一種智能分層采水器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種智能分層采水器，包括三個(gè)采水瓶、一個(gè)控制艙、一個(gè)超聲波探深儀和整體框架，所述三個(gè)采水瓶沿周向均布固定在所述整體框架上，所述超聲波探深儀固定在整體框架的底部，并通過(guò)電纜與所述控制艙通信；所述控制艙沿整體框架的軸線通過(guò)法蘭固定在整體框架的中部。本發(fā)明能滿足在深水海域完成指定深度的海水分層采樣工作，一次下放采水器自動(dòng)完成多層采水任務(wù)，采水深度準(zhǔn)確，效率大大提高。
【專利說(shuō)明】
一種智能分層采水器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種智能分層采水器，是一種能應(yīng)用深海領(lǐng)域內(nèi)搭載在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)船上的可控智能分層采水器。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)是海洋環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，對(duì)環(huán)境保護(hù)和治理有重要意義。在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和參數(shù)有些通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)傳感器測(cè)定，有些需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣后在岸邊或船載實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用相應(yīng)的儀器設(shè)備進(jìn)行分析，由于技術(shù)方面的原因，營(yíng)養(yǎng)鹽、痕量金屬等參數(shù)常常需要采集數(shù)十升的海水帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定。
[0003]現(xiàn)有的海水采集主要采用人工下放采水器，工作原理是利用絞車下放采水瓶，通過(guò)鋼絲繩長(zhǎng)度判斷采水器所處深度，到達(dá)任務(wù)水深后，沿纜繩滑下使錘，觸發(fā)機(jī)械機(jī)構(gòu)關(guān)上瓶蓋。由于鋼絲繩在海水中有傾斜，導(dǎo)致采水深度不準(zhǔn)確，樣品代表性不強(qiáng);并且人工操作采水瓶關(guān)閉的步驟繁瑣，在進(jìn)行分層采樣的時(shí)候難度很大，容易出現(xiàn)瓶蓋沒(méi)有關(guān)閉或者使錘丟失的情況。人工控制分層采水的方法自動(dòng)化程度低，效率低下，耗費(fèi)人力大，并且采到的水樣深度不準(zhǔn)確，代表性和參考性都不夠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)以上問(wèn)題，提出一種智能分層采水器，能滿足在深水海域完成海水自動(dòng)分層采樣工作，采樣深度準(zhǔn)確，采集到的水樣代表性和參考性強(qiáng)，采水效率大大提尚O
[0005]為了達(dá)到上述要求，本發(fā)明的構(gòu)思是:
本發(fā)明采用電動(dòng)推桿帶動(dòng)牽引繩實(shí)現(xiàn)采水瓶上下瓶蓋的打開(kāi)和關(guān)閉，利用超聲波探深儀檢測(cè)采水瓶所處深度，多個(gè)采水瓶同時(shí)下放，到達(dá)不同的采水任務(wù)層時(shí)，不同采水瓶依次閉合，實(shí)現(xiàn)一次下放自動(dòng)完成多層采水任務(wù)。
[0006]根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種智能分層采水器，包括三個(gè)采水瓶、一個(gè)控制艙、一個(gè)超聲波探深儀和整體框架，所述三個(gè)采水瓶沿周向均布固定在所述整體框架上，所述超聲波探深儀固定在整體框架的底部，并通過(guò)電纜與所述控制艙通信;所述控制艙沿整體框架的軸線通過(guò)法蘭固定在整體框架的中部。
[0007]所述三個(gè)采水瓶的結(jié)構(gòu)相同，包括上瓶蓋、瓶身、下瓶蓋以及瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)，所述上瓶蓋和下瓶蓋設(shè)置于瓶身上下兩端，并通過(guò)瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)控制開(kāi)合，所述瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)通過(guò)電纜與所述控制艙通信。
[0008]所述瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)包括牽引繩、雙頭電推桿和彈性繩，所述彈性繩穿過(guò)瓶身，兩端連接上瓶蓋和下瓶蓋的內(nèi)側(cè)，所述上瓶蓋和下瓶蓋的外側(cè)還設(shè)有牽引孔，第一牽引繩連接上瓶蓋的牽引孔，經(jīng)整體框架上層的穿線孔連接到雙頭推桿的上部伸縮軸的牽引孔上，所述雙頭電推桿的下部伸縮軸的牽引孔連接第二牽引繩，經(jīng)整體框架下層的穿線孔連接下瓶蓋的牽引孔，所述的雙頭電推桿固定在整體框架的中部，與整體框架的上下兩個(gè)穿線孔同軸。
[0009]所述雙頭電推桿為防水電推桿，實(shí)現(xiàn)雙向軸的同時(shí)收縮或伸出，其總行程為2OOmm,推力 1000N。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn):
通過(guò)超聲波探深儀監(jiān)測(cè)采水器所處的海水深度，到達(dá)采水任務(wù)深度時(shí)發(fā)送信號(hào)給控制器，控制器發(fā)送采水命令。相比下放纜繩估測(cè)采水深度的方法，采水深度準(zhǔn)確性大大提高，水樣代表性和參考性提尚。
[0011 ]采用電動(dòng)推桿帶動(dòng)牽引繩實(shí)現(xiàn)采水瓶上下瓶蓋的自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉，操控簡(jiǎn)單，相比現(xiàn)有的使錘敲擊法成功率大大提高，自動(dòng)化程度提高。
[0012]采用超聲波探深儀結(jié)合控制器，在不同的任務(wù)層深度依次閉合多個(gè)采水瓶，實(shí)現(xiàn)一次下放采水器自動(dòng)完成多層采水任務(wù)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的整體立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明俯視圖。
[0015]圖3是本發(fā)明一個(gè)采水瓶關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017]參見(jiàn)圖1至圖3，一種智能分層采水器，包括三個(gè)采水瓶1-A、1-B、1_C、一個(gè)控制艙
5、一個(gè)超聲波探深儀7和整體框架9，所述三個(gè)采水瓶1-A、1-B、1-C沿周向均布固定在所述整體框架9上，所述超聲波探深儀7固定在整體框架9的底部，并通過(guò)電纜與所述控制艙5通信;所述控制艙5沿整體框架9的軸線通過(guò)法蘭固定在整體框架9的中部。
[0018]所述三個(gè)采水瓶1-A、1-B、1-C的結(jié)構(gòu)相同，包括上瓶蓋2、瓶身11、下瓶蓋8以及瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)6，所述上瓶蓋2和下瓶蓋8設(shè)置于瓶身11上下兩端，并通過(guò)瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)6控制開(kāi)合，所述瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)6通過(guò)電纜與所述控制艙5通信。
[0019]所述分層采水器的工作流程是:三個(gè)采水瓶1-A、1-B、1_C均處于打開(kāi)狀態(tài)，設(shè)定三個(gè)采水深度，下放采水器，超聲波探深儀7實(shí)時(shí)檢測(cè)采水器所處深度，到達(dá)既定的上層采水深度時(shí)，控制艙5發(fā)送命令關(guān)閉第一采水瓶1-A;繼續(xù)下放采水器，重復(fù)上述動(dòng)作流程，依次關(guān)閉第二米水瓶1-B和第二米水瓶1-C，完成中層和下層的既定深度米水工作；最后回收米水器。
[0020]所述瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)6包括牽弓I繩4-A、4-B、雙頭電推桿1和彈性繩3，所述彈性繩3穿過(guò)瓶身11，兩端連接上瓶蓋2和下瓶蓋8的內(nèi)側(cè)，所述上瓶蓋2和下瓶蓋8的外側(cè)還設(shè)有牽引孔，第一牽引繩4-A連接上瓶蓋2的牽引孔，經(jīng)整體框架9上層的穿線孔連接到雙頭推桿10的上部伸縮軸的牽引孔上，所述雙頭電推桿10的下部伸縮軸的牽引孔連接第二牽引繩4-B，經(jīng)整體框架9下層的穿線孔連接下瓶蓋8的牽引孔，所述的雙頭電推桿10固定在整體框架9的中部，與整體框架9的上下兩個(gè)穿線孔同軸。
[0021]所述瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)6的工作原理是:接收到控制艙5閉合命令時(shí)，所述的雙頭電推桿10的伸縮軸伸長(zhǎng)，在所述彈性繩3的作用下上瓶蓋2和下瓶蓋8均朝著靠近瓶身11的方向移動(dòng)，最終第一采水瓶1-A完全閉合，上瓶蓋2和下瓶蓋8打開(kāi)過(guò)程與上述過(guò)程相反。
[0022]所述雙頭電推桿10為防水電推桿，實(shí)現(xiàn)雙向軸的同時(shí)收縮或伸出，其總行程為200mm，推力1000N。超聲波探深儀7防護(hù)等級(jí)高，抗震效果好，測(cè)量范圍廣，精確度高。整體框架9為不銹鋼焊接而成，防撞效果好，對(duì)三個(gè)采水瓶1-A、1-B、1-C和各設(shè)備都能起到很好的保護(hù)作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能分層采水器，包括三個(gè)采水瓶(14、1-8、1-0、一個(gè)控制艙(5)、一個(gè)超聲波探深儀(7)和整體框架(9)，其特征在于:所述二個(gè)米水瓶(1-A、1-B、1_C)沿周向均布固定在所述整體框架(9)上，所述超聲波探深儀(7)固定在整體框架(9)的底部，并通過(guò)電纜與所述控制艙(5)通信;所述控制艙(5)沿整體框架(9)的軸線通過(guò)法蘭固定在整體框架(9)的中部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能分層采水器，其特征在于，所述三個(gè)采水瓶(1-A、1-B、1-C)的結(jié)構(gòu)相同，包括上瓶蓋(2)、瓶身(11)、下瓶蓋(8)以及瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)(6)，所述上瓶蓋(2)和下瓶蓋(8)設(shè)置于瓶身(11)上下兩端，并通過(guò)瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)(6)控制開(kāi)合，所述瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)(6)通過(guò)電纜與所述控制艙(5)通信。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能分層采水器，其特征在于，所述瓶蓋自動(dòng)開(kāi)合機(jī)構(gòu)(6)包括牽引繩(4-A、4-B )、雙頭電推桿(1 )和彈性繩(3 )，所述彈性繩(3 )穿過(guò)瓶身(11)，兩端連接上瓶蓋(2)和下瓶蓋(8)的內(nèi)側(cè)，所述上瓶蓋(2)和下瓶蓋(8)的外側(cè)還設(shè)有牽引孔，第一牽引繩(4-A)連接上瓶蓋(2)的牽引孔，經(jīng)整體框架(9)上層的穿線孔連接到雙頭推桿(10)的上部伸縮軸的牽引孔上，所述雙頭電推桿(10)的下部伸縮軸的牽引孔連接第二牽引繩(4-B)，經(jīng)整體框架(9)下層的穿線孔連接下瓶蓋(8)的牽引孔，所述的雙頭電推桿(10)固定在整體框架(9)的中部，與整體框架(9)的上下兩個(gè)穿線孔同軸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能分層采水器，其特征在于，所述雙頭電推桿(10)為防水電推桿，實(shí)現(xiàn)雙向軸的同時(shí)收縮或伸出，其總行程為200_，推力1000N。
【文檔編號(hào)】G01N1/16GK105890931SQ201610315279
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月14日
【發(fā)明人】謝少榮, 程啟興, 丁峰, 吳翔, 劉崇鋒, 羅均
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)