一种智能分层采水器制造技术

本发明专利技术公开了一种智能分层采水器，包括三个采水瓶、一个控制舱、一个超声波探深仪和整体框架，所述三个采水瓶沿周向均布固定在所述整体框架上，所述超声波探深仪固定在整体框架的底部，并通过电缆与所述控制舱通信；所述控制舱沿整体框架的轴线通过法兰固定在整体框架的中部。本发明专利技术能满足在深水海域完成指定深度的海水分层采样工作，一次下放采水器自动完成多层采水任务，采水深度准确，效率大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能分层采水器，是一种能应用深海领域内搭载在海洋环境监测船上的可控智能分层采水器。
技术介绍
海洋环境监测是海洋环境保护的重要内容，对环境保护和治理有重要意义。在海洋环境监测中，监测项目和参数有些通过现场传感器测定，有些需要通过现场取样后在岸边或船载实验室内使用相应的仪器设备进行分析，由于技术方面的原因，营养盐、痕量金属等参数常常需要采集数十升的海水带回实验室进行测定。现有的海水采集主要采用人工下放采水器，工作原理是利用绞车下放采水瓶，通过钢丝绳长度判断采水器所处深度，到达任务水深后，沿缆绳滑下使锤，触发机械机构关上瓶盖。由于钢丝绳在海水中有倾斜，导致采水深度不准确，样品代表性不强；并且人工操作采水瓶关闭的步骤繁琐，在进行分层采样的时候难度很大，容易出现瓶盖没有关闭或者使锤丢失的情况。人工控制分层采水的方法自动化程度低，效率低下，耗费人力大，并且采到的水样深度不准确，代表性和参考性都不够。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对以上问题，提出一种智能分层采水器，能满足在深水海域完成海水自动分层采样工作，采样深度准确，采集到的水样代表性和参考性强，采水效率大大提高。为了达到上述要求，本专利技术的构思是：本专利技术采用电动推杆带动牵引绳实现采水瓶上下瓶盖的打开和关闭，利用超声波探深仪检测采水瓶所处深度，多个采水瓶同时下放，到达不同的采水任务层时，不同采水瓶依次闭合，实现一次下放自动完成多层采水任务。根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案：一种智能分层采水器，包括三个采水瓶、一个控制舱、一个超声波探深仪和整体框架，所述三个采水瓶沿周向均布固定在所述整体框架上，所述超声波探深仪固定在整体框架的底部，并通过电缆与所述控制舱通信；所述控制舱沿整体框架的轴线通过法兰固定在整体框架的中部。所述三个采水瓶的结构相同，包括上瓶盖、瓶身、下瓶盖以及瓶盖自动开合机构，所述上瓶盖和下瓶盖设置于瓶身上下两端，并通过瓶盖自动开合机构控制开合，所述瓶盖自动开合机构通过电缆与所述控制舱通信。所述瓶盖自动开合机构包括牵引绳、双头电推杆和弹性绳，所述弹性绳穿过瓶身，两端连接上瓶盖和下瓶盖的内侧，所述上瓶盖和下瓶盖的外侧还设有牵引孔，第一牵引绳连接上瓶盖的牵引孔，经整体框架上层的穿线孔连接到双头推杆的上部伸缩轴的牵引孔上，所述双头电推杆的下部伸缩轴的牵引孔连接第二牵引绳，经整体框架下层的穿线孔连接下瓶盖的牵引孔，所述的双头电推杆固定在整体框架的中部，与整体框架的上下两个穿线孔同轴。所述双头电推杆为防水电推杆，实现双向轴的同时收缩或伸出，其总行程为200mm，推力1000N。本专利技术与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：通过超声波探深仪监测采水器所处的海水深度，到达采水任务深度时发送信号给控制器，控制器发送采水命令。相比下放缆绳估测采水深度的方法，采水深度准确性大大提高，水样代表性和参考性提高。采用电动推杆带动牵引绳实现采水瓶上下瓶盖的自动打开和关闭，操控简单，相比现有的使锤敲击法成功率大大提高，自动化程度提高。采用超声波探深仪结合控制器，在不同的任务层深度依次闭合多个采水瓶，实现一次下放采水器自动完成多层采水任务。附图说明图1是本专利技术的整体立体结构示意图。图2是本专利技术俯视图。图3是本专利技术一个采水瓶关闭状态的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例作进一步的说明。参见图1至图3，一种智能分层采水器，包括三个采水瓶1-A、1-B、1-C、一个控制舱5、一个超声波探深仪7和整体框架9，所述三个采水瓶1-A、1-B、1-C沿周向均布固定在所述整体框架9上，所述超声波探深仪7固定在整体框架9的底部，并通过电缆与所述控制舱5通信；所述控制舱5沿整体框架9的轴线通过法兰固定在整体框架9的中部。所述三个采水瓶1-A、1-B、1-C的结构相同，包括上瓶盖2、瓶身11、下瓶盖8以及瓶盖自动开合机构6，所述上瓶盖2和下瓶盖8设置于瓶身11上下两端，并通过瓶盖自动开合机构6控制开合，所述瓶盖自动开合机构6通过电缆与所述控制舱5通信。所述分层采水器的工作流程是：三个采水瓶1-A、1-B、1-C均处于打开状态，设定三个采水深度，下放采水器，超声波探深仪7实时检测采水器所处深度，到达既定的上层采水深度时，控制舱5发送命令关闭第一采水瓶1-A；继续下放采水器，重复上述动作流程，依次关闭第二采水瓶1-B和第三采水瓶1-C，完成中层和下层的既定深度采水工作；最后回收采水器。所述瓶盖自动开合机构6包括牵引绳4-A、4-B、双头电推杆10和弹性绳3，所述弹性绳3穿过瓶身11，两端连接上瓶盖2和下瓶盖8的内侧，所述上瓶盖2和下瓶盖8的外侧还设有牵引孔，第一牵引绳4-A连接上瓶盖2的牵引孔，经整体框架9上层的穿线孔连接到双头推杆10的上部伸缩轴的牵引孔上，所述双头电推杆10的下部伸缩轴的牵引孔连接第二牵引绳4-B，经整体框架9下层的穿线孔连接下瓶盖8的牵引孔，所述的双头电推杆10固定在整体框架9的中部，与整体框架9的上下两个穿线孔同轴。所述瓶盖自动开合机构6的工作原理是：接收到控制舱5闭合命令时，所述的双头电推杆10的伸缩轴伸长，在所述弹性绳3的作用下上瓶盖2和下瓶盖8均朝着靠近瓶身11的方向移动，最终第一采水瓶1-A完全闭合，上瓶盖2和下瓶盖8打开过程与上述过程相反。所述双头电推杆10为防水电推杆，实现双向轴的同时收缩或伸出，其总行程为200mm，推力1000N。超声波探深仪7防护等级高，抗震效果好，测量范围广，精确度高。整体框架9为不锈钢焊接而成，防撞效果好，对三个采水瓶1-A、1-B、1-C和各设备都能起到很好的保护作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能分层采水器，包括三个采水瓶（1‑A、1‑B、1‑C）、一个控制舱（5）、一个超声波探深仪（7）和整体框架（9），其特征在于：所述三个采水瓶（1‑A、1‑B、1‑C）沿周向均布固定在所述整体框架（9）上，所述超声波探深仪（7）固定在整体框架（9）的底部，并通过电缆与所述控制舱（5）通信；所述控制舱（5）沿整体框架（9）的轴线通过法兰固定在整体框架（9）的中部。

【技术特征摘要】
1.一种智能分层采水器，包括三个采水瓶（1-A、1-B、1-C）、一个控制舱（5）、一个超声波探深仪（7）和整体框架（9），其特征在于：所述三个采水瓶（1-A、1-B、1-C）沿周向均布固定在所述整体框架（9）上，所述超声波探深仪（7）固定在整体框架（9）的底部，并通过电缆与所述控制舱（5）通信；所述控制舱（5）沿整体框架（9）的轴线通过法兰固定在整体框架（9）的中部。2.根据权利要求1所述的智能分层采水器，其特征在于，所述三个采水瓶（1-A、1-B、1-C）的结构相同，包括上瓶盖（2）、瓶身（11）、下瓶盖（8）以及瓶盖自动开合机构（6），所述上瓶盖（2）和下瓶盖（8）设置于瓶身（11）上下两端，并通过瓶盖自动开合机构（6）控制开合，所述瓶盖自动开合机构（6）通过电缆与所述控制舱（5）通信。3.根据权利要求2所述的智...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢少荣，程启兴，丁峰，吴翔，刘崇锋，罗均，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31