一种基于无人船的水体取样装置及其使用方法与流程

技术特征：
1.一种基于无人船的水体取样装置，包括无人船，所述无人船连接有驱动无人船移动的动力机构；其特征在于，所述无人船上安装有立柱，立柱顶部连接有横板，所述横板上安装有电缸，所述电缸的活塞杆底端连接有取样器；所述取样器包括支撑板，所述支撑板的底部连接有呈倾斜设置的u型架；还包括由磁吸材质制作的保护筒；保护筒设置在u型架内部空腔中且所述保护筒通过销轴与所述u型架相铰接，销轴设置在采样管沿长度方向对称轴的上方；所述保护筒内部套设安装有采样管，所述保护筒一端螺纹连接有端盖；采样管的一端承压在端盖表面，另一端延伸至保护筒外，呈露头状设置；所述采样管的顶部可拆卸安装有密封塞，所述密封塞的顶部呈半球形设置；所述密封塞中心位置开设有贯通的中心孔；所述u型架一侧连接有第一定位板，所述第一定位板底部连接有垫块；所述u型架还连接有第二定位板，所述第二定位板上安装有磁体片，当保护筒被吸附在磁铁片表面时，保护筒呈竖直状；还包括设置在u型架另一侧呈倾斜设置的挡板，所述挡板与所述支撑板相连；所述挡板一侧表面开设有滑槽，滑槽中滑动连接有滑块，所述滑块连接有封堵板，所述滑槽中连接有弹簧，所述弹簧另一端与所述滑块相连；所述挡板上还设有过水孔，所述过水孔设置在所述滑块下方；当保护筒外壁顶撑在垫块表面时，保护筒呈倾斜状，密封塞的中心孔贴合在挡板表面且中心孔与所述过水孔相连通；此时，封堵板在弹簧弹力作用下压持在所述密封塞表面，使保护筒保持倾斜状态；当保护筒旋转时，密封塞会在旋转过程中顶撑封堵板，封堵板相对挡板发生移动；当保护筒旋转至竖直状态时，保护筒被磁铁片吸附住，封堵板压持在中心孔处并实现对中心孔的封堵；还包括安装在无人船上的控制器，控制器与动力机构以及电缸控制连接，控制器还通过无线通讯模块连接有远程控制终端。2.根据权利要求1所述的一种基于无人船的水体取样装置，其特征在于，所述密封塞还开设有排气孔。3.根据权利要求1所述的一种基于无人船的水体取样装置，其特征在于，所述过水孔中安装有滤网。4.根据权利要求1所述的一种基于无人船的水体取样装置，其特征在于，所述保护筒的筒壁上设置有多个漏水孔。5.根据权利要求1所述的一种基于无人船的水体取样装置，其特征在于，所述保护筒的顶部内部上设置有呈环形的垫圈，所述采样管从所述垫圈内部自由穿过。6.根据权利要求1所述的一种基于无人船的水体取样装置，其特征在于，所述无人船上设置有电源，所述电源与所述电缸及控制器、无线通讯模块电性连接，用于供电。7.根据权利要求1所述的一种基于无人船的水体取样装置，其特征在于，所述无人船前端设置有槽口，取样器通过槽口进入或进出水体。8.根据权利要求1所述的一种基于无人船的水体取样装置，其特征在于，所述挡板的顶部固定连接有连杆，所述连杆与所述支撑板固定相连。9.一种基于无人船的水体取样装置的使用方法，其特征在于，采用权利要求1
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8任一项
所述的一种基于无人船的水体取样装置，包括如下步骤:s1:初始状态时，密封塞的中心孔贴合在挡板表面且中心孔与所述过水孔相连通；此时，封堵板在弹簧弹力作用下压持在密封塞表面，使保护筒保持倾斜状态；在控制器中预设电缸活塞杆的移动距离，设定为l；在取样时，将无人船放入水域中并控制前行到相应取样点，然后控制电缸活塞杆带动取样器下移l距离，使采样管进入到待取样的水体中；s2:水体中的水经过水孔以及中心孔不断流入到采样管中；随着采样中的水体的不断增多，重力不断增大，由于销轴设置在采样管沿长度方向对称轴的上方，保护筒会克服封堵板的压持力，带动采样管绕着销轴转动，并旋转至竖直状态时，保护筒被吸附在磁铁片表面，完成定位；密封塞在旋转过程中，会对滑块及封堵板产生作用力，滑块以及封堵板与挡板之间产生相对位移，当保护筒旋转至竖直状态时，封堵板压持在中心孔处并实现对中心孔的封堵，完成对采集的水样的封堵，防止撒溅；s3:控制电缸上移，电缸带动取样器从水中移出，电缸上移至初始位置；然后控制无人船返回，返回后，拧下端盖，将采样管从底部抽出，并换上新的采样管，拧上端盖，然后将保护筒旋转，使保护筒被吸附在垫块表面，使得保护筒呈倾斜状，然后重复上述步骤，完成多次采样工作。10.根据权利要求9所述的一种基于无人船的水体取样装置的使用方法，其特征在于，步骤s1中的l需满足如下条件：设定过水孔的最高点为e点，最低点为d点，当取样器下移距离l后，使得水体的水面位于d点和e点之间；步骤s2中，水体中的水经过水孔以及中心孔不断流入到采样管中，采样管中的空气经中心孔和/或排气孔排出。

技术总结
本发明公开了一种基于无人船的水体取样装置及其使用方法，包括无人船，无人船上安装有电缸，电缸的活塞杆底端连接有取样器，取样器包括支撑板，支撑板的底部连接有呈倾斜设置的U型架；保护筒通过销轴与U型架相铰接；保护筒内部套设安装有采样管，U型架一侧连接有垫块，当保护筒贴合在垫块表面时，保护筒呈倾斜状；U型架连接有磁体片，当保护筒被吸附在磁铁片表面时，保护筒呈竖直状；还包括挡板，挡板顶部与支撑板相连；挡板一侧表面滑动连接有封堵板，当保护筒呈竖直状时，封堵板压持在中心孔处，实现对中心孔的封堵。整个采样过程操作简单、高效智能，采样管可自动旋转密封，无需人为控制，结构设计巧妙、合理，使用起来非常方便。使用起来非常方便。使用起来非常方便。


技术研发人员：张欣 李福林 陈华伟
受保护的技术使用者：山东省水利科学研究院
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2021/10/29