一种用于水文测量的无人机制造技术

本发明专利技术涉及无人机水体采样技术领域，具体是涉及一种用于水文测量的无人机。包括有无人机本体、采样箱体、水体采样组件和水体分层收集组件；无人机本体的下方安装有升降钢绳和支撑组件，无人机本体上还安装有多普勒传感器；水体采样组件，包括有采样机构、驱动箱和开合驱动机构；采样机构，包括有用于采集采样箱体外界水样的采样器和用于控制采样器开合的锥形塞头；水体分层收集组件，水体分层收集组件包括有存放架、安装架、传输插管和位移驱动机构；存放架，存放架内设有若干个竖直安装的存样管。本申请能在所需测量的水域进行巡航，能够分水域分水层进行采样收集过程，并对采样的水体进行分别储存，提高了水文测量的效果和效率。率。率。

An unmanned aerial vehicle for hydrological measurement

【技术实现步骤摘要】
一种用于水文测量的无人机


[0001]本专利技术涉及无人机水体采样
，具体是涉及一种用于水文测量的无人机。

技术介绍

[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，机上无驾驶舱，但安装有自程序控制装置等设备，地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输，可反复使用多次，且现在的社会需要对水体的水质进行定期的检测，以保证水质不会影响到市民的正常饮用，且现在对水体进行取样时一般都是通过无人机进行水体的取样，随着社会的发展，对水体采样无人机的应用愈加广泛，因此，对一种具有采样确认功能的水体采样无人机的需求日益增长。
[0003]现有技术中，水体检测无人机通常会遇到恶劣的天气情况，在此情形下，依旧需要对水体进行常态化的监测和采样，因此需要水体采集无人机具备多地形可升降、适应性强等特性；现有技术中，无人机水体采样通常使用采样瓶进行采样，但是现有的采样瓶无法对不同水域、不同水层的采样水体进行分别采样和收集过程，导致无人机需要频繁的将采集的样本送回检测点后，重新进行新位置的采样过程，此种方式效率低下，且无法适应恶劣天气，实用性较差。
[0004]因此，需要设计一种用于水文测量的无人机，用来解决上述问题。
[0005]
技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种用于水文测量的无人机。
[0007]为解决现有技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种用于水文测量的无人机，包括有无人机本体、采样箱体、水体采样组件和水体分层收集组件；无人机本体，无人机本体的下方安装有升降钢绳和支撑组件，无人机本体上还安装有多普勒传感器；采样箱体，能够升降的安装在无人机本体正下方，采样箱体的顶端通过升降钢绳与无人机本体连接；水体采样组件，设置在采样箱体内，包括有采样机构、驱动箱和开合驱动机构；采样机构，水平安装在采样箱体的内部，包括有用于采集采样箱体外界水样的采样器和用于控制采样器开合的锥形塞头；驱动箱，输入端与采样器内部连通，驱动箱的输出端与水体分层收集组件连通；开合驱动机构，设置在采样器内部，开合驱动机构的输出端与锥形塞头传动连接；水体分层收集组件，设置在采样箱体内，位于水体采样组件的旁侧，水体分层收集
组件包括有存放架、安装架、传输插管和位移驱动机构；存放架，安装在采样箱体内侧底端，存放架内设有若干个竖直安装的存样管，若干个存样管均匀分布在存放架内；安装架，安装在采样箱体内，安装架位于存放架的正上方；位移驱动机构，安装在安装架上；传输插管，竖直设置，安装在位移驱动机构的输出端上。
[0008]优选的，采样器由第一采样管、锥形管和第二采样管依次连接形成；第一采样管，其中一端贯穿采样箱体的外侧壁并向外设置，另一端与锥形管的径长较小的端部连接，第一采样管远离锥形管的一端为开口设计；锥形管，径长较大的一端与第二采样管的端部连接；第二采样管，第二采样管远离锥形管的一端为闭口设计，第一采样管、锥形管和第二采样管均同轴设置，开合驱动机构安装在第二采样管的内部且远离锥形管的一端。
[0009]优选的，驱动箱上还设有抽水管、出水管和安装在驱动箱内部的抽水泵；抽水管，一端与驱动箱的内部连通，另一端与第二采样管靠近锥形管的一端连通，抽水管延伸至第二采样管的内部；出水管，一端与驱动箱的内部连通，另一端与传输插管连通。
[0010]优选的，开合驱动机构包括有旋转驱动电机、安装盘、第一活塞盘、螺纹杆、套筒和弹簧；安装盘，竖直固定安装在第二采样管内，锥形塞头与第二采样管同轴设置；旋转驱动电机，固定安装在锥形塞头上，旋转驱动电机位于第二采样管远离锥形管的一侧；第一活塞盘，能够水平位移的安装在第二采样管内；螺纹杆，水平安装在第二采样管内，螺纹杆与第一活塞盘螺纹连接，螺纹杆的一端与旋转驱动电机的输出端固定连接；套筒，水平安装在第二采样管内，套筒的一端能够滑动的套设在螺纹杆上，套筒远离螺纹杆的一端与锥形管的端部轴接；弹簧，水平套设在套筒上，弹簧的一端与锥形管的侧壁固定连接，弹簧的另一端与第一活塞盘的侧壁固定了连接。
[0011]优选的，采样机构还包括有密封环，密封环安装在第一采样管靠近锥形管的一端。
[0012]优选的，位移驱动机构包括有纵向驱动机构、横向驱动机构和升降驱动机构；纵向驱动机构，设有两组，两组纵向驱动机构分别设置在存放架沿着长度方向的两侧；横向驱动机构，横向驱动机构沿着存放架的长度方向设置，横向驱动机构的两端分别与两个纵向驱动机构的输出端固定连接；升降驱动机构，升降驱动机构竖直安装在横向驱动机构的输出端上，升降驱动机构的输出方向竖直向下设置，传输插管的顶端与升降驱动机构的输出端固定连接。
[0013]优选的，存样管的顶端设有便于传输插管尖端插入的第一橡胶塞；水体分层收集组件还包括有辅助插板，辅助插板水平设置在存放架和安装架之间，辅助插板上设有若干个用于辅助传输插管插入的辅助插孔，若干个辅助插孔分别与若
干个存样管一一对应。
[0014]优选的，水体分层收集组件还包括有排液机构，排液机构包括有排液管、第二橡胶塞和单向阀；排液管，为L型管，水平段的开口贯穿采样箱体的外侧壁并向外设置，排液管的竖直段竖直向上设置；第二橡胶塞，安装在排液管的竖直段的开口处；单向阀，位于采样箱体内，安装在排液管的水平段上。
[0015]优选的，采样箱体的底端设有配重块，配重块设有四个，四个配重块分别固定安装在采样箱体底端的四个端部。
[0016]优选的，支撑组件包括有水上支撑机构和陆地支撑机构。
[0017]本申请相比较于现有技术的有益效果是：1.通过无人机本体能够自由的在所需监测水域进行巡航，根据需求快速到达指定位置进行检测，通过多普勒传感器能够检测该水域或滩涂等地形的水文信息，能够快速进行起降，提高了水文测量的效果和效率。
[0018]2. 通过无人机本体上携带的采样箱体伸入水底，通过采样箱体内部的水体采样组件和水体分层收集组件对水体进行采样，水体采样组件实现采样功能，采样器和锥形塞头配合实现采样通道的开关，通过开合驱动机构输出控制锥形塞头实现开合功能，水体分层收集组件对水体采样组件中采集的水样进行储存，并对不同深度的水样进行单独存储，便于后续对水体质量进行精确检测。
[0019]3. 通过存放架内安装的若干个存样管能够对不同地区、不同水深的水样进行单独储存，使得收集的水样不会相互混合，保证检测的精准度，通过位移驱动机构能够带动传输插管运动至预定位置存样管的正上方，在从上向下运动将传输插管的尖端部插入存样管内，并将水样导入存样管内，实现水样采集功能。
[0020]4.当需要采样时，通过开合驱动机构输出带动锥形塞头向后退出，使得锥形管和锥形塞头外侧壁之间产生缝隙，水样可以通过缝隙进入采样器内部，进而从第二采样管中导入驱动箱内，完成采样过程，由于在水中，外界水体压力大，能够轻松的压入锥形管内，实现快速采样功能。
[0021]5. 驱动箱内部的抽水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水文测量的无人机，其特征在于，包括有无人机本体（1）、采样箱体（2）、水体采样组件（3）和水体分层收集组件（4）；无人机本体（1），无人机本体（1）的下方安装有升降钢绳（1a）和支撑组件（1b），无人机本体（1）上还安装有多普勒传感器；采样箱体（2），能够升降的安装在无人机本体（1）正下方，采样箱体（2）的顶端通过升降钢绳（1a）与无人机本体（1）连接；水体采样组件（3），设置在采样箱体（2）内，包括有采样机构（3a）、驱动箱（3b）和开合驱动机构（3c）；采样机构（3a），水平安装在采样箱体（2）的内部，包括有用于采集采样箱体（2）外界水样的采样器（3a1）和用于控制采样器（3a1）开合的锥形塞头（3a2）；驱动箱（3b），输入端与采样器（3a1）内部连通，驱动箱（3b）的输出端与水体分层收集组件（4）连通；开合驱动机构（3c），设置在采样器（3a1）内部，开合驱动机构（3c）的输出端与锥形塞头（3a2）传动连接；水体分层收集组件（4），设置在采样箱体（2）内，位于水体采样组件（3）的旁侧，水体分层收集组件（4）包括有存放架（4a）、安装架（4b）、传输插管（4c）和位移驱动机构；存放架（4a），安装在采样箱体（2）内侧底端，存放架（4a）内设有若干个竖直安装的存样管（4a1），若干个存样管（4a1）均匀分布在存放架（4a）内；安装架（4b），安装在采样箱体（2）内，安装架（4b）位于存放架（4a）的正上方；位移驱动机构，安装在安装架（4b）上；传输插管（4c），竖直设置，安装在位移驱动机构的输出端上。2.根据权利要求1所述的一种用于水文测量的无人机，其特征在于，采样器（3a1）由第一采样管（3a3）、锥形管（3a4）和第二采样管（3a5）依次连接形成；第一采样管（3a3），其中一端贯穿采样箱体（2）的外侧壁并向外设置，另一端与锥形管（3a4）的径长较小的端部连接，第一采样管（3a3）远离锥形管（3a4）的一端为开口设计；锥形管（3a4），径长较大的一端与第二采样管（3a5）的端部连接；第二采样管（3a5），第二采样管（3a5）远离锥形管（3a4）的一端为闭口设计，第一采样管（3a3）、锥形管（3a4）和第二采样管（3a5）均同轴设置，开合驱动机构（3c）安装在第二采样管（3a5）的内部且远离锥形管（3a4）的一端。3.根据权利要求2所述的一种用于水文测量的无人机，其特征在于，驱动箱（3b）上还设有抽水管（3b1）、出水管（3b2）和安装在驱动箱（3b）内部的抽水泵；抽水管（3b1），一端与驱动箱（3b）的内部连通，另一端与第二采样管（3a5）靠近锥形管（3a4）的一端连通，抽水管（3b1）延伸至第二采样管（3a5）的内部；出水管（3b2），一端与驱动箱（3b）的内部连通，另一端与传输插管（4c）连通。4.根据权利要求3所述的一种用于水文测量的无人机，其特征在于，开合驱动机构（3c）包括有旋转驱动电机（3c1）、安装盘（3c2）、第一活塞盘（3c3）、螺纹杆（3c4）、套筒（3c5）和弹簧（3c6）；安装盘（3c2），竖直固定安装在第二采样管（3a5）内，锥形塞头（3a2）与第二采样管（3a...

【专利技术属性】
技术研发人员：田文君，张楠，任凤仪，郑波亭，刘帅，王松浩，许亮，李懿琪，
申请(专利权)人：田文君，
类型：发明
国别省市：