一种用于无人机的自动采样取水设备的制作方法

1.本实用新型涉及无人机采样领域，尤其涉及一种用于无人机的自动采样取水设备。


背景技术：

2.水库及周边地区的水质研究工作日益艰巨，特别是针对大河流水样的采集存在着长期弊端，如水样流动性差、代表性差。水样采集的要求是在水流动性好、水面以下0.5m的区域采集水样，以往都是通过人工的方式进行取水采样，虽然这种方式具备灵活性高、可操作范围广等优点，但需要工作人员实地采样，工作效率低，耗时长，人力物力输出大，人工直接采样不能够对不同环境不同深度的水质进行取样对比，导致不能对水质全面的检测；并且由于采样环境的多样性，水面受到严重污染或者有大量漂浮物时也会使无人船受到阻碍和污染，在水域环境上有一定的局限性，采用船采样，受船速慢、成本高的限制，不适合长期正常的采样工作；随着无人机技术的日趋成熟，使得无人机被广泛应用到各个领域，无人机能够克服水面环境、自然环境等障碍，因此作用于取水采样操作，势必能够规避实际操作中的困难，综上所述，急需设计一种能对根据不同环境不同深度能调节需要，并且可以不同位置同时取样的水质取样设备，来克服现有技术中只能对同一位置同一深度对水质取样的缺点，去解决实际操作中的诸多问题和缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供了一种采用无人机搭载结构设计，能够根据不同位置、不同环境进行取水采样，还可以根据不同深度进行自动调节，满足采样需要，实现远程无线控制，还能够对采样所处的深度、温度以及ph值进行实时监测，操作简单方便、机动灵活的自动采样取水设备。
4.本实用新型的技术方案为：一种用于无人机的自动采样取水设备，其特征在于：包括悬挂支架、电机主轴、联轴器、导线盘、采样瓶、第一监测装置、第二监测装置、第三监测装置、照相机、信号接收器和无人机，所述悬挂支架位于无人机的底部，所述悬挂支架利用螺栓并与无人机为可拆卸连接，所述电机主轴位于悬挂支架内侧靠近底部的位置处，所述电机主轴与悬挂支架为固定连接，并且所述电机主轴利用线路并与信号接收器连接，所述联轴器位于电机主轴的一侧，所述联轴器与电机主轴为固定连接，所述导线盘位于联轴器的一侧，所述导线盘与联轴器为固定连接，所述采样瓶位于导线盘的下部，所述采样瓶利用绳索并与导线盘连接，所述第一监测装置、第二监测装置、第三监测装置分别位于采样瓶的侧面，所述第一监测装置、第二监测装置、第三监测装置均与采样瓶为固定连接，所述照相机位于悬挂支架内侧靠近顶部的位置处，所述照相机与悬挂支架为固定连接，并且所述照相机利用线路并与信号接收器连接，所述信号接收器位于悬挂支架的一侧，所述信号接收器与悬挂支架为固定连接。
5.进一步，所述联轴器为带有滚珠轴承的联轴装置。
6.进一步，所述采样瓶为封闭式透明钢化玻璃容器。
7.进一步，所述采样瓶上还设有重物块和进水阀，所述重物块位于采样瓶的底部，所述重物块与采样瓶为固定连接，所述进水阀位于采样瓶的一侧，所述进水阀与采样瓶为固定连接。
8.再进一步，所述重物块为实心不锈钢块。
9.再进一步，所述进水阀为无线电控阀门。
10.进一步，所述第一监测装置为无线水浸式深度传感器。
11.进一步，所述第二监测装置为微型无线温度传感器。
12.进一步，所述第三监测装置为微型无线ph值传感器。
13.进一步，所述信号接收器为无线信号收发装置。
14.本实用新型的有益效果在于：该自动采样取水设备用于取水采样，整套设施的结构简单，采用无人机搭载结构设计，便于部件的拆装，能够根据不同位置、不同环境进行取水采样，还可以根据不同深度进行自动调节，满足采样需要，实现远程无线控制，还能够对采样所处的深度、温度以及ph值进行实时监测，操作简单方便、机动灵活。
附图说明
15.图1为本实用新型的主视图。
16.图2为本实用新型的采样瓶下放状态示意图。
17.图3为本实用新型的整体与无人机连接结构示意图。
18.图4为本实用新型的工作状态示意图。
19.其中：1、悬挂支架
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2、电机主轴
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3、联轴器
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4、导线盘
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5、采样瓶
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6、重物块
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7、第一监测装置
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8、第二监测装置
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9、第三监测装置
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10、进水阀
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11、照相机
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12、信号接收器
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13、无人机
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出简要说明。
25.如图1、图2、图3、图4所示一种用于无人机的自动采样取水设备，其特征在于：包括悬挂支架1、电机主轴2、联轴器3、导线盘4、采样瓶5、第一监测装置7、第二监测装置8、第三监测装置9、照相机11、信号接收器12和无人机13，所述悬挂支架1位于无人机13的底部，所述悬挂支架1利用螺栓并与无人机13为可拆卸连接，所述电机主轴2位于悬挂支架1内侧靠近底部的位置处，所述电机主轴2与悬挂支架1为固定连接，并且所述电机主轴2利用线路并与信号接收器12连接，所述联轴器3位于电机主轴2的一侧，所述联轴器3与电机主轴2为固定连接，所述导线盘4位于联轴器3的一侧，所述导线盘4 与联轴器3为固定连接，所述采样瓶5位于导线盘4的下部，所述采样瓶5利用绳索并与导线盘4连接，所述采样瓶5上还设有重物块6和进水阀10，所述重物块6位于采样瓶5 的底部，所述重物块6与采样瓶5为固定连接，所述进水阀10位于采样瓶5的一侧，所述进水阀10与采样瓶5为固定连接，所述第一监测装置7、第二监测装置8、第三监测装置9 分别位于采样瓶5的侧面，所述第一监测装置7、第二
监测装置8、第三监测装置9均与采样瓶5为固定连接，所述照相机11位于悬挂支架1内侧靠近顶部的位置处，所述照相机11 与悬挂支架1为固定连接，并且所述照相机11利用线路并与信号接收器12连接，所述信号接收器12位于悬挂支架1的一侧，所述信号接收器12与悬挂支架1为固定连接。所述联轴器3为带有滚珠轴承的联轴装置。所述采样瓶5为封闭式透明钢化玻璃容器。所述重物块6为实心不锈钢块。所述第一监测装置7为无线水浸式深度传感器。所述第二监测装置8为微型无线温度传感器。所述第三监测装置9为微型无线ph值传感器。所述进水阀10 为无线电控阀门。所述信号接收器12为无线信号收发装置。
26.工作方式：该自动采样取水设备用于取水采样，整体主要包括悬挂支架1、电机主轴2、联轴器3、导线盘4、采样瓶5、第一监测装置7、第二监测装置8、第三监测装置9、照相机11、信号接收器12和无人机13，其中，悬挂支架1用于电机主轴2、联轴器3、导线盘 4、采样瓶5、第一监测装置7、第二监测装置8、第三监测装置9、照相机11、信号接收器 12这些部件的搭载，并且无人机13则是用于悬挂支架1的搭载，便于拆装；在使用的时候，操作人员利用遥控装置来控制无人机13的飞行，将无人机13滞留在待取样水域的正上方，悬挂支架1一侧装有的信号接收器12采用无线信号收发装置，能够接收无人机13的遥控装置的指令，并且还能够进行采样数据的上传，操作人员通过无人机13的遥控装置来向信号接收器12发送指令，使得电机主轴2运转，在电机主轴2的驱动下，来带动联轴器3和导线盘4转动，该联轴器3采用带有滚珠轴承的联轴装置，能够使得导线盘4的转动更加灵活自如，同时还能够减轻电机主轴2的损耗，采样瓶5利用绳索与导线盘4连接，在导线盘4转动的时候，利用绳索驱使采样瓶5下放，该采样瓶5采用封闭式透明钢化玻璃容器，为了能够使得采样瓶5下放至水面深处，采样瓶5的底部装有重物块6，该重物块6采用实心不锈钢块，从而带动采样瓶5下沉，避免采样瓶5漂浮在水面，同时，采样瓶5侧面装有第一监测装置7、第二监测装置8、第三监测装置9，该第一监测装置7采用无线水浸式深度传感器，用于已知深度的监测，该第二监测装置8采用微型无线温度传感器，用于深度水样的实时温度监测，该第三监测装置9采用微型无线ph值传感器，用于得知深度水样的实时ph值的监测，并且第一监测装置7、第二监测装置8、第三监测装置9能够将监测到的数据实时上传到信号接收器12上，并由信号接收器12上传至无人机13的遥控装置，便于操作人员读取，当采样瓶5下放到水面以下指定的深度时，操作人员通过无人机 13的遥控装置将取水指令发送到信号接收器12，该信号接收器12控制采样瓶5一侧装有的进水阀10开启，该进水阀10采用无线电控阀门，使得水进入到采样瓶5的内部，当水取样完毕后，关闭进水阀10，利用电机主轴2驱动导线盘4转动，将采样瓶5从水中拉出，即可完成采水取样，此外，在悬挂支架1上还装有一个照相机11，能够实时摄录整个采样过程及周边环境；整套设施的结构简单，采用无人机搭载结构设计，能够根据不同位置、不同环境进行取水采样，还可以根据不同深度进行自动调节，满足采样需要，实现远程无线控制，还能够对采样所处的深度、温度以及ph值进行实时监测，操作简单方便、机动灵活。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”、“端部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，
而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。