本實(shí)用新型涉及水生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于法拉第波的水面漂浮物收集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活的提高，環(huán)境污染卻日益嚴(yán)重。尤其是與生活密切相關(guān)的水資源，其污染程度亦是越來(lái)越深。從池塘到江河湖泊，河面上到處漂浮著各種垃圾及藻類，嚴(yán)重影響著水中生物及人民的生活用水。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在141個(gè)國(guó)控城市河段中，63.8％的河段污染較重.為Ⅳ至劣V類水質(zhì)；在47個(gè)環(huán)保重點(diǎn)城市的河段中，29.8％的河段劣于V類水質(zhì)，由此可見(jiàn)，解決我國(guó)水體污染問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。然而，大部分河道垃圾打撈裝置體積龐大，造價(jià)昂貴，并且每次打撈工作耗時(shí)耗力，操作也非常繁瑣。

有鑒于此，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作且制作成本低廉的水面漂浮物收集清理系統(tǒng)是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種基于法拉第波的水面漂浮物收集系統(tǒng)，通過(guò)控制系統(tǒng)輸出特定的頻率到上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置，上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置拍打水面產(chǎn)生相應(yīng)頻率的法拉第水波，利用法拉第波的特性使水面的漂浮物按照相應(yīng)的軌跡運(yùn)動(dòng)到收集裝置中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水面上污染物的收集清理目的。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于法拉第波的水面漂浮物收集系統(tǒng)，包括浮臺(tái)及安裝在浮臺(tái)兩端的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于：在所述浮臺(tái)的中間空心區(qū)域中豎直設(shè)置有上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置的下端與水面接觸，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置的信號(hào)輸入端與控制裝置的信號(hào)輸出端連接，所述浮臺(tái)中間空心區(qū)域的下端一側(cè)設(shè)置有收集裝置。

進(jìn)一步地，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置包括動(dòng)力源及運(yùn)動(dòng)時(shí)與水面接觸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)棒，所述動(dòng)力源豎直穿過(guò)所述浮臺(tái)，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)棒頂部與動(dòng)力源的動(dòng)力輸出端相連，所述動(dòng)力源的信號(hào)輸入端與控制裝置的信號(hào)輸出端相連。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)力源為推拉式直流電磁鐵。

進(jìn)一步地，所述控制裝置包括單片機(jī)、液晶顯示器及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述液晶顯示器的信號(hào)輸出端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的信號(hào)輸入端連接，所述單片機(jī)的信號(hào)輸出端與液晶顯示器的信號(hào)輸入端相連，所述單片機(jī)的信號(hào)輸出端與動(dòng)力源的信號(hào)輸入端相連。

進(jìn)一步地，所述收集裝置包括支撐桿及收集袋，所述支撐桿穿插于收集袋的進(jìn)出口處，所述支撐桿的兩端分別與浮臺(tái)中間空心區(qū)域的底面一側(cè)兩端軸連接，所述收集袋為漁網(wǎng)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型提供一種基于法拉第波的水面漂浮物收集系統(tǒng)，通過(guò)控制系統(tǒng)輸出特定的頻率到上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置，上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置拍打水面產(chǎn)生相應(yīng)頻率的法拉第水波，利用法拉第波的特性使水面的漂浮物按照相應(yīng)的軌跡運(yùn)動(dòng)到收集裝置中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水面上污染物的收集清理目的，本實(shí)用新型裝置具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型專利利用了水面易產(chǎn)生法拉第波的現(xiàn)象，充分利用法拉第波的特性，達(dá)到了“以水治水”的目的，對(duì)水底生物影響較小，在收集過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

2、本實(shí)用新型專利具有能耗低、效率高的特點(diǎn)。

3、本實(shí)用新型專利整體裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。

4、本實(shí)用新型專利采用了單片機(jī)智能控制，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化控制，節(jié)省了人力。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的控制裝置工作流程示意圖。

圖中所示：1-浮臺(tái)，2-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，3-上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置，3.1動(dòng)力源，3.2-往復(fù)運(yùn)動(dòng)棒，4-控制裝置，4.1-單片機(jī)，4.2-液晶顯示器，4.3-模數(shù)轉(zhuǎn)換器，5-收集裝置，5.1-支撐桿，5.2-收集袋。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

法拉第波：用一個(gè)震動(dòng)源垂直的在水面震動(dòng)，使水面發(fā)生擾動(dòng)，則在流體表面會(huì)形成非線性的表面駐波，該現(xiàn)象由法拉第在1831年首先發(fā)現(xiàn)，顧稱為法拉第波，通過(guò)調(diào)整震動(dòng)源的頻率能夠產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的水波。

本實(shí)用新型就是根據(jù)法拉第波的特性使水面的污染物按照一定的軌跡運(yùn)動(dòng)到收集裝置5的范圍內(nèi)進(jìn)行收集水面漂浮物。具體如圖1所示，一種基于法拉第波的水面漂浮物收集系統(tǒng)，包括浮臺(tái)1及安裝在浮臺(tái)1兩端的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2，在所述浮臺(tái)1的中間空心區(qū)域中豎直設(shè)置有上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置3，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置3的下端與水面接觸，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置3的信號(hào)輸入端與控制裝置4的信號(hào)輸出端連接，所述浮臺(tái)1中間空心區(qū)域的下端設(shè)置有收集裝置5。

進(jìn)一步地，如圖2所示，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置3包括動(dòng)力源3.1及運(yùn)動(dòng)時(shí)與水面接觸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)棒3.2，所述動(dòng)力源3.1豎直穿過(guò)所述浮臺(tái)1，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)棒3.2頂部與動(dòng)力源3.1的動(dòng)力輸出端相連，所述動(dòng)力源3.1的信號(hào)輸入端與控制裝置4的信號(hào)輸出端相連，所述動(dòng)力源3.1為推拉式直流電磁鐵。

進(jìn)一步地，如圖3所示，所述控制裝置4包括單片機(jī)4.1、液晶顯示器4.2及模數(shù)轉(zhuǎn)換器4.3，所述液晶顯示器4.2的信號(hào)輸出端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器4.3與單片機(jī)4.1的信號(hào)輸入端連接，所述單片機(jī)4.1的信號(hào)輸出入端與液晶顯示器4.2的信號(hào)輸入端連接，所述單片機(jī)4.1的信號(hào)輸出端與動(dòng)力源3.1的信號(hào)輸入端連接。

進(jìn)一步地，所述收集裝置5包括支撐桿5.1及收集袋5.2，所述支撐桿5.1穿過(guò)收集袋5.2的進(jìn)出口，所述支撐桿5.1兩端分別與浮臺(tái)1中間空心區(qū)域的底面兩端軸連接，優(yōu)選地所述收集袋5.2可以為漁網(wǎng)。

上述方案中所述收集袋5.2的進(jìn)出口處還可以設(shè)置有一束縛帶，用于收集袋5.2的打開(kāi)和縮緊。

本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式為：采用兩套上述方案所述的一種基于法拉第波的水面漂浮物收集系統(tǒng)，兩套裝置中間間隔一定的距離后平行設(shè)置在水面上，在兩套裝置之間增加收集裝置5，當(dāng)漂浮物在法拉第波的干擾下聚攏到收集袋5.2中時(shí)，通過(guò)束縛帶將收集袋5.2扎住，從而實(shí)現(xiàn)收集漂浮物的目的。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式為：

如圖1-3所示，一種基于法拉第波的水面漂浮物收集系統(tǒng)，包括浮臺(tái)1，在浮臺(tái)1的兩端安裝有驅(qū)動(dòng)整個(gè)裝置移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2，在浮臺(tái)1的中間空心區(qū)域中設(shè)置有上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置3，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置3包括連接在一起的動(dòng)力源3.1和往復(fù)運(yùn)動(dòng)棒3.2，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)棒3.2與水面接觸，所述動(dòng)力源3.1與控制裝置4連接，所述控制裝置4包括單片機(jī)4.1、液晶顯示器4.2及模數(shù)轉(zhuǎn)換器4.3，在液晶顯示器4.2上輸入一個(gè)頻率信號(hào)，這個(gè)頻率信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器4.3轉(zhuǎn)換后輸入給單片機(jī)4.1，通過(guò)單片機(jī)4.1的控制將頻率信號(hào)輸出給動(dòng)力源3.1并在液晶顯示器4.2上顯示，動(dòng)力源3.1按照此頻率進(jìn)行振動(dòng)，并帶動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)棒3.2上下垂直拍打水面，使水面發(fā)生擾動(dòng)，在流體表面形成非線性的表面柱波，即為法拉第波，通過(guò)調(diào)整振動(dòng)源動(dòng)力源的頻率能產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的水波。水波在傳播過(guò)程中會(huì)改變水面漂浮物的運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)此特性設(shè)定振動(dòng)頻率來(lái)滿足我們需要的漂浮物運(yùn)動(dòng)軌跡。

進(jìn)一步地，在所述浮臺(tái)1的中間空心區(qū)域的下端還設(shè)置有收集裝置5，運(yùn)動(dòng)到收集裝置中的漂浮物通過(guò)束縛帶的扎緊被收集在收集袋5.2中，待整個(gè)裝置移動(dòng)到岸邊再將束縛帶松開(kāi)將污染物取出即可。

本實(shí)用新型提供一種基于法拉第波的水面漂浮物收集系統(tǒng)，通過(guò)控制系統(tǒng)輸出特定的頻率到上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置，上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置拍打水面產(chǎn)生相應(yīng)頻率的法拉第水波，利用法拉第波的特性使水面的漂浮物按照相應(yīng)的軌跡運(yùn)動(dòng)到收集裝置中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水面上污染物的收集清理目的

說(shuō)明書(shū)中未闡述的部分均為現(xiàn)有技術(shù)或公知常識(shí)。本實(shí)施例僅用于說(shuō)明該實(shí)用新型，而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)于本實(shí)用新型所做的等價(jià)置換等修改均認(rèn)為是落入該實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)所保護(hù)范圍內(nèi)。