一种水文测验智能取水装置及其方法与流程

1.本发明涉及水文测验技术领域，具体为一种水文测验智能取水装置及其方法。


背景技术：

2.随着国家海洋开发战略的实施，人们把越来越多的目光投向了海洋，海洋蕴藏着丰富的矿物资源、海洋生物资源和能源，海洋研究是世界各国研究重点之一，为了掌握第一手的海洋数据，研究人员需要对不同深度的海水进行取样分析。
3.根据专利：cn201911402889.5一种多级式海洋水质分层取样设备及其取样方法，可知该专利中可以利用取样装置可以对海水进行分层取样的功能，操作简单方便，利于海洋海水资源的后续研究，但是该方案在取样的时候需要工作人员利用起吊装置将改装置往海水里面放，放置到不同深度的海水便可以对不同层的海水进行取样，增加工作人员的工作负担，而且对同一深度在不同时间取水的时候，只能根据压力差来判断是否达到一定的深度，不能判断在绳索将取样装置放置到海里面的时候，有没有因为海水流动的不同或者其它外界因素发生偏移，影响取样的准确性。为此，我们提出一种水文测验智能取水装置及其方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种水文测验智能取水装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水文测验智能取水装置及其方法，包括以下步骤：步骤一：工作人员先将设置的海底固定装置放置到海底需要取水的位置；步骤二：通过海底固定装置上设置的升降装置可以带动设置的取水装置在海底内部升降到不同深度的水层分别取水；步骤三：取水完成的时候升降装置可以浮出水面并且释放信号，从而工作人员便可以移动到该位置，并且利用升降装置将整个设备从海底吊起。
6.优选的，所述海底固定装置包括设置的支撑台，且支撑台底部设置有铅块。
7.优选的，所述升降装置包括设置在支撑台顶部的支撑板，且支撑板外侧设置有可带动支撑板移动矫正装置；所述支撑板顶部设置有水样盘，所述支撑板上设置有卷扬机，且支撑板上设置有可带动卷扬机移动的移动装置；所述卷扬机设置有升降绳，所述支撑板上设置有可对升降绳的收放长度进行测量的测量设备；所述水样盘中心处设置有连通槽，所述连通槽底部设置有环形压力检测器，且连通槽和环形压力检测器的中心点与测量设备的中心点同轴，所述升降绳一端传出连通槽连接有浮标，且浮标上设置有信号释放器；
所述水样盘上设置有放置槽，且放置槽上设置有可对升降绳底部进行固定的固定装置。
8.所述升降绳顶部与取水装置连接，且取水装置位于浮标的底部；所述支撑台上设置有锂电池和控制板，所述支撑台上和取水装置外侧均设置有可检测高度差的压力检测器。
9.优选的，所述矫正装置包括设置在支撑台上的环形槽，且环形槽内部通过轴承转动连接有环形齿，且环形齿外侧啮合连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮底部设置有驱动电机，所述驱动电机通过电机槽设置在支撑台内侧；所述环形齿顶部设置有多个伸缩气缸，且多个伸缩气缸同轴设置，所述伸缩气缸输出端设置有可对支撑板进行挤压的弧形板。
10.优选的，所述移动装置包括设置在支撑板上的移动槽，所述移动槽内部滑动连接有移动块，且移动块顶部与卷扬机底部连接；所述移动块顶部套接有螺纹杆，且螺纹杆两端均与支撑板顶部转动连接，所述螺纹杆任意一端设置有旋转电机，所述旋转电机通过电机槽设置在支撑板顶部。
11.优选的，所述测量设备包括设置在支撑板上的主滑轮，所述主滑轮外侧设置有辅助滑轮，所述升降绳一端穿过主滑轮和辅助滑轮之间与浮标连接；所述主滑轮两侧均设置有对应的、可计算主滑轮转动圈数的光发射器和光接收器。
12.优选的，所述固定装置包括分别设置在放置槽两侧的电动伸缩杆一，所述电动伸缩杆一输出端设置有夹板，且两个夹板交错设置，所述夹板外侧设置有凸块。
13.优选的，所述取水装置包括设置在升降绳顶部、且与水样盘对应的取水盘，所述取水盘上设置有多个取水槽，且取水槽内部设置有取样杯；所述取样杯底部设置有取水口，且取水口外侧设置有遮盖板，所述遮盖板外侧连接有马达一，所述马达一通过防水壳设置在取样杯底部；所述取样杯顶部设置有卡接槽，所述卡接槽内部连接有支撑装置，所述支撑装置与取水盘顶部连接。
14.优选的，所述支撑装置包括与卡接槽内部卡接的卡接杆，所述卡接杆顶部连接有马达二，所述马达二通过防水壳连接有电动伸缩杆二，且电动伸缩杆二与取水盘顶部连接。
15.优选的，所述水样盘四角分别与支撑台的四角连接有平衡链。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明结构，设置的海底固定装置可以整个设备放置在海底内部取水，避免需要工作人员要将整个设备一直吊起取水，同时设置的升降装置带动设置的取水装置在海底内部上升，从而可以对不同层的水层进行取水。
17.2、本发明结构，设置的升降装置在升降的时候可以矫正升降绳因为外界因而发生偏移的角度，从而可以确保取水装置在同一水层取水时候的位置不会偏移，提高取样的准确性。
附图说明
18.图1为本发明整体结构主视示意图；
图2为本发明结构顶部结构主视示意图；图3为本发明结构部分结构俯视结构示意图；图4为本发明结构侧视剖视结构示意图；图5为本发明结构固定装置主视结构示意图；图6为本发明结构部分结构展开结构示意图；图7为本发明结构测量设备俯视结构示意图；图8为本发明结构移动装置与卷扬机主视结构示意图；图9为本发明结构图8侧视剖视结构示意图；图10为本发明结构取水装置底视结构示意图；图11为本发明结构取水装置剖视结构示意图；图12为本发明结构支撑装置展开结构示意图；图13为本发明结构取样杯底视结构示意图。
19.图中：1-海底固定装置；2-升降装置；3-取水装置；10-支撑台；11-铅块；20-支撑板；4-矫正装置；21-水样盘；22-卷扬机；5-移动装置；23-升降绳；6-测量设备；24-连通槽；25-环形压力检测器；26-浮标；27-信号释放器；28-放置槽；7-固定装置；12-锂电池；13-控制板；14-压力检测器；40-环形槽；41-环形齿；42-驱动齿轮；43-驱动电机；44-伸缩气缸；45-弧形板；50-移动槽；51-移动块；52-螺纹杆；53-旋转电机；60-主滑轮；61-辅助滑轮；62-光发射器；63-光接收器；70-电动伸缩杆一；71-夹板；72-凸块；30-取水盘；31-取水槽；32-取样杯；33-取水口；34-遮盖板；35-马达一；36-卡接槽；37-支撑装置；38-卡接杆；39-马达二；3a-伸缩杆二；8-平衡链。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1-13，本发明提供一种技术方案：一种水文测验智能取水装置3及其方法，包括以下步骤：步骤一：工作人员先将设置的海底固定装置1放置到海底需要取水的位置；步骤二：通过海底固定装置1上设置的升降装置2可以带动设置的取水装置3在海底内部升降到不同深度的水层分别取水；步骤三：取水完成的时候升降装置2可以浮出水面并且释放信号，从而工作人员便可以移动到该位置，并且利用升降装置2将整个设备从海底吊起。
22.设置的取水装置3可以对实现对不同时间的不同水层进行分别取水，且升降装置2在使用的时候可以检测出不同时间在对同一水层进行取样的时候，升降装置2和取水设备有没有倾斜，可以对该倾斜程度进行矫正，因此在取样的时候可以使取水设备在同一水层取水的时候位置偏离不是很多。
23.所述海底固定装置1包括设置的支撑台10，且支撑台10底部固定有铅块11，铅块11的重量足够重，作用是令整个系统被牢牢固定住，防止由于海流的影响令装置位置移动，可
以避免支撑台10在海底的时候发生偏移。
24.所述升降装置2包括设置在支撑台10顶部设置有支撑板20，所述支撑板20底部固定有多个滚动珠子，可以使支撑板20在支撑台10上更好的移动调节位置，且支撑板20外侧设置有可带动支撑板20移动矫正装置4，所述矫正装置4包括设置在支撑台10上的环形槽40，且环形槽40内部通过轴承转动连接有环形齿41，且环形齿41外侧啮合连接有驱动齿轮42，所述驱动齿轮42底部固定有驱动电机43，所述驱动电机43通过电机槽固定在支撑台10内侧；所述环形齿41顶部固定有两个伸缩气缸44，且两个伸缩气缸44同轴设置，所述伸缩气缸44输出端固定有可对支撑板20进行挤压的弧形板45，打开伸缩气缸44，伸缩气缸44可以带动支撑板20移动，可以调节支撑板20在支撑台10上位置，同时通过驱动电机43带动驱动齿轮42和环形齿41运动可以带动两个伸缩气缸44转动，从而两个伸缩气缸44可以带动支撑板20往不同方向的位置移动；所述支撑台10顶部固定有水样盘21，水样盘21的形状可以设置成任何形状，所述支撑板20上固定有卷扬机22，且支撑板20上设置有可带动卷扬机22移动的移动装置5，所述移动装置5包括设置在支撑板20上的移动槽50，所述移动槽50内部滑动连接有移动块51，移动块51和移动槽50的形状均设置为十字形，可以使移动块51在移动的时候更加稳定，且移动块51顶部与卷扬机22底部固定连接；所述移动块51顶部螺纹套接有螺纹杆52，且螺纹杆52两端均与支撑板20顶部通过轴承转动连接，所述螺纹杆52任意一端固定有旋转电机53，所述旋转电机53通过电机槽设置在支撑板20顶部，且旋转电机53外侧设置有防水壳，避免旋转电机53在使用的时候进水；打开旋转电机53，旋转电机53带动螺纹杆52转动，螺纹杆52带动移动块51在移动槽50内部移动，从而移动块51可以带动卷扬机22在支撑板20上移动，从而可以调节卷扬机22的位置。
25.所述卷扬机22缠绕有升降绳23，所述支撑板20上设置有可对升降绳23的收放长度进行测量的测量设备6，所述测量设备6包括固定在支撑板20上的主滑轮60，所述主滑轮60外侧设置有辅助滑轮61，辅助滑轮61底部固定在支撑板20上，所述升降绳23一端穿过主滑轮60和辅助滑轮61之间与浮标26连接；所述主滑轮60两侧均固定有对应的、可计算主滑轮60转动圈数的光发射器62和光接收器63，且光发射器62可以随着主滑轮60转动，当卷扬机22在对升降绳23进行收缩的时候，升降绳23可以在主滑轮60和辅助滑轮61之间移动，升降绳23可以带动主滑轮60转动，主滑轮60转动带动光发射器62转动，从而通过光发射器62与光接收器63的感应次数，可以检测出主滑轮60转动的圈数，从而可以根据圈数和主滑轮60的周长计算出，升降绳23收放的长度。
26.所述水样盘21中心处设置有连通槽24，所述连通槽24底部设置有环形压力检测器25，且连通槽24和环形压力检测器25的中心点与测量设备6的中心点同轴，所述升降绳23一端传出连通槽24固定有浮标26，且浮标26上固定有信号释放器27；所述水样盘21上设置有放置槽28，且放置槽28上设置有可对升降绳23底部进行固定的固定装置7，所述固定装置7包括分别固定值哎放置槽28两侧的电动伸缩杆一70，所述电动伸缩杆一70输出端固定有夹板71，且两个夹板71交错设置，所述夹板71外侧设置有凸
块72，两个夹板71在将升降绳23固定的时候，可以将升降绳23固定成z字形，从而可以对升降绳23底部固定的更加稳定，打开电动伸缩杆一70，电动伸缩杆一70可以带动，两个夹板71将升降绳23的底部固定。
27.所述升降绳23顶部与取水装置3连接，且取水装置3位于浮标26的底部；所述支撑台10上固定有锂电池12和控制板13，所述支撑台10上和取水装置3外侧均固定有可检测高度差的压力检测器14，通过两个压力检测器14的数值可以计算出，取水水层的高度。
28.所述取水装置3包括固定在升降绳23顶部、且与水样盘21对应的取水盘30，去盘的形状可以根据水样盘21设置成任何形状，所述取水盘30上设置有多个取水槽31，且取水槽31内部设置有取样杯32；所述取样杯32底部设置有取水口33，且取水口33外侧设置有遮盖板34，所述遮盖板34外侧固定有马达一35，所述马达一35通过防水壳固定在取样杯32底部；所述取样杯32顶部设置有卡接槽36，所述卡接槽36内部连接有支撑装置37，所述支撑装置37与取水盘30顶部连接。
29.所述支撑装置37包括与卡接槽36内部卡接的卡接杆38，卡接杆38和卡接槽36的形状均设置成十字形，使卡接杆38和卡接槽36在卡接的时候更加稳定，所述卡接杆38顶部固定有马达二39，所述马达二39通过防水壳固定有电动伸缩杆二3a，且电动伸缩杆二3a与取水盘30顶部固定连接连接；打开马达一35，马达一35可以带动遮盖板34转动，从而取样杯32可以从取水口33内部取样，取样完成之后在用遮盖板34将取水口33遮住。
30.所述水样盘21四角分别与支撑台10的四角固定有平衡链8，便于将整个设备从海底吊起。
31.具体实施方式：当需要对不同水层进行取样的时候，可以通过升降绳23将取水盘30升降的到不同的水层进行取样，当需要对同一水层在不同时间取样的时候，可以将升降绳23释放到上次在该水成的长度，同时在然后再根据两个压力检测器14可以计算出取水盘30是否位于上次取水的高度，要是顶部的压力检测器14不一样，则根据环形检测器的受压情况可以检测出，升降绳23往那个方向偏移，然后在根据伸缩气缸44带动支撑板20往偏移相反的方向移动一定的距离，然后再释放升降绳23，直到顶部的压力检测器14的数值与上次一样，重复步骤可以实现对不同水层进行取水；当取水完成的时候，可以升降绳23带动浮标26移动到水面上，释放信号释放器27，同时用夹板71将升降绳23的底部进行固定，然后升降绳23的顶部可以与船舶上的升降机连接，便可以实现将整个设备吊起，然后打开马达二39，马达二39带动卡姐杆转动，使卡接杆38不与卡接槽36卡接，便可以将取样杯32取下，同时在取水的过程中，也可以将取好样的取样杯32放置到水样盘21内部储存。
32.本方案中，驱动电机43优选y80m1-2型号，旋转电机53优选y80m2-2型号，电路运行为现有常规电路，本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。