本实用新型专利技术涉及水体监测采样设备技术领域，公开了一种海洋监测用无人机自动采样装置，无人机包括主控制箱和机翼，主控制箱底部安装有采样控制箱，采样控制箱内设置有伺服电机，伺服电机的输出轴安装有转盘，转盘上设置有多个通孔；转盘的通孔内连接有采样管；采样管的一端开口设置有单向阀，另一端开口处设置缩颈段；采样控制箱内安装有抽气泵；采样控制箱上设置有进气孔。本实用新型专利技术通过旋转转盘每次使一个通孔对准进气孔，再利用抽气泵对采样控制箱进行抽气，使采样管内产生负压，将海水吸入采样管；更换采样点并旋转转盘至下一个通孔对准进气孔进行海水取样，实现实现无人机的多点取样，无需对无人机进行多次回收。
An automatic sampling device of UAV for ocean monitoring
【技术实现步骤摘要】
一种海洋监测用无人机自动采样装置
本技术涉及水体监测采样设备
，具体涉及一种海洋监测用无人机自动采样装置。
技术介绍
随着我国经济的发展，海水资源污染情况越来越严重，海水资源的防治和保护也越来越受到重视，如何高效获得海水水质信息是海水污染防治的前提，海水水质采样则是获取海水水质信息的关键环节。而目前对海水水质的检测大都通过驾船去往不同的待检测海水水域，进行人工采取海水样，效率低下并且具有极大的危险性；对于大范围海水域，需要采集多处海水水质样本，往往需要消耗较多的人力物力。为解决上述海水样采集的问题，海水水质采样无人机就应运而生。利用无人机进行海水水质采样，相对于传统的人工采样方式，不仅具有效率高、人员安全性高等优点，而且可在复杂环境或者人船难以到达的地方采样。目前海水水质采样无人机一次飞行仅能采取一次海水水质样本，回收后再进行其他取样点的飞行取样，不能实现多点取样。
技术实现思路
基于以上问题，本技术提供一种海洋监测用无人机自动采样装置，可以实现无人机的多点取样，无需对无人机进行多次回收。为解决以上技术问题，本技术提供了以下技术方案：一种海洋监测用无人机自动采样装置，包括无人机，无人机包括主控制箱和机翼，主控制箱底部安装有采样控制箱，采样控制箱内设置有伺服电机，伺服电机的输出轴伸出采样控制箱的底面，伺服电机的输出轴末端安装有转盘，转盘与采样控制箱的底面相抵触；转盘上沿转轴中心环形设置有多个通孔，通孔内固定有密封圈；转盘上设置有一端可插入密封圈内的采样管；采样管两端均设有开口，采样管的远离通孔的一端开口处设置有单向阀；采样控制箱内安装有抽气泵，抽气泵的进气管位于采样控制箱内，抽气泵的排气管位于采样控制箱外；采样控制箱上设置有一个可与转盘的通孔连通的进气孔。进一步地，插入所述密封圈内的采样管端头设置有缩颈段。进一步地，采样管内设置有活塞。进一步地，单向阀为鸭嘴阀，鸭嘴阀包括可全部或部分插入采样管内管体，管体的外径等于采样管的内径；管体的一个端口边缘呈接触闭合的鸭嘴状。进一步地，管体外壁套设有套管，套管的内径等于采样管的外径，管体远离鸭嘴状的端口与套管的一个开口边缘密封连接。进一步地，采样控制箱内设置有用于调整采样控制箱平衡的配重块。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过旋转转盘每次使一个通孔对准进气孔，再利用抽气泵对采样控制箱进行抽气，使采样管内产生负压，将海水吸入采样管；更换采样点并旋转转盘至下一个通孔对准进气孔进行海水取样，实现实现无人机的多点取样，无需对无人机进行多次回收。附图说明图1为实施例中的海洋监测用无人机自动采样装置的结构示意图；图2为实施例中转盘的结构示意图；图3为实施例中采样管及鸭嘴阀的连接示意图；图4为图3中的鸭嘴阀俯视结构示意图；其中：1、主控制箱；2、机翼；3、采样控制箱；4、伺服电机；5、转盘；6、密封圈；7、采样管；8、抽气泵；9、进气孔；10、缩颈段；11、活塞；12、管体；13、套管；14、配重块。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例：参见图1、图2和图3，一种海洋监测用无人机自动采样装置，包括无人机，无人机包括主控制箱1和机翼2，主控制箱1底部安装有采样控制箱3，采样控制箱3内设置有伺服电机4，伺服电机4的输出轴伸出采样控制箱3的底面，伺服电机4的输出轴末端安装有转盘5，转盘5与采样控制箱3的底面相抵触；转盘5上沿转轴中心环形设置有多个通孔，通孔内固定有密封圈6；转盘5上设置有一端可插入密封圈6内的采样管7；采样管7两端均设有开口，采样管7的远离通孔的一端开口处设置有单向阀；采样控制箱3内安装有抽气泵8，抽气泵8的进气管位于采样控制箱3内，抽气泵8的排气管位于采样控制箱3外；采样控制箱3上设置有一个可与转盘5的通孔连通的进气孔9。在本实施例中，无人机的主控制箱1内设可编程单片机，用于远程控制无人机的机翼2，以及抽气泵8和伺服电机4的运行。单向阀的作用为经单向阀的流体只允许由外界流向采样管7内。在采样前，先在转盘5的每个通孔内插入采样管7，使没有单向阀的采样管7一端与密封圈6接触密封。在采样时，控制无人机飞行至采样点，控制无人机飞行的高度，使带有单向阀的采样管7端头浸没在水面之下。远程控制伺服电机4旋转，转盘5转动使其中一个通孔与采样控制箱3上的进气孔9连通，然后远程控制抽气泵8进行抽气，以进行采样。在抽气过程中，因进气孔9与其中一个通孔连通，对应的采样管7也与采样控制箱3连通；采样控制箱3及采样管7内的气体逐渐经抽气泵8的进气管进入抽气泵8，并经排气管排出大气中，使得采样管7内产生负压，采样管7与通孔之间的密封圈6起到了密封的作用，不会产生漏气现象；在大气压的作用下，单向阀开启，取样点的海水经单向阀进入采样管7内。采样前可事先计算每个采样管7的容积，以确定控制抽气泵8的抽气时间，采样管7装载海水样品后，关闭抽气泵8；此时单向阀关闭，采样管7内的海水样品不会经单向阀流出采样管7内。一支采样管7取样完成后，控制无人机飞行至下一取样点，并控制伺服电机4旋转，使下一个空载的采样管7经通孔和进气孔9与采样控制箱3连通，再控制抽气泵8进行该取样点的海水取样。无需对无人机进行多次回收即可实现无人机的多点取样。参见图1和图3，插入所述密封圈6内的采样管7端头设置有缩颈段10。因密封圈6为弹性材料制得，如橡胶等，缩颈段10伸入密封圈6后，密封圈6内壁会对缩颈段10产生卡紧作用，使采样管7不容易由缩颈段10内脱落。采样管7内设置有活塞11，采样前调整活塞11的初始位置在采样管7内靠近单向阀的一端，抽气泵8抽气时，活塞11在气压作用下逐渐向缩颈段10移动，同时海水样品逐渐经单向阀进入活塞11与单向阀之间的采样管7管段。当活塞11与缩颈段10抵触后，活塞11不再移动，保证采样管7内的海水不会持续抽入，可以防止海水经通孔和进气孔9进入采样控制箱3内。参见图1、图3和图4，单向阀为鸭嘴阀，鸭嘴阀包括可全部或部分插入采样管7内管体12，管体12的外径等于采样管7的内径；管体12的一个端口边缘呈接触闭合的鸭嘴状。鸭嘴阀由弹性的可伸缩材料制得，在抽气泵8抽气时，海水持续进入鸭嘴阀的管体12内，鸭嘴阀的鸭嘴状闭合段在海水的挤压作用下张开，海水经鸭嘴阀进入采样管7内；停止抽气后鸭嘴阀闭合，将海水限制值采样管7内，采样管7内的海水样品不会经单向阀流出。管体12外壁套设有套管13，套管13的内径等于采样管7的外径，管体12远离鸭嘴状的端口与套管13的一个开口边缘密封连接。管体12插入采样管7内，采样管7的端口侧壁位于管套与管体12之间的间隙内；管套的设置对管体12有限位作用，防止抽气过程中鸭嘴阀被推入本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海洋监测用无人机自动采样装置，包括无人机，所述无人机包括主控制箱(1)和机翼(2)，其特征在于：所述主控制箱(1)底部安装有采样控制箱(3)，所述采样控制箱(3)内设置有伺服电机(4)，所述伺服电机(4)的输出轴伸出采样控制箱(3)的底面，所述伺服电机(4)的输出轴末端安装有转盘(5)，所述转盘(5)与采样控制箱(3)的底面相抵触；所述转盘(5)上沿转轴中心环形设置有多个通孔，所述通孔内固定有密封圈(6)；所述转盘(5)上设置有一端可插入密封圈(6)内的采样管(7)；所述采样管(7)两端均设有开口，所述采样管(7)的远离通孔的一端开口处设置有单向阀；所述采样控制箱(3)内安装有抽气泵(8)，所述抽气泵(8)的进气管位于采样控制箱(3)内，所述抽气泵(8)的排气管位于采样控制箱(3)外；所述采样控制箱(3)上设置有一个可与所述转盘(5)的通孔连通的进气孔(9)。/n
【技术特征摘要】
1.一种海洋监测用无人机自动采样装置，包括无人机，所述无人机包括主控制箱(1)和机翼(2)，其特征在于：所述主控制箱(1)底部安装有采样控制箱(3)，所述采样控制箱(3)内设置有伺服电机(4)，所述伺服电机(4)的输出轴伸出采样控制箱(3)的底面，所述伺服电机(4)的输出轴末端安装有转盘(5)，所述转盘(5)与采样控制箱(3)的底面相抵触；所述转盘(5)上沿转轴中心环形设置有多个通孔，所述通孔内固定有密封圈(6)；所述转盘(5)上设置有一端可插入密封圈(6)内的采样管(7)；所述采样管(7)两端均设有开口，所述采样管(7)的远离通孔的一端开口处设置有单向阀；所述采样控制箱(3)内安装有抽气泵(8)，所述抽气泵(8)的进气管位于采样控制箱(3)内，所述抽气泵(8)的排气管位于采样控制箱(3)外；所述采样控制箱(3)上设置有一个可与所述转盘(5)的通孔连通的进气孔(9)。
2.根据权利要求1所述的海洋监测用无人机自动采样装置，其特征在于：插入所...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁计林，吴瑞，
申请(专利权)人：海南省海洋与渔业科学院海南省海洋开发规划设计研究院，
类型：新型
国别省市：海南;46
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