔用于卡固采 水瓶，实现采水瓶快速更换。