本发明专利技术提供一种电磁控制的具有可视化功能的抓斗式表层沉积物采样器，包括抓斗、抓斗连接轴、电磁开关、固定横管、视频监控系统、信号转换器、显示及电源控制系统，所述抓斗由左右两个开口相对的扇形抓斗与抓斗连接轴铰接形成，抓斗连接轴上安装内设有电磁开关的电磁开关固定架，电磁开关固定架的顶部安装固定横管，固定横管上安装有与显示及电源控制系统连接的视频监控系统，所述电磁开关包括环形磁铁及环绕在环形磁铁上的导电线圈，且环形磁铁的磁性与导电线圈通电后的磁性大小相等而磁极相反，电磁开关5的电源由显示及电源控制系统控制开启或关闭。本发明专利技术解决了传统抓斗式采样器脱钩不顺畅的问题，操作简单，采集效率大大提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水底沉积物采样
，具体是一种电磁控制的具有可视化功能的抓斗式表层沉积物采样器。
技术介绍
水体沉积物包含大量的生态环境信息，是水生态环境研究领域常用的研究对象，利用专门的沉积物采集器对水体底部的沉积物进行采集，研究其物理、化学和生物特征是环境科学、水生生物学、生态学等领域常规科研内容。目前，常用的表层沉积物采样器主要分为抓斗式和箱式两种。现有抓斗式采样器在采集样品时，先将两片抓斗四个边缘的侧拉绳挂在一个金属挂钩上，挂钩与主拉绳连接，当采集器下放到水体底部，抓斗触底后，主拉绳拉力消失，金属挂钩翻转，侧拉绳脱落，当提升主拉绳时，抓斗闭合，实现表层沉积物的采集，但在实际操作过程中，经常出现侧拉绳不能脱钩，采集器抓斗不能闭合的问题。同时，现有抓斗式采样器仅适用于底质为淤泥或泥沙等软质的沉积物，对于底质类型是卵、砾石等硬质的底质，抓斗式采样器并不适用，但在实际操作过程中采集者在水面上，并不能判断所处位置水下沉积物的类型。这样就存在可能需要重复放置采集器，不断试探的问题，既耗费人力，又耽误时间。这些问题都严重影响了抓斗式表层沉积物采样器的使用效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种电磁控制的具有可视化功能的抓斗式表层沉积物采样器，解决了传统抓斗式采表层样器脱钩不顺畅的问题，实现了采集过程的实时监控，并同时具有测量水深的功能，操作简单，采集效率大大提高。—种电磁控制的具有可视化功能的抓斗式表层沉积物采样器，包括抓斗、抓斗连接轴，所述抓斗由左右两个开口相对的扇形抓斗与抓斗连接轴铰接形成，其特征在于:还包括电磁开关、固定横管、视频监控系统、信号转换器、显示及电源控制系统，抓斗连接轴上安装内设有电磁开关的电磁开关固定架，电磁开关固定架的顶部安装固定横管，固定横管上安装有与显示及电源控制系统连接的视频监控系统，所述电磁开关包括环形磁铁及环绕在环形磁铁上的导电线圈，且环形磁铁的磁性与导电线圈通电后的磁性大小相等而磁极相反，电磁开关的电源由显示及电源控制系统控制开启或关闭。进一步的，电磁开关断电时，环形磁铁的磁力作用可将抓斗的左右两片抓斗背靠背吸引以使得抓斗呈打开状态，电磁开关通电后环形磁铁的磁性与导电线圈的磁性相互抵消，左右两个扇形抓斗吸力消失后靠重力自然下垂而闭合。进一步的，固定横管上还安装有光照补偿系统和水深测量系统，光照补偿系统用于视频监控系统在水底摄像时的光线不足，水深测量系统用于测量采样器下潜到水底的深度。进一步的，电磁开关和光照补偿系统的电源线、视频监控系统和水深测量系统的电源线和信号线连接到电缆拉绳转换接头后合成电缆拉绳，电缆拉绳通过信号转换器与显示及电源控制系统连接。进一步的，抓斗连接轴套设有用于固定电磁开关固定架的连接轴外套，电磁开关固定架与连接轴外套固定连接。进一步的，所述光照补偿系统包括水下强光探照灯及与水下强光探照灯连接的光照强度控制器。进一步的，所述视频监控系统包括水下摄像头及与水下摄像头连接的控制器，摄像头安装在固定横管上。进一步的，所述水深测量系包括依次连接的液位传感器、信号转换器、处理器。进一步的，固定横管为中空铁管或不锈钢管，电磁开关和光照补偿系统的电源线、视频监控系统和水深测量系统的电源线和信号线均布设在固定横管内部，然后通过固定横管连接到电缆拉绳转换接头。进一步的，所述显示及电源控制系统用于显示视频监控系统的成像及测量水深的数值，控制光照补偿系统、电磁开关的电源，调节和操控视频监控系统及光照补偿系统相关参数。本专利技术两片抓斗的闭合通过电磁开关控制，即当电磁开关5断电时，通过环形磁铁的磁力将抓斗的左右两片抓斗背靠背吸在一起，使得抓斗呈打开状态，当采样器到达水体底部指定位置后，显示及电源控制系统控制电磁开关通电，由于环形磁铁的磁性与导电线圈的磁性大小相等而磁极相反，磁性相互抵消，两片抓斗失去吸力后靠重力自然下垂，抓斗闭合，相比现有采样器取消了侧拉绳即挂钩的使用，进而解决了脱钩不顺畅的问题，同时采样器下放到水底或提升到水面时均通过电缆拉绳操作，采集位置的确定通过视频监控系统判断，无需重复多次放置采集器，节省了人力同时提高了工作效率。【附图说明】图1是本专利技术电磁控制的具有可视化功能的抓斗式表层沉积物采样器的主视图；图2是本专利技术沉积物采样器的俯视图；图3是本专利技术沉积物采样器的侧视图；图4是本专利技术沉积物采样器中电缆拉绳的结构示意图；图5是本专利技术沉积物采样器中电磁开关的结构示意图。图中:1 一抓斗，2—抓斗连接轴，3—连接轴外套，4一电磁开关固定架，5 —电磁开关，6—固定横管，7—光照补偿系统，8—视频监控系统，9一水深测量系统，10—连接钢缆，11 一电源线，12—信号线，13—连接环，14 一电缆拉绳转换接头，15—电缆拉绳，16—信号转换器，17—显示及电源控制系统，18—排气孔，15-1—电缆拉绳内芯，15-2—电缆拉绳外套，5-1—环形磁铁，5-2一导电线圈。【具体实施方式】下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。请参考图1-3，本专利技术提供一种电磁控制的具有可视化功能的抓斗式表层沉积物采样器，包括抓斗1、抓斗连接轴2、连接轴外套3、电磁开关固定架4、电磁开关5、固定横管6、光照补偿系统7、视频监控系统8、水深测量系统9、连接钢缆10、电源线11、信号线12、连接环13、电缆拉绳转换接头14、电缆拉绳15、信号转换器16、显示及电源控制系统17。所述抓斗1由左右两个开口相对的扇形抓斗通过抓斗连接轴2连接在一起，扇形抓斗具有开口面的上端边缘与抓斗连接轴2铰接，这样左右两个扇形抓斗可绕抓斗连接轴2自由转动，左右两个扇形抓斗的开口面闭合和分离即实现抓斗1的闭合和打开。左右两个扇形抓斗的可由尺寸相同、横截面为四分之一扇形的铁质或不锈钢板构成，所述两个钢板的开口相对，边缘规整、密封性好。钢板顶面各设置4个排气孔18。抓斗连接轴2套设有用于固定电磁开关固定架4的连接轴外套3，电磁开关固定架4与连接轴外套3之间通过螺丝固定。所述电磁开关固定架4可为长方体铁质或不锈钢框架部件，外面用塑料材质被膜包裹，其作用一方面用于固定电磁开关5，另一方面为连接固定横管7。所述电磁开关固定架4上安装有电磁开关5，如图5所示，所述电磁开关5包括环形磁铁5-1及环绕在环形磁铁5-1上的导电线圈5-2，所述电磁开关5的外部用较薄的塑料材料包裹，镶嵌在电磁开关固定架4上，导电线圈5-2的通电导线与固定横管6内部的电源线连接以接通电源。环形磁铁5-1所需磁力大小与抓斗1的材质和重量有关，环形磁铁5-1外面缠绕的导电线圈5-2的数量与磁铁的磁力大小有关(需根据磁铁磁性计算获得)。电磁开关固定架4的顶部用螺丝安装固定横管6，固定横管6两边安装光照补偿系统7、视频监控系统8和水深测量系统9，视频监控系统8的摄像头可旋转。所述光照补偿系统7包括水下强光探照灯及与水下强光探照灯连接的光照强度控制器，所述水下强光探照灯要求防水等级IP68，连续工作时间大于8小时，额定电压12v，外形尺寸不大于100X200_ ;光照强度控制器主要元件为电阻，集成在电源控制器中。所述视频监控系统8包括水下摄像头及与水下摄像头当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电磁控制的具有可视化功能的抓斗式表层沉积物采样器，包括抓斗(1)、抓斗连接轴(2)，所述抓斗(1)由左右两个开口相对的扇形抓斗与抓斗连接轴(2)铰接形成，其特征在于：还包括电磁开关(5)、固定横管(6)、视频监控系统(8)、信号转换器(16)、显示及电源控制系统(17)，抓斗连接轴(2)上安装内设有电磁开关(5)的电磁开关固定架(4)，电磁开关固定架(4)的顶部安装固定横管(6)，固定横管(6)上安装有与显示及电源控制系统(17)连接的视频监控系统(8)，所述电磁开关(5)包括环形磁铁(5‑1)及环绕在环形磁铁(5‑1)上的导电线圈(5‑2)，且环形磁铁(5‑1)的磁性与导电线圈(5‑2)通电后的磁性大小相等而磁极相反，电磁开关(5)的电源由显示及电源控制系统(17)控制开启或关闭。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟华，李青云，汤显强，郭伟杰，李欢，龙萌，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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