一种用于无人艇的水样提取器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于无人艇的水样提取器，由框架体、采水桶装置、水密控制箱组成，所述采水桶装置和水密控制箱固定在框架体的空心曲杆上，位于框架体的内部。本发明专利技术是一种可挂载于无人水面艇卷扬机系统上的，自带控制装置，用于随时采集水样的无人化水样提取器，根据材料属性，可下放至最深50米处，用于无人化自动采集复杂、多变的各种内河、湖泊、航道、浅海等环境下的水样，对于水域检测或相关的水质研究工作，具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人艇的水样提取器
本专利技术涉及一种用于无人艇的水样提取器。
技术介绍
随着人类的发展，对海洋及内河蕴藏的庞大自然物质资源的需求也日益增多，但是随着环境水质污染的加重，在许多领域和情况下都会需要对大型水域进行取样，而且需要定期进行，如水域检测等。对于离岸边较远位置的水样检测，如果每次都出动人工去采样，显然费时费力。我国湖泊、河流众多，具有非常丰富的淡水资源，但是因为人口基数大，导致人均的淡水资源比较匾乏。随着经济水平的不断提高，由于监管不到位，一些企业非法将污染物排入水源当中，造成水环境的不断恶化和水资源质量的不断下降，一方面威胁了人民的生活质量，另一方面因此产生的经济损失难以估量。目前国家对水域资源的环境监测大多采用重点污染源在线监控设备采集和人工采集的方式，定期对湖泊和河流展开环境监测工作。但这种方式的弊端是不够灵活，需要耗费大量的人力和物力，同时不能适用于复杂多变的水体环境，造成部分水域外业数据的空白。随着自动化产业的发展，一种小型的水面自主航行载体一无人艇渐渐进入人们的视野，无人艇在水域测量领域有着巨大的优势，可以非常灵活地监测水质、探测水文，明显提升了环境监测的效率，大大降低了工作人员的危险系数，大幅提高了水利部门及相关行业的工作效率，所以研发一种无人驾驶水样采集艇有着重要意义。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种用于无人艇的水样提取器，为达到上述目的，本专利技术的思路如下：一种用于无人艇的水样提取器的工作环境是复杂、多变的各种内河、湖泊、航道、浅海等，船体一般搭载大功率卷扬机系统，通过钢丝绳牵引固定来下放和回收提取器，水样提取器由框架体、采水桶装置、控制水密箱等组成，由于提取器在海中将受到水涌的影响，同时考虑到减轻整体载重的因素，整个提取器框架均做成空心直杆型以减小与水的阻力。防水和防压是提取器的关键和难点，因此在采集桶以及控制水密箱体上的预留孔均有水下可用耐腐蚀的O型圈及水密胶做水密处理。由于电推杆与采水桶需要紧密连接已达到开盖关盖的目的，因此两者需要通过可靠的316不锈钢抱箍螺栓上下抱紧固定，然后通过抱箍将采集桶上下螺栓抱紧，通过焊接固定在提取器框架上。基于以上思路，本专利技术采用如下技术方案：一种用于无人艇的水样提取器，由框架体、采水桶装置、水密控制箱组成，所述采水桶装置和水密控制箱固定在框架体的空心曲杆上，位于框架体的内部。所述框架体，包括三个空心圆环、一个实心圆环、四个空心直杆、两个小圆环、第一铰键、四个空心曲杆，上下共三个空心圆环，其中上面两个空心圆环与实心圆环通过焊接固定，同时通过四个空心直杆与下面的空心圆环焊接固定，四个空心曲杆与上下方的空心圆环焊接固定，位于框架体的内部，空心曲杆上下部分别有一个小圆环，每个小圆环上预焊接有六个第一铰键，每个第一铰键上都设有两个预留孔。所述控制水密控制箱，包括顶部防水盖、第一抱箍、水密箱体、第二铰键、水密接头，其中顶部防水盖与水密箱体通过O型圈与水密胶压紧密封，水密箱体上下安装两个抱箍，第一抱箍端部的第二铰键与框架体上的第一铰键通过螺栓锁紧，使得第一抱箍抱紧，将控制水密控制箱固定在框架体上；水密箱体底部预留4个孔，装有4个水密接头；水密箱体内部安装有PLC控制装置、水深传感器、无线数传电台。所述采水桶装置，包括第二抱箍、水下电动推杆、钢丝挂钩、弹性橡胶O型圈、位置传感器、水密接头、采水桶、防水端盖，其中采水桶与框架体预留的第一铰键通过第二抱箍抱住后用螺栓锁紧，采水桶与水下电推杆通过第二抱箍抱住后用螺栓锁紧，水下电推杆上设置有位置传感器，上下端盖与水下电推杆顶部通过销固定，与采水桶通过内部钢丝挂钩挂紧，上下端盖与水密接头通过弹性橡胶O型圈做水密处理。所述端盖，包括顶部凸台、端盖体、底部固定环，其中顶部凸台处有预留自锁凹槽，用来与水下电推杆顶部进行键槽连接，顶部凸台与端盖体焊接固定，底部固定环与端盖体预留孔键槽联接，底部固定环与钢丝挂钩挂紧。本专利技术的工作原理如下：在所述装置上设有两个可装取十升水的采水桶，采水桶设计上下两个端盖，在桶身设有可安装PVC水管的预留孔，同时在每个采水桶上均固定有一个防水防压的水下双向电推杆，用于水下开启上下端盖，端盖体与推杆通过销固定，采水器利用在内部的316钢丝挂勾与电推杆预留孔固定，同时水样提取器还装有控制装置，控制装置放置于水密控制箱中，控制箱中有水深传感器与433M无线数传电台，当通过无线数传电台得到上层任务指令后，内部的PLC开始工作，将自动计算出国标规定的两层采水深度，通过水深传感器测出后分层控制电推杆缩回，打开瓶盖采水，后拉伸关闭瓶盖。水密控制箱通过IP68水下接头与电推杆连接，所有电推杆均安装有位置传感器，将每个电推杆的伸缩位置状态实时反馈给PLC，待任务完成提取出水面后，数传电台继续工作将工作状态反馈给上层界面显示。与现有技术相比，本专利技术具有如下的优点：本专利技术是一种可挂载于无人水面艇卷扬机系统上的，自带控制装置，用于随时采集水样的无人化水样提取器，根据材料属性，可下放至最深50米处，用于无人化自动采集复杂、多变的各种内河、湖泊、航道、浅海等环境下的水样，对于水域检测或相关的水质研究工作，具有重要的意义。附图说明图1为本专利技术一种用于无人艇的水样提取器整体结构示意图。图2为本专利技术一种用于无人艇的水样提取器框架体示意图。图3为本专利技术一种用于无人艇的水样提取器采水桶装置示意图。图4为本专利技术一种用于无人艇的水样提取器水密控制箱示意图。图5为本专利技术一种用于无人艇的水样提取器钢丝挂钩结构示意图。图6为本专利技术一种用于无人艇的水样提取器端盖示意图。具体实施方式下面结合附图及优选实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。如图1所示，一种用于无人艇的水样提取器，其特征在于，由框架体100、采水桶装置300、水密控制箱200组成，所述采水桶装置300和水密控制箱200固定在框架体100的空心曲杆104上，位于框架体100的内部。如图2所示，所述框架体100，包括三个空心圆环101、一个实心圆环105、四个空心直杆102、两个小圆环106、第一铰键103、四个空心曲杆104，上下共三个空心圆环101，其中上面两个空心圆环101与实心圆环105通过焊接固定，同时通过四个空心直杆102与下面的空心圆环101焊接固定，四个空心曲杆104与上下方的空心圆环101焊接固定，位于框架体100的内部，空心曲杆104上下部分别有一个小圆环106，每个小圆环106上预焊接有六个第一铰键103，每个第一铰键103上都设有两个预留孔。如图3所示，所述控制水密控制箱200，包括顶部防水盖201、第一抱箍202、水密箱体203、第二铰键204、水密接头205，其中顶部防水盖201与水密箱体203通过O型圈与水密胶压紧密封，水密箱体203上下安装两个抱箍202，第一抱箍202端部的第二铰键204与框架体100上的第一铰键103通过螺栓锁紧，使得第一抱箍202抱紧，将控制水密控制箱200固定在框架体100上；水密箱体203底部预留4个孔，装有4个水密接头205；水密箱体203内部安装有PLC控制装置、水深传感器、无线数传电台。如图4所示，所述采水桶装置300，包括第二抱箍301、水下电动推杆302、钢丝挂钩303、弹性橡胶O型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人艇的水样提取器，其特征在于，由框架体（100）、采水桶装置（300）、水密控制箱（200）组成，所述采水桶装置（300）和水密控制箱（200）固定在框架体（100）的空心曲杆（104）上，位于框架体（100）的内部。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人艇的水样提取器，其特征在于，由框架体（100）、采水桶装置（300）、水密控制箱（200）组成，所述采水桶装置（300）和水密控制箱（200）固定在框架体（100）的空心曲杆（104）上，位于框架体（100）的内部。2.根据权利要求1所述的用于无人艇的水样提取器，其特征在于，所述框架体（100），包括三个空心圆环（101）、一个实心圆环（105）、四个空心直杆（102）、两个小圆环（106）、第一铰键（103）、四个空心曲杆（104），上下共三个空心圆环（101），其中上面两个空心圆环（101）与实心圆环（105）通过焊接固定，同时通过四个空心直杆（102）与下面的空心圆环（101）焊接固定，四个空心曲杆（104）与上下方的空心圆环（101）焊接固定，位于框架体（100）的内部，空心曲杆（104）上下部分别有一个小圆环（106），每个小圆环（106）上预焊接有六个第一铰键（103），每个第一铰键（103）上都设有两个预留孔。3.根据权利要求1所述的用于无人艇的水样提取器，其特征在于，所述控制水密控制箱（200），包括顶部防水盖（201）、第一抱箍（202）、水密箱体（203）、第二铰键（204）、水密接头（205），其中顶部防水盖（201）与水密箱体（203）通过O型圈与水密胶压紧密封，水密箱体（203）上下安装两个抱箍（202），第一抱箍（202）端部的第二铰键（204）与框架体（100）上的第一铰键（103）通过螺栓锁紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖宇龙，陈勇，彭艳，罗均，刘明确，程启兴，谢少荣，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31