一种水环境监测的取样装置

1.本发明涉及水体采样技术领域，更具体的说，涉及一种水环境监测的取样装置。


背景技术：

2.水环境监测是以水环境为对象，运用物理的、化学的及生物的技术手段，对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、定量和系统的综合分析，以探索研究水环境质量的变化规律；现有的水体取样设备例如专利号为cn201911157128.8专利名称为一种水环境检测用的污染物取样装置的专利；由于其结构的设计，在进行采样时会受到水体较大的浮力，导致采样范围只能够度水表机型采样，采样深度非常有限，其储存方式导致水体样本容易洒出；并且在对比专利中，水体样本流经的腔室不能够进行有效的清洗，导致多次频繁采样的同时，水体样本容易交叉感染，影响检测精准度。


技术实现要素：

3.针对以上缺陷，本发明提供一种水环境监测的取样装置，解决上述问题。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种水环境监测的取样装置，包括圆柱箱体和小型船外机，小型船外机安装在圆柱箱体下表面，所述圆柱箱体上端设有间歇清理机构，所述圆柱箱体下端设有水体取样机构，所述水体取样机构一侧设有样本存放机构。
5.所述水体取样机构包括安装在圆柱箱体侧表面的t型支架，t型支架一端安装有滚珠轴承一，滚珠轴承一外圈安装有转动筒，转动筒一端圆形档板，转动筒侧表面安装有倾斜挡板，转动筒另一端安装有蜗轮，圆柱箱体上端中心处安装有矩形挡板，矩形挡板侧表面安装有立式轴承一，立式轴承一内圈安装有与蜗轮啮合的蜗杆，蜗杆一端安装有齿轮一，矩形挡板一侧设有直线电机一，直线电机一与圆柱箱体固定连接，直线电机一伸缩端安装有双轴电机，双轴电机一端安装有与齿轮一啮合的齿轮二，双轴电机另一端安装有矩形柱；所述转动筒一端安装有取样管，取样管一端与转动筒固定连接，取样管侧表面安装有电磁阀，取样管侧表面安装有快接头一，取样管内壁安装有密封柱，取样管一端安装有限位块一，圆柱箱体下表面开有矩形口，矩形口一端安装有限位块二，限位块二与矩形口滑动连接，限位块二与限位块一的位置相对应，限位块二上表面安装有内螺纹块，矩形口两端设有立式轴承二，立式轴承二与圆柱箱体固定连接，立式轴承二内圈安装有与内螺纹块啮合的螺纹轴，螺纹轴一端安装有皮带轮一，圆柱箱体侧表面安装有固定轴承，固定轴承内圈安装有连接轴，连接轴一端安装有皮带轮二，皮带轮二与皮带轮一之间安装有传动带，连接轴另一端安装有齿轮三，圆形档板侧表面安装有与齿轮三啮合的齿轮四；所述样本存放机构包括安装在圆柱箱体下端中心处的轴承支架，轴承支架两端安装有滚珠轴承二，滚珠轴承二内圈安装有空心管，空心管下端伸出圆柱箱体，空心管上端安装有转动盘，转动盘上表面开有排水槽，排水槽与空心管处于互通的状态，转动盘上表面开有u型槽，转动盘侧表面开有矩形槽，矩形槽设有多个，矩形槽上表面开有圆形通孔一，圆形
通孔一设有多个且呈一字排列，转动盘上表面安装有限位卡箍，限位卡箍设有若干对，限位卡箍下端设有滑动板，滑动板上表面开有圆形通孔二，限位卡箍与滑动板之间安装有压缩弹簧一，矩形槽一侧安装有滑动箱体，滑动箱体侧表面安装有隔板，隔板设有多个；所述空心管上端安装有实心块，实心块上表面开有矩形孔，矩形孔与矩形柱的位置相对应，所述圆柱箱体下端安装有环形气囊；所述直线电机一一侧安装有l型杆，l型杆与圆柱箱体固定连接，l型杆下端安装有l型限位板，l型限位板与l型杆铰接，l型限位板下端安装有耐磨球，l型限位板与l型杆之间安装有扭力弹簧二；所述矩形挡板下端安装有弧形干涉板，弧形干涉板与滑动板一端的位置相对应。
6.进一步的，所述间歇清理机构包括安装在圆柱箱体上表面的矩形箱体，矩形箱体与圆柱箱体之间开有通孔三，矩形箱体上端安装有直线电机二，直线电机二伸缩端安装有输水管，输水管下端安装有快接头二，输水管一端安装有直线电机三，直线电机三伸缩端安装有拨杆，所述圆柱箱体上表面安装有水箱，水箱内安装有抽吸泵，抽吸泵与输水管之间安装有连接管。
7.进一步的，所述滑动箱体上表面安装有橡胶垫。
8.进一步的，矩形挡板侧表面安装有限位管，限位管内圈安装有滑动柱，滑动柱与圆柱箱体之间安装有压缩弹簧二，滑动柱下端安装有限位半齿。
9.进一步的，所述滑动箱体一端安装有摆动杆，摆动杆与滑动箱体铰接，滑动箱体与摆动杆之间安装有扭力弹簧一，摆动杆一端安装有三角块一，转动盘上表面安装有三角块二，三角块一与三角块二的位置相对应。
10.进一步的，圆柱箱体上表面一侧安装有钢化玻璃，圆柱箱体侧表面开有取样口，取样口一侧安装有橡胶塞。
11.本发明的有益效果是：通过水体取样机构的作用可以同时对不同深度的水体进行采样，增加采样范围的同时，提高采样效率；通过样本存放机构的作用可以防止水体样本溢出，提高水体样本的安全性；通过间歇清理机构的作用可以对水体样本的流动路径进行清理，防止交叉感染。
附图说明
12.图1是本发明所述一种水环境监测的取样装置的结构示意图；图2是水体取样机构的放大示意图；图3是双轴电机的放大示意图；图4是样本存放机构的局部示意图；图5是水体取样机构的局部示意图；图6是排水槽的侧视示意图；图7是转动盘的俯视示意图；图8是取样管的展开示意图；图9是取样管的状态示意图；图10是滑动箱体的侧视示意图；图11是摆动杆的放大示意图；图12是橡胶垫的示意图；
图中，1、圆柱箱体；2、小型船外机；3、t型支架；4、滚珠轴承一；5、转动筒；6、圆形档板；7、倾斜挡板；8、蜗轮；9、矩形挡板；10、立式轴承一；11、蜗杆；12、齿轮一；13、直线电机一；14、双轴电机；15、齿轮二；16、矩形柱；17、取样管；18、电磁阀；19、快接头一；20、密封柱；21、限位块一；22、矩形口；23、限位块二；24、内螺纹块；25、立式轴承二；26、螺纹轴；27、皮带轮一；28、固定轴承；29、连接轴；30、皮带轮二；31、传动带；32、齿轮三；33、齿轮四；34、轴承支架；35、滚珠轴承二；36、空心管；37、转动盘；38、排水槽；39、u型槽；40、矩形槽；41、圆形通孔一；42、限位卡箍；43、滑动板；44、圆形通孔二；45、压缩弹簧一；46、滑动箱体；47、隔板；48、实心块；49、矩形孔；50、环形气囊；51、l型杆；52、l型限位板；53、耐磨球；54、扭力弹簧二；55、矩形箱体；56、通孔三；57、直线电机二；58、输水管；59、直线电机三；60、拨杆；61、水箱；62、抽吸泵；63、连接管；64、橡胶垫；65、限位管；66、滑动柱；67、压缩弹簧二；68、限位半齿；69、摆动杆；70、扭力弹簧一；71、三角块一；72、三角块二；73、钢化玻璃；74、取样口；75、橡胶塞；76、弧形干涉板；77、快接头二。
具体实施方式
13.下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-12所示，一种水环境监测的取样装置，包括圆柱箱体1和小型船外机2，小型船外机2安装在圆柱箱体1下表面，圆柱箱体1上端设有间歇清理机构，圆柱箱体1下端设有水体取样机构，水体取样机构一侧设有样本存放机构。
14.水体取样机构包括安装在圆柱箱体1侧表面的t型支架3，t型支架3一端安装有滚珠轴承一4，滚珠轴承一4外圈安装有转动筒5，转动筒5一端圆形档板6，转动筒5侧表面安装有倾斜挡板7，转动筒5另一端安装有蜗轮8，圆柱箱体1上端中心处安装有矩形挡板9，矩形挡板9侧表面安装有立式轴承一10，立式轴承一10内圈安装有与蜗轮8啮合的蜗杆11，蜗杆11一端安装有齿轮一12，矩形挡板9一侧设有直线电机一13，直线电机一13与圆柱箱体1固定连接，直线电机一13伸缩端安装有双轴电机14，双轴电机14一端安装有与齿轮一12啮合的齿轮二15，双轴电机14另一端安装有矩形柱16；转动筒5一端安装有取样管17，取样管17一端与转动筒5固定连接，取样管17侧表面安装有电磁阀18，取样管17侧表面安装有快接头一19，取样管17内壁安装有密封柱20，取样管17一端安装有限位块一21，圆柱箱体1下表面开有矩形口22，矩形口22一端安装有限位块二23，限位块二23与矩形口22滑动连接，限位块二23与限位块一21的位置相对应，限位块二23上表面安装有内螺纹块24，矩形口22两端设有立式轴承二25，立式轴承二25与圆柱箱体1固定连接，立式轴承二25内圈安装有与内螺纹块24啮合的螺纹轴26，螺纹轴26一端安装有皮带轮一27，圆柱箱体1侧表面安装有固定轴承28，固定轴承28内圈安装有连接轴29，连接轴29一端安装有皮带轮二30，皮带轮二30与皮带轮一27之间安装有传动带31，连接轴29另一端安装有齿轮三32，圆形档板6侧表面安装有与齿轮三32啮合的齿轮四33；通过双轴电机14正转，间接带动转动筒5转动，转动筒5释放取样管17，使卷曲的取样管17变成竖直的状态，取样管17的一端通过矩形口22进入水体；控制器控制电磁阀18打开，不同深度的水体会进入到不同的电磁阀18内，通过密封柱20可以将取样管17分割成多个独立的腔体，不同深度的水体样本会进入到取样管17内的腔体内，之后控制器控制电磁阀18关闭，实现采样的目的；样本存放机构包括安装在圆柱箱体1下端中心处的轴承支架34，轴承支架34两端
安装有滚珠轴承二35，滚珠轴承二35内圈安装有空心管36，空心管36下端伸出圆柱箱体1，空心管36上端安装有转动盘37，转动盘37上表面开有排水槽38，排水槽38与空心管36处于互通的状态，转动盘37上表面开有u型槽39，转动盘37侧表面开有矩形槽40，矩形槽40设有多个，矩形槽40上表面开有圆形通孔一41，圆形通孔一41设有多个且呈一字排列，转动盘37上表面安装有限位卡箍42，限位卡箍42设有若干对，限位卡箍42下端设有滑动板43，滑动板43上表面开有圆形通孔二44，限位卡箍42与滑动板43之间安装有压缩弹簧一45，矩形槽40一侧安装有滑动箱体46，滑动箱体46侧表面安装有隔板47，隔板47设有多个；空心管36上端安装有实心块48，实心块48上表面开有矩形孔49，矩形孔49与矩形柱16的位置相对应，圆柱箱体1下端安装有环形气囊50；直线电机一13一侧安装有l型杆51，l型杆51与圆柱箱体1固定连接，l型杆51下端安装有l型限位板52，l型限位板52与l型杆51铰接，l型限位板52下端安装有耐磨球53，l型限位板52与l型杆51之间安装有扭力弹簧二54；矩形挡板9下端安装有弧形干涉板76，弧形干涉板76与滑动板43一端的位置相对应；通过控制器控制双轴电机14正转一定角度，双轴电机14带动矩形柱16、实心块48、空心管36、转动盘37转动，使滑动箱体46位于电磁阀18的正下方；在转动盘37转动的同时会带动相应的滑动板43与弧形干涉板76干涉，弧形干涉板76将会推动滑动板43向左侧移动，滑动板43上表面的圆形通孔二44与圆形通孔一41对齐，便于水体样本的传输，通过压缩弹簧一45的作用可以使转动盘37再次转动时滑动板43的复位，实现相对密封保存的目的，控制器控制电磁阀18打开，利用重力的作用可以使水体样本流到滑动箱体46内，实现样品保存的操作。
15.间歇清理机构包括安装在圆柱箱体1上表面的矩形箱体55，矩形箱体55与圆柱箱体1之间开有通孔三56，矩形箱体55上端安装有直线电机二57，直线电机二57伸缩端安装有输水管58，输水管58下端安装有快接头二77，输水管58一端安装有直线电机三59，直线电机三59伸缩端安装有拨杆60，圆柱箱体1上表面安装有水箱61，水箱61内安装有抽吸泵62，抽吸泵62与输水管58之间安装有连接管63；通过双轴电机14正转，使排水槽38移动到电磁阀18的正下方，此时控制器控制直线电机二57再次伸长，间接带动快接头二77与快接头一19对接，控制器控制抽吸泵62工作，抽吸泵62的工作使水箱61内的清水通过抽吸泵62、连接管63、输水管58、快接头二77排出，并通过快接头一19进入到取样管17内，实现对取样管17清洗的目的。
16.滑动箱体46上表面安装有橡胶垫64。
17.矩形挡板9侧表面安装有限位管65，限位管65内圈安装有滑动柱66，滑动柱66与圆柱箱体1之间安装有压缩弹簧二67，滑动柱66下端安装有限位半齿68。
18.滑动箱体46一端安装有摆动杆69，摆动杆69与滑动箱体46铰接，滑动箱体46与摆动杆69之间安装有扭力弹簧一70，摆动杆69一端安装有三角块一71，转动盘37上表面安装有三角块二72，三角块一71与三角块二72的位置相对应。
19.圆柱箱体1上表面一侧安装有钢化玻璃73，圆柱箱体1侧表面开有取样口74，取样口74一侧安装有橡胶塞75。
20.在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，该设备适用与水面平静的环境，使用该设备时将圆柱箱体1放置到相应的水域内，（也可以手持圆柱箱体1进行取样操作），通过环形气囊50的作用可以使圆柱箱体1漂浮在水面上，控制器可通过无线遥控的方式驱动小型船外机2工作，小型船外机2为圆柱箱体1提供移动的动力，当移动到指定的
水域后，控制器控制双轴电机14正转，此时齿轮二15与齿轮一12啮合，矩形柱16与矩形孔49分离，双轴电机14的转动带动齿轮一12转动，齿轮一12的转动带动蜗杆11旋转，通过立式轴承一10的作用可以使蜗杆11稳定的转动，蜗杆11驱动蜗轮8、转动筒5转动，转动筒5释放取样管17，使卷曲的取样管17变成竖直的状态，取样管17的一端通过矩形口22进入水体；通过t型支架和滚珠轴承一4的作用可以使转动筒5稳定的转动；转动筒5释放取样管17时，取样管17与转动筒5的施力点会发生移动并渐渐靠近倾斜挡板7一端，圆形档板6侧表面的齿轮四33带动齿轮三32转动，齿轮三32的转动带动连接轴29、皮带轮二30转动，通过固定轴承28的作用可以使连接轴29稳定的转动，皮带轮二30通过传动带31带动皮带轮一27旋转，皮带轮一27带动螺纹轴26转动，通过立式轴承二25的作用可以使螺纹轴26稳定的转动，螺纹轴26驱动内螺纹块24、限位块二23向右侧移动，使限位块二23能够跟随取样管17的平移而移动，使取样管17在释放或者收起能够更加稳定；取样管17释放完毕之后，此时取样管17穿过u型槽39；控制器控制电磁阀18打开，不同深度的水体会进入到不同的电磁阀18内，通过密封柱20可以将取样管17分割成多个独立的腔体，不同深度的水体样本会进入到取样管17内的腔体内，之后控制器控制电磁阀18关闭；控制器控制双轴电机14反转，双轴电机14反转带动取样管17复位；复位之后控制器控制直线电机一13伸长，直线电机一13的伸长带动双轴电机14向下移动，使矩形柱16插进矩形孔49内，便于向实心块48传递动力，同时通过压缩弹簧67的作用可以使滑动柱66、限位半齿68下移，最终使限位半齿68与齿轮一12啮合，实现锁止齿轮一12的目的，齿轮一12与齿轮二15分离；直线电机一13的伸长还顶住l型限位板52，使l型限位板52顺时针转动，l型限位板52的下端与转动盘37分离，使转动盘37便于转动，当直线电机一13缩短时，通过扭力弹簧二54的作用可以使l型限位板52复位，l型限位板52下端顶住转动盘37，防止转动盘37自主转动；控制器控制双轴电机14正转一定角度，双轴电机14带动矩形柱16、实心块48、空心管36、转动盘37转动，使滑动箱体46位于电磁阀18的正下方，之后双轴电机14停止转动；在转动盘37转动的同时会带动相应的滑动板43与弧形干涉板76干涉，弧形干涉板76将会推动滑动板43向左侧移动，滑动板43上表面的圆形通孔二44与圆形通孔一41对齐，便于水体样本的传输，通过限位卡箍42的作用可以使滑动板43稳定的滑动，通过压缩弹簧一45的作用可以使转动盘37再次转动时滑动板43的复位，实现相对密封保存的目的；之后控制器控制直线电机二57伸长，使拨杆60移动到与取样管17水平的位置，直线电机三59缩短，带动拨杆60向右侧移动并挤压取样管17，使取样管17更加紧凑，减小电磁阀18与圆形通孔一41垂直误差，此时快接头一19不与快接头二77对接；控制器控制电磁阀18打开，利用重力的作用可以使水体样本流到滑动箱体46内，直至取样管17内的水体样本排空，通过隔板47的作用可以将不同高度的水体样本隔离，实现单次采样可以对不同深度的水体进行采样的目的；之后控制器控制双轴电机14正转，使排水槽38移动到电磁阀18的正下方，此时控制器控制直线电机二57再次伸长，间接带动快接头二77与快接头一19对接，控制器控制抽吸泵62工作，抽吸泵62的工作使水箱61内的清水通过抽吸泵62、连接管63、输水管58、快接头二77排出，并通过快接头一19进入到取样管17内，实现对取样管17清洗的目的，清洗的废水通过电磁阀18下落到排水槽38内，排水槽38内的废水流到空心管36内，通过空心管36的下方排出，之后控制器控制双轴电机14正转，使另一组u型槽39移动到电磁阀18下方，为下
次采样做准备；上述操作完成一次采样、存放、清洗；采样完毕之后，手动打开橡胶塞75，通过钢化玻璃73可以清楚的观察转动盘37转动的位置，当滑动箱体46转动到取样口74位置的时候，手动按动摆动杆69，摆动杆69另一端带动三角块一71与三角块二72分离，之后向外侧拖拽滑动箱体46，使滑动箱体46与矩形槽40分离，之后将滑动箱体46移动分析仪附近，便于对水体样本的检测；限位块二23内圈设有对应的刮水板，防止过多的水分进入到圆柱箱体1内。
21.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。