一种用于海洋污染物的样本采集装置

1.本发明属于样本采集领域，具体是一种用于海洋污染物的样本采集装置。


背景技术：

2.海洋水产养殖是解决人类对水产品不断增长的需求与海洋生物资源困乏之间尖锐矛盾的重要途径。然而，海洋生态环境的恶化直接影响了水产养殖产业的发展并引发水产品食物安全问题。尤其是近年来发现的新兴污染物，比如内分泌干扰物、多环芳烃类物质等等，对生态环境以及海洋生物的负面影响直接威胁到海洋渔业资源的可持续利用，需要有相应的采集装置对养殖区域内的海水进行采集以供研究分析。
3.中国专利公告号为cn109374357b的专利公开了一种用于海洋污染物的样本采集装置。它包括拉绳、取样管、浮在水面下的采集箱以及浮在水面上的浮座，所述拉绳固定在海底，拉绳的上端固定在采集箱的下端，采集箱上设有水口，水口上设有阀门；所述采集箱上设有与采集箱内部连通的竖向导水管，竖向导水管的上端伸出水面，竖向导水管滑动设置在浮座上，取样管设在竖向导水管的外侧壁上并与竖向导水管连通，取样管位于竖向导水管上伸出水面的部分。本发明的有益效果是：能够采集目标区域范围内的样本综合考量，操作方便且准确度高。
4.但是，该采集装置在取样时只能单次采集该位置的样本，所采集的样本单一，不能够采集不同深度的海洋污染物样本，也不便于采集指定深度的样本。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供一种用于海洋污染物的样本采集装置，以解决不能采集不同深度的海洋污染物样本的问题。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于海洋污染物的样本采集装置，包括悬浮组件，悬浮组件上设有连接绳，连接绳连接有采集组件，采集组件包括采集箱，采集箱底部可拆卸连接有配重块，采集箱内设有若干分隔板，分隔板将采集箱分为若干样本仓；样本仓均连通有进样管道，进样管道一端分别与样本仓固定连接，进样管道另一端均固定连接有连接板，连接板中部均设有通槽，进样管道内均固定连接有支架，支架上均固定连接有弹簧，支架上的弹簧的弹性系数均不同，弹簧远离支架一端均固定连接有挡板，挡板分别与对应的连接板相抵，挡板上均固定连接有t形的固定块，固定块上均转动配合有l形的转动杆；样本仓底部均连通有出样管道，出样管道内均连通有第一电磁阀。
7.采用上述方案的原理：使用该装置时，将悬浮组件放置于需要采集海洋污染物样本的位置，将配重块安装于采集箱底部后，再将采集箱投放于海中，由于配重块的作用，配重块及采集箱将在海水中下沉。因为液体的压强与液体的深度成正比，液体越深压力越大，所以，采集箱在下沉过程中，四周所受到海水的压力会逐渐变大。此时挡板及所连接的弹簧受到的压力逐渐增大，当弹簧簧发生变形时，挡板脱离连接板，此时海水将经过通槽及进样管道进入样本仓中。因为支架上的弹簧弹性系数不同，所以弹簧变形时所受到的压力不同，
所以当采集箱逐渐下沉时，样本仓所对应的进样管道按照弹簧弹性系数由小到大的顺序依次开启，由此依次收集不同海洋深度的海洋污染物样本。
8.当不需要采集某一深度的海洋污染物样本时，可在投放采集箱前，将不需要取样的海水深度所对应的通槽进行封闭，由于l形的转动杆与t形的固定块转动配合，转动转动杆，可以将转动杆转动至连接板远离挡板一侧，由此将挡板与连接板进行固定。
9.采集完后，工作人员只需拉起连接绳，将采集箱收回，则可以获得不同样本仓内不同海洋深度的海洋污染物样本，开启样本仓底部的第一电磁阀，样本仓内的海洋污染物样本将通过出样管道流出，由此获得海洋污染物样本。
10.采用上述方案的有益效果：1、当采集箱下沉时第一个样本仓收集到海洋污染物样本时，采集箱重量会加重，由此可以避免出现采集箱重力不足的问题。
11.2、通过使用不同弹性系数弹簧，采集箱在不同海洋深度的位置开启进样管道，使不同深度的海洋污染物样本自动进入样本仓内，采集海洋中不同深度的海洋污染物样本，解决了不能采集不同深度的海洋污染物样本的问题。
12.3、由于配重块可拆卸连接于采集箱底部，则收集完海洋污染物样本后，可直接将配重块拆下，将采集箱直接带走，避免了海洋污染物样本在转运时受到污染。
13.4、将不需要收集的海洋深度的海洋污染物样本所对应的样本仓进行关闭，使工作人员只收集所需收集的海洋深度的海洋污染物样本，增强了采集箱采集海洋污染物样本的精确性。
14.进一步，悬浮组件上安装有定位机构，定位机构包括定位线和gps定位器，定位线固定连接有定位块，gps定位器固定连接于悬浮组件上，gps定位器信号连接有移动终端。
15.有益效果：将定位块固定于海洋底部，使固定块对定位线和悬浮组件进行限位，使其位于采集海洋污染物样本的采集区域内，避免了悬浮组件及采集箱出现较大的位移。同时gps定位器能够对悬浮组件进行定位，使工作人员在移动终端获得该采集点的位置，方便回收该采集点的悬浮组件或采集箱。并且，若出现较大的风浪使定位线断裂，导致悬浮组件脱离采集区域时，gps定位器能够对移动终端发出警报，方便警示工作人员及时回收该装置。
16.进一步，悬浮组件包括中空的悬浮箱，悬浮箱顶部固定连接有定位杆和水平仪，定位板顶部固定连接有旗帜，悬浮箱底部连通有进水管道，进水管道上连通有第二电磁阀，悬浮箱上部连通有出水管道，出水管道朝向与悬浮箱，出水管道与定位杆固定连接，出水管道连通有水泵；水平仪信号连接有控制器，第二电磁阀和水泵均与控制器信号连接。
17.有益效果：定位杆及定位杆上的旗帜能够方便工作人员发现该装置，水平仪能够检测悬浮箱的水平位置，当悬浮组件遇到较大的风浪时，悬浮组件会产生剧烈晃动，此时水平仪检测到悬浮组件的水平位置发生频繁的大幅度偏移，偏移幅度及偏移频率超出水平仪的预设值时，水平仪将该信息传送至控制器内，控制器基于该信息并将该信息进行处理后，控制器控制第二电磁阀开启，第二电磁阀开启时悬浮箱内将进入海水，此时悬浮箱重量增加，悬浮箱逐渐下沉，减小了悬浮组件对风的阻力，减小了风吹动悬浮箱的力，避免悬浮箱产生较大的位移导致悬浮线断裂使悬浮箱脱离采集区域。
18.当海面上的风浪减小时，水平仪监测到悬浮箱的水平位置偏移幅度较小，偏移幅度及偏移频率小于水平仪的预设值时，水平仪将该信息传送至控制器内，控制器基于该信
息并将该信息进行处理后，控制器控制水泵运行，水泵将悬浮箱内的水抽出，使悬浮箱重力减小，悬浮箱逐渐浮出水面，方便工作人员找寻及使用该悬浮箱。
19.进一步，悬浮箱上固定连接有收卷装置，收卷装置包括若干固定板，固定板之间转动连接有转动杆，转动杆一端固定连接有l形的连接杆，连接杆远离转动杆一端固定连接有把手。
20.有益效果：使用收卷装置可以辅助收卷连接绳或定位线，减小劳动力的使用，同时可以提高回收采集箱及定位块的效率。
21.进一步，悬浮箱上安装有照明设备，照明设备包括照明灯，照明灯固定连接于定位杆顶端，照明灯与控制器信号连接。
22.有益效果：照明设备可以方便工作人员在使用该装置时进行照明，同时照明设备能够方便工作人员发现该位置的装置。
23.进一步，定位杆上设有滑动环和若干连接杆，滑动环套设于定位杆上并与定位杆滑动配合，若干连接杆均与定位杆铰接，连接杆上粘接有防雨布，连接杆底部均铰接有推杆，推杆远离连接杆一端均与滑动环铰接，定位杆上固定连接有电控缸，电控缸与控制器信号连接，电控缸输出轴固定连接有拉杆，拉杆远离电控缸输出轴一端与滑动环固定连接。
24.有益效果：连接杆支撑防雨布可以方便对该装置进行遮阳和挡雨，避免该装置受到日晒雨淋导致损坏，当发生大风浪时，控制器控制电控缸运行，电控缸输出轴收回时拉动拉杆，使滑动环竖直向下滑动，滑动环拉动推杆，推杆拉动连接杆，将防雨布收拢。减小该装置对风的阻力，避免风吹向防雨布时，风受到防雨布的阻挡，带动防雨布及悬浮箱移动。
25.进一步，悬浮箱上安装有太阳能供电系统，太阳能供电系统包括若干太阳能板，太阳能板均固定连接于防雨布上，太阳能板电连接有蓄电池，第一电磁阀、照明灯、gps定位器、水平仪和电控缸均与蓄电池电连接。
26.有益效果：太阳能供电系统方便收集太阳能，将太阳能转化成电能后对装置提供电力。
27.进一步，悬浮箱侧边均设置有防撞条。
28.有益效果：防撞条可以防止悬浮箱受到海面悬浮物的冲击对悬浮箱造成损害。
29.进一步，悬浮箱四周均固定连接有阻隔板，组隔板底部设有若干排水孔。
30.有益效果：阻隔板可以防止海水冲击悬浮箱上的设备，同时可以防止海面上的悬浮物冲击悬浮箱上的设备对设备造成损害。
附图说明
31.图1为本发明实施例的用于海洋污染物的样本采集装置示意图。
32.图2为本发明实施例的采集箱正视图。
33.图3为本发明实施例的采集箱俯视图。
34.图4为本发明实施例的进样管道侧视图。
35.图5为图2中的b部放大图。
36.图6为图1中的a部放大图。
具体实施方式
37.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
38.说明书附图中的附图标记包括：悬浮组件1、定位线2、gps定位器3、定位块4、悬浮箱5、定位杆6、水平仪7、旗帜8、进水管道9、第二电磁阀10、出水管道11、水泵12、连接绳13、采集箱14、配重块15、连接板16、通槽17、支架18、弹簧19、挡板20、固定块21、转动杆22、出样管道23、第一电磁阀24、固定板25、连接杆26、把手27、照明灯28、滑动环29、连接杆30、推杆31、电控缸32、拉杆33、太阳能板34、蓄电池35、防撞条36、阻隔板37、进样管道38、分隔板39。
39.实施例基本如附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6所示：
40.一种用于海洋污染物的样本采集装置，包括悬浮组件1，结合附图1和附图6所示，悬浮组件1上固定连接有定位机构，定位机构包括定位线2和gps定位器3，gps定位器3的型号优选为gb70-22c2，定位线2固定连接有定位块4，gps定位器3固定连接于悬浮组件1上，gps定位器3信号连接有移动终端，移动终端例如手机和电脑。悬浮组件1包括中空的悬浮箱5，悬浮箱5顶部固定连接有定位杆6和水平仪7，水平仪7的型号优选为角度仪ip65防水款，定位杆6顶部固定连接有旗帜8，悬浮箱5底部连通有进水管道9，进水管道9上连通有第二电磁阀10，悬浮箱5上部连通有出水管道11，出水管道11朝向悬浮箱5，出水管道11与定位杆6固定连接，出水管道11连通有水泵12；水平仪7信号连接有控制器。
41.悬浮箱5上固定连接有连接绳13，连接绳13固定连接有采集组件，结合附图2和附图5所示，采集组件包括采集箱14，采集箱14底部可拆卸连接有配重块15，结合附图3所示，采集箱14内固定连接有若干分隔板39，分隔板39呈十字形排列，分隔板39将采集箱14分为四个样本仓；样本仓均连通有进样管道38，进样管道38一端分别与样本仓固定连接，进样管道38另一端均固定连接有连接板16，连接板16中部均开有通槽17，进样管道38内均固定连接有支架18，支架18上均固定连接有弹簧19，支架18上的弹簧19的弹性系数均不同，弹簧19远离支架18一端均固定连接有挡板20，挡板20分别与对应的连接板16相抵，挡板20上均固定连接有t形的固定块21，固定块21上均转动配合有l形的转动杆22；样本仓底部均连通有出样管道23，出样管道23内均连通有第一电磁阀24。
42.悬浮箱5上固定连接有收卷装置，结合附图6所示，收卷装置包括若干固定板25，固定板25之间转动连接有转动杆22，转动杆22一端固定连接有l形的连接杆26，连接杆26远离转动杆22一端固定连接有把手27。悬浮箱5上安装有照明设备，照明设备包括照明灯28，照明灯28固定连接于定位杆6顶端。
43.定位杆6上设有滑动环29和若干连接杆26，滑动环29套设于定位杆6上并与定位杆6滑动配合，若干连接杆26均与定位杆6铰接，连接杆26上粘接有防雨布，连接杆26底部均铰接有推杆31，推杆31远离连接杆26一端均与滑动环29铰接，定位杆6上固定连接有电控缸32，电控缸32与控制器信号连接，电控缸32输出轴固定连接有拉杆33，拉杆33远离电控缸32输出轴一端与滑动环29固定连接。
44.悬浮箱5上安装有太阳能供电系统，太阳能供电系统包括若干太阳能板34，太阳能板34均固定连接于防雨布上，太阳能板34电连接有蓄电池35，第一电磁阀24、照明灯28、gps定位器3和电控缸32均与蓄电池35电连接。悬浮箱5侧边均设置有防撞条36。悬浮箱5四周均固定连接有阻隔板37，组隔板底部设有若干排水孔。
45.具体实施过程如下：使用该装置时，将悬浮组件1放置于需要采集海洋污染物样本
的位置，将定位块4固定于海洋底部，使固定块21对定位线2和悬浮组件1进行限位，使其位于采集海洋污染物样本的采集区域内，避免了悬浮组件1及采集箱14出现较大的位移。同时gps定位器3能够对悬浮组件1进行定位，使工作人员在移动终端获得该采集点的位置，方便回收该采集点的悬浮组件1或采集箱14。并且，若出现较大的风浪使定位线2断裂，导致悬浮组件1脱离采集区域时，gps定位器3能够对移动终端发出警报，方便警示工作人员及时回收该装置。照明灯28可以方便工作人员在使用该装置时进行照明，同时照明灯28能够方便工作人员发现该位置的装置。
46.连接杆26支撑防雨布可以方便对该装置进行遮阳和挡雨，避免该装置受到日晒雨淋导致损坏，当发生大风浪时，控制器控制电控缸32运行，电控缸32输出轴收回时拉动拉杆33，使滑动环29竖直向下滑动，滑动环29拉动推杆31，推杆31拉动连接杆26，将防雨布收拢。减小该装置对风的阻力，避免风吹向防雨布时，风受到防雨布的阻挡，带动防雨布及悬浮箱5移动。防撞条36可以防止悬浮箱5受到海面悬浮物的冲击对悬浮箱5造成损害。阻隔板37可以防止海水冲击悬浮箱5上的设备，同时可以防止海面上的悬浮物冲击悬浮箱5上的设备对设备造成损害，悬浮箱上的水可以从排水孔排出。太阳能供电系统方便收集太阳能，将太阳能转化成电能后对第一电磁阀24、照明灯28、gps定位器3、水平仪7和电控缸32提供电力。
47.工作人员将配重块15安装于采集箱14底部，再将采集箱14投放于海中，由于配重块15的作用，配重块15及采集箱14将在海水中下沉。定位杆6及定位杆6上的旗帜8能够方便工作人员发现该装置，水平仪7能够检测悬浮箱5的水平位置，当悬浮组件1遇到较大的风浪时，悬浮组件1会产生剧烈晃动，此时水平仪7检测到悬浮组件1的水平位置发生频繁的大幅度偏移，偏移幅度及偏移频率超出水平仪7的预设值时，水平仪7将该信息传送至控制器内，控制器基于该信息并将该信息进行处理后，控制器控制第二电磁阀10开启，第二电磁阀10开启后，海水通过进水管道9进入悬浮箱5内，此时悬浮箱5重量增加，悬浮箱5逐渐下沉，减小了悬浮组件1对风的阻力，减小了风吹动悬浮箱5的力，避免悬浮箱5产生较大的位移导致悬浮线断裂使悬浮箱5脱离采集区域。
48.当海面上的风浪减小时，水平仪7监测到悬浮箱5的水平位置偏移幅度较小，偏移幅度及偏移频率小于水平仪7的预设值时，水平仪7将该信息传送至控制器内，控制器基于该信息并将该信息进行处理后，控制器控制水泵12运行，水泵12将悬浮箱5内的水经过出水管道11抽出，使悬浮箱5重力减小，悬浮箱5逐渐浮出水面，方便工作人员找寻及使用该悬浮箱5。
49.因为液体的压强与液体的深度成正比，液体越深压力越大，所以，采集箱14在下沉过程中，采集箱14四周所受到海水的压力会逐渐变大。此时挡板20及所连接的弹簧19受到的压力逐渐增大，当弹簧19簧发生变形时，挡板20脱离连接板16，此时海水将经过通槽17及进样管道38进入样本仓中。
50.因为支架18上的弹簧19弹性系数不同，所以弹簧19变形时所受到的压力不同，所以当采集箱14逐渐下沉时，样本仓所对应的进样管道38按照弹簧19弹性系数由小到大的顺序依次开启，由此依次收集不同海洋深度的海洋污染物样本。当采集箱14下沉时第一个样本仓收集到海洋污染物样本时，采集箱14重量会加重，由此可以避免出现采集箱14重力不足的问题。通过使用不同弹性系数弹簧19，采集箱14在不同海洋深度的位置开启进样管道38，使不同深度的海洋污染物样本自动进入样本仓内，采集海洋中不同深度的海洋污染物
样本，解决了不能采集不同深度的海洋污染物样本的问题。
51.当不需要采集某一深度的海洋污染物样本时，可在投放采集箱14前，将不需要取样的海水深度所对应的通槽17进行封闭，由于l形的转动杆22与t形的固定块21转动配合，转动转动杆22，可以将转动杆22转动至连接板16远离挡板20一侧，由此将挡板20与连接板16进行固定。将不需要收集的海洋深度的海洋污染物样本所对应的样本仓进行关闭，使工作人员只收集所需收集的海洋深度的海洋污染物样本，增强了采集箱14采集海洋污染物样本的精确性。
52.采集完后，工作人员只需拉起连接绳13，将采集箱14收回，此时可以使用收卷装置辅助收卷连接绳13或定位线2，减小劳动力的使用，同时可以提高回收采集箱14及定位块4的效率。使用收卷装置时，将所需收卷的连接绳13或定位线2固定于转动杆22上，手持把手27，拉动把手27使连接杆26围绕转动杆22转动，将连接绳13或定位线2收卷至转动杆22上，由此将收采集箱14或定位块4收起，获得不同样本仓内不同海洋深度的海洋污染物样本。开启样本仓底部的第一电磁阀24，样本仓内的海洋污染物样本将通过出样管道23流出，由此获得海洋污染物样本。由于配重块15可拆卸连接于采集箱14底部，则收集完海洋污染物样本后，可直接将配重块15拆下，将采集箱14直接带走，可以避免海洋污染物样本在转运时受到污染。
53.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。