一种多类型复杂样品统一采样的多功能水下采样装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于水下采集装置技术领域，公开了一种多类型复杂样品统一采样的多功能水下采样装置。该装置包括用于样品采集的作业组件、辅助组件以及用于数据收集处理及反馈的控制组件，所述作业组件包括水样采样单元和土样采集单元，所述辅助组件包括运动推进单元，所述控制组件包括控制器单元和上位机。本发明专利技术能够仅仅通过一次采样操作即可同时精确高效地获取包含土样及水样在内的复杂采样对象，同时，在一次性完成多种复杂样品采集的过程中还显著提高了相应水下采样装置在进行工作时的采集点定位和运动位姿的精度，同时还具备整个装置结构紧凑、便于操控，工作稳定性强和适应于各类复杂水下环境等特点。

A Multifunctional Underwater Sampling Device for Unified Sampling of Multi-type Complex Samples

The invention belongs to the technical field of underwater sampling device, and discloses a multifunctional underwater sampling device for uniform sampling of multi-type complex samples. The device comprises an operation component for sample collection, an auxiliary component and a control component for data collection, processing and feedback. The operation component comprises a water sample sampling unit and a soil sample collection unit. The auxiliary component comprises a motion propulsion unit, and the control component comprises a controller unit and a host computer. The invention can simultaneously obtain complex sampling objects including soil and water samples accurately and efficiently through only one sampling operation, and significantly improves the positioning accuracy of acquisition points and movement posture of the corresponding underwater sampling device in the process of completing a variety of complex sample acquisition at one time. At the same time, the whole device has compact structure and is easy to operate. Control, strong stability and adaptability to all kinds of complex underwater environment.

【技术实现步骤摘要】
一种多类型复杂样品统一采样的多功能水下采样装置
本专利技术属于水下采集装置
，更具体地，涉及一种多类型复杂样品统一采样的多功能水下采样装置。
技术介绍
江河海洋等水域广袤无垠，包容万物，其蕴藏着丰富的油气资源、化学资源、空间资源等，是地球上实实在在的资源宝库。据统计，世界海洋中所蕴藏的石油资源量约占全球石油资源总量的34％左右。海水中可提取、可转化利用的化学物质高达50余种。除此之外，海洋中可开发利用的空间资源比陆地上的空间资源要多几倍甚至是几十倍。水下采样是进行水下调查，发掘丰富水下资源的重要途径，此外还对环境监测、水文分析具有十分重要的科学意义。传统的水底沉积物采样方式有抓斗式采泥和重力式采泥。抓斗式采泥是通过抓斗抓取表层沉积物。重力式采泥是通过装置的重力砸入沉积物来获得柱状样品。但这些方法存在取样随机性大、准确性差、无法获知水下采样情况的缺点，采样效果并不理想。随后出现的更加专业的水下采样设备，将采样装置与中央控制系统、水下监测装置相结合，借助水下监测的实时监控和控制系统对采样装置的主动控制，使得人们可以自主操作采泥装置在水下的动作。一定程度上提高了采样的准确性，取得了较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多类型复杂样品统一采样的多功能水下采样装置，该装置包括用于样品采集的作业组件、辅助组件以及用于数据收集处理及反馈的控制组件，其特征在于：所述作业组件包括水样采样单元(2)和土样采集单元(3)，其中，所述水样采样单元(2)被设计为基于注射器的分层水样自动采集器的形式，并配备有用于对所述采集器所处位置的水压数据进行实时监测的深度计(2‑1)，并且将实时获取的水压数据等信息发送至所述控制组件；所述土样采集单元(3)被设计为振动式沉积物采样器的形式，并配备有用于对采样器的离底高度进行实时监测的高度计(3‑1)，并且将实时的离底高度数据等信息发送至所述控制组件；所述辅助组件包括运动推进单元(4)...

【技术特征摘要】
1.一种多类型复杂样品统一采样的多功能水下采样装置，该装置包括用于样品采集的作业组件、辅助组件以及用于数据收集处理及反馈的控制组件，其特征在于：所述作业组件包括水样采样单元(2)和土样采集单元(3)，其中，所述水样采样单元(2)被设计为基于注射器的分层水样自动采集器的形式，并配备有用于对所述采集器所处位置的水压数据进行实时监测的深度计(2-1)，并且将实时获取的水压数据等信息发送至所述控制组件；所述土样采集单元(3)被设计为振动式沉积物采样器的形式，并配备有用于对采样器的离底高度进行实时监测的高度计(3-1)，并且将实时的离底高度数据等信息发送至所述控制组件；所述辅助组件包括运动推进单元(4)，所述运动推进单元(4)包括惯性导航器(4-1)，其中，所述惯性导航器(4-1)用于对整体的水下采样装置的位姿进行实时监测，同时将获得的位姿信息发送至所述控制组件，然后基于所述控制组件反馈的运动调整指令来驱动水下采样装置，由此实现水下采样装置的水下自由运动和位姿调整；所述控制组件包括控制器单元(1)和上位机(8)，其中，所述控制器单元(1)被设计成辅助计算机和主控制板的双控制器架构形式，其中该主控制板用于接收所述作业组件和所述辅助组件实时收集的数据，并实时将数据传通过所述辅助计算机传输给上位机(8)，同时接受上位机(8)的控制命令实时向相应的模块输出指令。2.根据权利要求1所述的水下采样装置，其特征在于，所述控制器单元(1)包括嵌入式辅助计算机(1-1)和STM32主控板(1-2)，所述嵌入式辅助计算机(1-1)用于实现所述上位机(8)STM32主控板(1-2)之间的通信中转。3.根据权利要求1或2任一项所述的水下采样装置，其特征在于，所述运动推进单元(4)优选的还包括推进器驱动器(4-2)及推进器(4-3)，其中，推进器驱动器(4-2)及推进器(4-3)根据所述控制组件发送的指令实时完成水下采样装置包括航向角、俯仰角以及横滚角的姿态调整。4.根据权利要求3所述的水下采样装置，其特征在于，所述推进器(4-3)的数量为四个，其中两个水平方向配置，另外两个垂直方向配置，水平配置的两个所述推进器(4-3)用来控制采样装置的前进、后退及转艏动作，垂直配置的两个所述推进器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：余文勇，陈求稳，何健，余居华，张阳，吴运雄，杨颖达，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42