一种便于水质分层同步采样的储水箱制造技术

本发明专利技术公开了一种便于水质分层同步采样的储水箱，涉及水质监测技术领域。本发明专利技术的一种便于水质分层同步采样的储水箱主要包括储水箱体、动力及传动系统、智能控制系统和棘轮机构。储水箱体用于储水并对采集的水样进行引流；动力及传动系统能够保证储水箱体内各个区域的水样采集过程正常进行且互不影响；智能控制单元通过分析光线传感器发出的模拟信号对水样采集过程进行控制；棘轮机构根据储水箱体中的水位情况阻断相应区域的水样采集过程。本发明专利技术能够实现对储水箱体内不同深度水体的同步采样，并根据储水箱体中的水位情况控制储水箱体内各个区域的水样采集过程，有效简化对储水箱内水样的采集过程，应用前景广阔。

A water storage tank for stratified and synchronous sampling of water quality

【技术实现步骤摘要】
一种便于水质分层同步采样的储水箱
本专利技术属于水质监测
，特别涉及一种便于水质分层同步采样的储水箱。
技术介绍
水质检测是对水体环境进行评价的主要途径，进行水质检测的前提是对待检测水体进行采样。现有的水样采集设备大多适用于在自然河流和湖泊上进行的水样采集活动，不能完全满足对封闭的储水箱进行水样采集的要求。此外，当前针对储水箱体、罐体，特别是大型储水箱的水样采集，需要人工攀爬至箱体顶部并分次对不同深度和位置的水体进行采样，高处作业操作不便且风险较大。
技术实现思路
专利技术目的：为了进一步简化储水箱内水样的采集工作，实现对储水箱内不同深度水体的同步采样，本专利技术提供了一种便于水质分层同步采样的储水箱。技术方案：本专利技术解决其技术问题所采用的一种便于水质分层同步采样的储水箱，包括储水箱体、动力及传动系统、智能控制系统、棘轮机构。所述的储水箱体包括三个取水口、引水管、电动伸缩杆、封闭薄片、光线传感器和一个水位传感器，三个取水口均位于储水箱体底部，每个取水口上方均连接有引水管，引水管为直角弯折结构，引水管可分为竖直段和水平段，每根引水管的竖直段的顶端均有水平设置的封闭薄片，封闭薄片的下方设有电动伸缩杆，封闭薄片左端铰接在引水管的左侧边壁上，封闭薄片右端支撑在电动伸缩杆的顶部，光线传感器安装在位于取水口上方的引水管内壁上，水位传感器安装在储水箱体边壁内侧的底部。所述的动力及传动系统包括固定平台、电动机、动力输入轴、传动轴A、传动轴B、传动轴C、锥齿轮A、锥齿轮B、锥齿轮C、差速器A、差速器B、支架A、锥齿轮D、锥齿轮E、锥齿轮F、锥齿轮G、支架B、锥齿轮H、锥齿轮I、锥齿轮J、锥齿轮K、直齿轮A、直齿轮B、直齿轮C、直齿轮D、直齿轮E、直齿轮F和过水口，固定平台位于储水箱体的下方，固定平台底部固定于地面，电动机安装在固定平台顶部的左侧，电动机与动力输入轴左端连接，动力输入轴右端连接锥齿轮A，锥齿轮A与锥齿轮B相互啮合，锥齿轮B与锥齿轮C相互啮合，锥齿轮C的背面通过传动轴A与直齿轮A连接，差速器A通过支架A固定在锥齿轮B齿面的中央，差速器A由锥齿轮D、锥齿轮E、锥齿轮F和锥齿轮G组成，锥齿轮D的背面与锥齿轮B的齿面相对，沿逆时针方向设置的锥齿轮D、锥齿轮E、锥齿轮F和锥齿轮G依次啮合并围成一个正方形，差速器B通过支架B固定在锥齿轮B背面的中央，差速器B由锥齿轮H、锥齿轮I、锥齿轮J和锥齿轮K组成，锥齿轮H的背面与锥齿轮B的背面相对，沿逆时针方向设置的锥齿轮H、锥齿轮I、锥齿轮J和锥齿轮K依次啮合并围成一个正方形，传动轴B和传动轴C分别通过轴承座和轴承安装在固定平台顶部中央的左右两侧，直齿轮B和锥齿轮F固定在传动轴B的左右两端，锥齿轮J与直齿轮C固定在传动轴C的左右两端，直齿轮D、直齿轮E、直齿轮F设置在储水箱底部的下表面，直齿轮D、直齿轮E、直齿轮F规格相同且均设有过水口，规格相同的直齿轮A、直齿轮B、直齿轮C分别位于直齿轮D、直齿轮E、直齿轮F的下方，直齿轮D与直齿轮A垂直啮合，直齿轮E与直齿轮B垂直啮合，直齿轮F与直齿轮C垂直啮合。所述的智能控制器用于接收光线传感器传递的模拟信号以实现对电动伸缩杆工作状态的控制，智能控制器包括依次相连的信号接收器、A/D信号转换器、单片机和D/A信号转换器，信号接收器的输入端与光线传感器相连，D/A信号转换器的输出端与电动伸缩杆相连。所述的棘轮机构共有两组，一组位于锥齿轮F与直齿轮B之间，另一组位于锥齿轮J与直齿轮C之间，每组棘轮机构均包括棘轮、棘爪定位座、方形孔、支架C、圆孔、止回棘爪和圆洞，两组棘轮机构中的棘轮分别安装在传动轴B和传动轴C上，棘爪定位座位于棘轮的上方，棘爪定位座通过支架C固定在固定平台顶部，方形孔垂直贯穿棘爪定位座的上下表面，棘爪定位座外表面设有与方形孔连通的圆孔，止回棘爪能够插入方形孔，止回棘爪的底部支撑在棘轮的顶部，止回棘爪表面设有圆洞。在本专利技术中，所述的引水管共有三根，三根引水管的长度各不相同，三根引水管的顶端分别位于储水箱体的上层、中层和底层区域，实现对储水箱不同深度的水体的引流和采集。进一步的，对应于储水箱体底层区域的引水管安装在位于直齿轮D正上方的取水口顶部，对应于储水箱体中层区域的引水管安装在位于直齿轮E正上方的取水口顶部，对应于储水箱体上层区域的引水管安装在位于直齿轮F正上方的取水口顶部。在本专利技术中，所述的直齿轮A、直齿轮B和直齿轮C的齿是间断设置的，直齿轮A、直齿轮B、直齿轮C中含有齿的区段能够分别啮合直齿轮D、直齿轮E、直齿轮F进行顺时针转动，当直齿轮A、直齿轮B、直齿轮C中没有齿的区段分别接触直齿轮D、直齿轮E、直齿轮F时，无法带动直齿轮D、直齿轮E、直齿轮F进行转动，导致直齿轮D、直齿轮E、直齿轮F能够实现转动和静止两种状态。在本专利技术中，所述的过水口设置在直齿轮D、直齿轮E、直齿轮F上，过水口与取水口的尺寸相同，保证过水口与取水口重合时，水流经由过水口和取水口向下方流动。在本专利技术中，所述的方形孔的横截面的宽度大于止回棘爪的横截面的宽度，止回棘爪的横截面的对角线长度大于方形孔的横截面的宽度，止回棘爪插入方形孔后能够在方形孔内发生竖直方向上的自由滑动但不能发生左右运动和转动。在本专利技术中，所述的棘轮的齿沿着棘轮四周依次连续排列，齿的截面为底部为凹面的直角三角形，该底部为凹面的直角三角形的高度在顺时针方向上逐渐降低，保证棘轮在进行顺时针转动时，一个棘轮的齿经过同一空间点时对应的齿的高度逐渐升高，原本支撑在齿的表面的止回棘爪在方形孔的约束下被垂直向上顶起，由于棘轮的顺时针转动，止回棘爪将逐级自由跌落至下一级的齿，不对棘轮的顺时针转动产生干扰。作为优选，所述的封闭薄片和电动伸缩杆的四周均设置有止水材料。作为优选，所述的光线传感器位于取水口上方且靠近取水口，保证光线感应效果。作为优选，所述的锥齿轮B与锥齿轮C规格相同，保证直齿轮A、直齿轮B、直齿轮C的旋转角速度一致。作为优选，所述的方形孔横截面宽度是止回棘爪横截面宽度的1.2倍。作为优选，所述的圆孔的直径大于圆洞的直径。有益效果：本专利技术的一种便于水质分层同步采样的储水箱，具有以下有益效果：(1)本专利技术中的棘轮机构能够根据储水箱中的水位情况局部阻断动力及传动系统的动能传输过程，阻止直齿轮B和直齿轮C分别啮合直齿轮E和直齿轮F进行转动，进而控制对应的储水箱体区域的水样采集过程；(2)本专利技术中的差速器A和差速器B能够在直齿轮B或直齿轮C的转动受到棘轮机构的限制时，保证锥齿轮B、锥齿轮C的正常转动，确保储水箱体内各个区域的水样采集过程互不影响。(3)本专利技术能够实现对储水箱体内不同深度水体的同步采样，并根据储水箱中的水位情况控制储水箱体内各个区域的水样采集过程，避免对无水区域进行水样采集这一冗余操作，结构简单，设计巧妙，制作成本较低，实用性较好。附图说明图1是本专利技术的一种便于水质分层同步采样的储水箱的结构示意图；图2是图1中引水管处于初始状态的结构示意图；图3是图1中引水管处于引流状态的结构示意图；图4是图1中动力及传动系统的结构示意图；图5是图1中动力及传动系统的俯视图；图6是图5中差速器A和差速器B的结构示意图；图7是图1中智能控制系统的结构示意图；图8是图1中棘轮机构布设情况示意图；图中：1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便于水质分层同步采样的储水箱，其特征在于，包括储水箱体(1)、动力及传动系统(2)、智能控制系统(3)、棘轮机构(4)；所述的储水箱体(1)包括三个取水口(11)、引水管(12)、电动伸缩杆(13)、封闭薄片(14)、光线传感器(15)和一个水位传感器(16)，三个取水口(11)均位于储水箱体(1)底部，每个取水口(11)上方均连接有引水管(12)，引水管(12)为直角弯折结构，引水管(12)可分为竖直段和水平段，每根引水管(12)的竖直段的顶端均有水平设置的封闭薄片(14)，封闭薄片(14)的下方设有电动伸缩杆(13)，封闭薄片(14)左端铰接在引水管(12)的左侧边壁上，封闭薄片(14)右端支撑在电动伸缩杆(13)的顶部，光线传感器(15)安装在位于取水口(11)上方的引水管(12)内壁上，水位传感器(16)安装在储水箱体(1)边壁内侧的底部；所述的动力及传动系统(2)包括固定平台(21)、电动机(22)、动力输入轴(23)、传动轴A(241)、传动轴B(242)、传动轴C(243)、锥齿轮A(251)、锥齿轮B(252)、锥齿轮C(253)、差速器A(26A)、差速器B(26B)、支架A(260)、锥齿轮D(261)、锥齿轮E(262)、锥齿轮F(263)、锥齿轮G(264)、支架B(265)、锥齿轮H(266)、锥齿轮I(267)、锥齿轮J(268)、锥齿轮K(269)、直齿轮A(271)、直齿轮B(272)、直齿轮C(273)、直齿轮D(281)、直齿轮E(282)、直齿轮F(283)和过水口(29)，固定平台(21)位于储水箱体(1)的下方，固定平台(21)底部固定于地面，电动机(22)安装在固定平台(21)顶部的左侧，电动机(22)与动力输入轴(23)左端连接，动力输入轴(23)右端连接锥齿轮A(251)，锥齿轮A(251)与锥齿轮B(252)相互啮合，锥齿轮B(252)与锥齿轮C(253)相互啮合，锥齿轮C(253)的背面通过传动轴A(241)与直齿轮A(271)连接，差速器A(26A)通过支架A(260)固定在锥齿轮B(252)齿面的中央，差速器A(26A)由锥齿轮D(261)、锥齿轮E(262)、锥齿轮F(263)和锥齿轮G(264)组成，锥齿轮D(261)的背面与锥齿轮B(252)的齿面相对，沿逆时针方向设置的锥齿轮D(261)、锥齿轮E(262)、锥齿轮F(263)和锥齿轮G(264)依次啮合并围成一个正方形，差速器B(26B)通过支架B(265)固定在锥齿轮B(252)背面的中央，差速器B(26B)由锥齿轮H(266)、锥齿轮I(267)、锥齿轮J(268)和锥齿轮K(269)组成，锥齿轮H(266)的背面与锥齿轮B(252)的背面相对，沿逆时针方向设置的锥齿轮H(266)、锥齿轮I(267)、锥齿轮J(268)和锥齿轮K(269)依次啮合并围成一个正方形，传动轴B(242)和传动轴C(243)分别通过轴承座和轴承安装在固定平台(21)顶部中央的左右两侧，直齿轮B(272)和锥齿轮F(263)固定在传动轴B(242)的左右两端，锥齿轮J(268)与直齿轮C(273)固定在传动轴C(243)的左右两端，直齿轮D(281)、直齿轮E(282)、直齿轮F(283)设置在储水箱体(1)底部的下表面，直齿轮D(281)、直齿轮E(282)、直齿轮F(283)规格相同且均设有过水口(29)，规格相同的直齿轮A(271)、直齿轮B(272)、直齿轮C(273)分别位于直齿轮D(281)、直齿轮E(282)、直齿轮F(283)的下方，直齿轮D(281)与直齿轮A(271)垂直啮合，直齿轮E(282)与直齿轮B(272)垂直啮合，直齿轮F(283)与直齿轮C(273)垂直啮合；所述的智能控制器(3)用于接收光线传感器(15)传递的模拟信号以实现对电动伸缩杆(13)工作状态的控制，智能控制器(3)包括依次相连的信号接收器(31)、A/D信号转换器(32)、单片机(33)和D/A信号转换器(34)，信号接收器(31)的输入端与光线传感器(15)相连，D/A信号转换器(34)的输出端与电动伸缩杆(13)相连；所述的棘轮机构(4)共有两组，一组位于锥齿轮F(263)与直齿轮B(272)之间，另一组位于锥齿轮J(268)与直齿轮C(273)之间，每组棘轮机构(4)均包括棘轮(41)、棘爪定位座(42)、方形孔(43)、支架C(44)、圆孔(45)、止回棘爪(46)和圆洞(47)，两组棘轮机构(4)中的棘轮(41)分别安装在传动轴B(242)和传动轴C(243)上，棘爪定位座(42)位于棘轮(41)的上方，棘爪定位座(42)通过支架C(44)固定在固定平台(21)顶部，方形孔(43)垂直贯穿棘爪定位座(42)的上下表面，棘...

【技术特征摘要】
1.一种便于水质分层同步采样的储水箱，其特征在于，包括储水箱体(1)、动力及传动系统(2)、智能控制系统(3)、棘轮机构(4)；所述的储水箱体(1)包括三个取水口(11)、引水管(12)、电动伸缩杆(13)、封闭薄片(14)、光线传感器(15)和一个水位传感器(16)，三个取水口(11)均位于储水箱体(1)底部，每个取水口(11)上方均连接有引水管(12)，引水管(12)为直角弯折结构，引水管(12)可分为竖直段和水平段，每根引水管(12)的竖直段的顶端均有水平设置的封闭薄片(14)，封闭薄片(14)的下方设有电动伸缩杆(13)，封闭薄片(14)左端铰接在引水管(12)的左侧边壁上，封闭薄片(14)右端支撑在电动伸缩杆(13)的顶部，光线传感器(15)安装在位于取水口(11)上方的引水管(12)内壁上，水位传感器(16)安装在储水箱体(1)边壁内侧的底部；所述的动力及传动系统(2)包括固定平台(21)、电动机(22)、动力输入轴(23)、传动轴A(241)、传动轴B(242)、传动轴C(243)、锥齿轮A(251)、锥齿轮B(252)、锥齿轮C(253)、差速器A(26A)、差速器B(26B)、支架A(260)、锥齿轮D(261)、锥齿轮E(262)、锥齿轮F(263)、锥齿轮G(264)、支架B(265)、锥齿轮H(266)、锥齿轮I(267)、锥齿轮J(268)、锥齿轮K(269)、直齿轮A(271)、直齿轮B(272)、直齿轮C(273)、直齿轮D(281)、直齿轮E(282)、直齿轮F(283)和过水口(29)，固定平台(21)位于储水箱体(1)的下方，固定平台(21)底部固定于地面，电动机(22)安装在固定平台(21)顶部的左侧，电动机(22)与动力输入轴(23)左端连接，动力输入轴(23)右端连接锥齿轮A(251)，锥齿轮A(251)与锥齿轮B(252)相互啮合，锥齿轮B(252)与锥齿轮C(253)相互啮合，锥齿轮C(253)的背面通过传动轴A(241)与直齿轮A(271)连接，差速器A(26A)通过支架A(260)固定在锥齿轮B(252)齿面的中央，差速器A(26A)由锥齿轮D(261)、锥齿轮E(262)、锥齿轮F(263)和锥齿轮G(264)组成，锥齿轮D(261)的背面与锥齿轮B(252)的齿面相对，沿逆时针方向设置的锥齿轮D(261)、锥齿轮E(262)、锥齿轮F(263)和锥齿轮G(264)依次啮合并围成一个正方形，差速器B(26B)通过支架B(265)固定在锥齿轮B(252)背面的中央，差速器B(26B)由锥齿轮H(266)、锥齿轮I(267)、锥齿轮J(268)和锥齿轮K(269)组成，锥齿轮H(266)的背面与锥齿轮B(252)的背面相对，沿逆时针方向设置的锥齿轮H(266)、锥齿轮I(267)、锥齿轮J(268)和锥齿轮K(269)依次啮合并围成一个正方形，传动轴B(242)和传动轴C(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34