一种基于无线通信技术的定水深原状水样采集仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于无线通信技术的定水深原状水样采集仪，涉及水质监测、水体样本采集及水环境研究治理技术领域，涉及到河流、湖泊和水库等地表水的水体样本采集。该装置主要包括非弹性刻度吊绳、上筒盖部分、上筒体部分、下筒体部分、下筒盖部分、筒塞启闭触发部分、铅锤配重部分和移动控制终端；其中下筒盖部分内部嵌有水下信号处理模块利用Zigbee技术与移动控制终端进行无线通信实现数据交换。本实用新型专利技术解决了水样采集过程中存在的目标水深确定精度不高、采集不便、实时性差、对水体扰动较大的问题，并可测定水温和从外部直接观察水样情况，且整个结构简单，拆卸清洗更换简便，制作成本较低，易于实现，具有较大的经济价值。

Traditional water sample acquisition instrument with constant water depth based on wireless communication technology

The utility model discloses a depth of original water sample collection instrument set based on wireless communication technology, relates to the monitoring of water quality, water sample collection and research of water environmental governance technology field, relates to the water sample collection of rivers, lakes and reservoirs and other surface water. The device mainly comprises a non elastic scale sling, cover, cylinder, cylinder, cylinder cover part and a lower part of a cylinder plug opening and closing trigger part, plumb counterweight portion and mobile terminal; wherein the lower cylinder cover part is embedded in the signal processing module using Zigbee technology and mobile wireless control terminal the realization of data exchange communication under water. The utility model solves the existing water depth target acquisition process to determine the precision and acquisition inconvenience, poor real-time and large disturbance on water, and can be directly observed from the outside and water temperature were measured, and the simple structure, convenient replacement of disassembly and cleaning, low production cost, easy to implement, has great economic value.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线通信技术的定水深原状水样采集仪
本专利技术涉及水质监测、水体样本采集及水环境研究治理
，涉及到河流、湖泊和水库等地表水的水体样本采集，尤其涉及的是一种基于无线通信技术的定水深原状水样采集仪。
技术介绍
水样采集是进行水环境研究和治理的基础环节，而采集到原始状态的水体样本则对于水质监测和环境保护等部门具有重要意义。其中，就要确保采集到的是指定深度的水样，即保证充分的水体交换和顺利地到达指定深度。目前国内外使用的大多数采水器都是由缆绳的长度来确定采水器所在的水深，但缆绳在水下易受水的冲击力等因素影响发生偏斜或弯曲，干绳与湿绳界限及偏角难以确定，且绳长测量误差因铅锤重量不同而波动较大，水文缆绳测深依靠人工获取数据并由公式估算实际水深耗时长，从而导致所测水深数据的精度不高、采集不便、实时性差。并且，在采样过程中，现有采水器对水体的扰动较大，无法保证水体样本的原位状态，例如泵吸式采水器会打散悬浮物状态，卡盖式采水器受到释放的重锤冲击后闭合猛烈对局部水体扰动巨大。此外，一些采用单向进水方式的水样采集仪除了对水体扰动也较大以外，会因其采水前采样瓶里富有空气而对水体中溶解性物质的测定产生影响。而当前常见的一种水质采样器虽然使用简便广泛，但它是利用力学原理实现上盖和下入水口的启闭，其本身封闭性不好，若使用者从水中提起采样器时吊绳中途松弛，则采水器上盖和下入水口又会重新打开混入其它深度层的水体，从而难以采集到目标深度的水样。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于无线通信技术的定水深原状水样采集仪，用于解决水样采集过程中存在的目标水深确定精度不高、采集不便、实时性差、对水体扰动较大的问题，适用于河流、湖泊和水库等地表水的水体样本采集，并具备水情观测与水温测定功能。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于无线通信技术的定水深原状水样采集仪，包括非弹性刻度吊绳(10)、上筒盖部分(20)、上筒体部分(30)、下筒体部分(40)、下筒盖部分(50)、筒塞启闭触发部分(60)、铅锤配重部分(70)和移动控制终端(80)。非弹性刻度吊绳(10)一端系住上筒盖部分(20)的吊绳孔(21)从而控制整个装置的升降，亦可用于粗略估计采水器所处水深；上筒盖部分(20)由吊绳孔(21)和表面均布通水通孔(22)的上筒盖(23)组成；通水通孔(22)便于水的流进流出，从而保证筒内在多种流态下都有充足的水体交换，并可初步拦挡水中的长、大、粗杂物进入筒内；上筒盖(23)和上筒体(35)上部之间通过螺纹连接；上筒体部分(30)由圆形滤网片(31)、上筒塞(32)、橡胶密封垫圈(33)、上筒塞底座(34)和上筒体(35)组成；其中，圆形滤网片(31)能过滤水中体积尺寸比圆形滤网片(31)筛孔尺寸大的颗粒杂质，并可与上筒体(35)内筒壁通过卡口限位固定，其中间留有可让拉绳(63)穿过的穿接孔(37)，上筒塞(32)上下两面中心处均有环扣(38)便于连接钢杆或拉绳；橡胶密封垫圈(33)用来在筒塞启闭触发部分(60)触发后使上筒塞(32)和上筒塞底座(34)之间形成密封，保证水样不泄漏，上筒塞底座(34)和上筒体(35)是一整体不可拆分；上筒体(35)上端表面沿圆周均布通水通孔(22)，其内筒壁可安置内置温度计(36)用来测定水体温度，上筒体(35)下部和下筒体(41)上部之间通过螺纹连接后其内部形成一液体容纳腔，且上筒体(35)上有一通气口(39)，采集水样前需接一个用止气夹夹住的导气软管，采样结束后松开止气夹，空气由导气软管进入液体容纳腔平衡压强以便水样顺利地由导水软管(46)流出；下筒体部分(40)由下筒体(41)、下筒塞(42)、橡胶密封垫圈(43)、下筒塞底座(44)和圆形滤网片(48)组成；其中，下筒体(41)上有一出水口(45)，采集水样前需接一个用止水夹(47)夹住的导水软管(46)，采样结束后松开止水夹(47)水样由导水软管(46)流出并保存；圆形滤网片(48)能过滤水中体积尺寸比圆形滤网片(48)筛孔尺寸大的颗粒杂质，并可与下筒体(41)内筒壁通过卡口限位固定，其中间留有穿接孔(49)可连接受拉弹簧(65)，下筒塞(42)上下两面中心处均有环扣便于连接钢杆或拉绳；橡胶密封垫圈(43)用来在筒塞启闭触发部分(60)触发后使下筒塞(42)和下筒塞底座(44)之间形成密封，保证水样不泄漏，下筒塞底座(44)和下筒体(41)是一整体不可拆分；下筒体(41)下端表面沿圆周均布通水通孔(22)，其下部和下筒盖(51)上部之间通过螺纹连接；下筒盖部分(50)由下筒盖(51)、水深探头(52)、水下信号处理模块(53)、电磁锁(54)和穿孔(55)组成；其中，下筒盖(51)上端表面沿圆周均布通水通孔(22)；水下信号处理模块(53)又包括：一包含压力传感器的水深探头用于感知水深压力并转化成电信号，一低功耗运放补偿电路用于将输入信号放大和补偿转化成标准电信号(一般为4～20mA/1～5V，DC)，一超低功耗CPU电路用于信号的运算控制处理，一低功耗ZigBee电路用于数据的接收与发送，一低功耗电磁锁驱动电路用于控制电磁锁(54)释放拉绳(63)，一可往复充电的锂电池组供电部分用于给各电路供电；水深探头(52)和电磁锁(54)的电路部分以及水下信号处理模块(53)均经防水处理后密封于下筒盖(51)内部；筒塞启闭触发部分(60)由穿接管(61)、连接杆(62)、拉绳(63)、受拉弹簧(65)和拉绳钩(66)组成；其中，穿接管(61)和上筒体(35)是一整体不可拆分，其内有可以让拉绳(63)穿过的管道；连接杆(62)的两端分别与上筒塞(32)的下面和下筒塞(42)的上面相接，从而使上筒塞(32)和下筒塞(42)的运动一致；拉绳(63)的一端系在上筒塞(32)上面的环扣上，然后穿过圆形滤网片(31)中间的穿接孔(37)，再穿过穿接管(61)后，预留足够的长度并在合适的位置打上绳结(64)以免拉绳(63)在筒塞启闭触发部分(60)触发后堵在穿接管(61)中，其另一端与拉绳钩(66)相连接；受拉弹簧(65)的两端分别与下筒塞(42)的下面和圆形滤网片(48)的中心相接，并且处于拉伸伸长状态；拉绳钩(66)连接拉绳(63)在每次采样前钩在电磁锁(54)上，并在筒塞启闭触发部分(60)触发后被电磁锁(54)释放；铅锤配重部分(70)由铅锤绳(71)和铅锤(72)组成，用来使采水仪尽量保持竖直方向，减少倾斜度；其中，铅锤绳(71)的两端分别与穿孔(55)和铅锤(72)相系；移动控制终端(80)可以接收水下信号处理模块(53)无线传输过来的电信号，并将其经计算转化成水深探头(52)所在的深度信息并输出显示；又可以发出指令经水下信号处理模块(53)接收处理后驱动电磁锁(54)释放拉绳钩(66)，触发筒塞启闭触发部分(60)使上筒塞(32)和下筒塞(42)关闭，进而采集到目标深度的水样。整个水样采集仪的主体材质均为有机玻璃，以实现水样的可视性，便于从外部直接观察筒内液体容纳腔内的水样情况；所采用的无线通信技术为Zigbee技术。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术应用无线通信技术将深度信号实时无线传输到移动控制终端，减少了水深信息的采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线通信技术的定水深原状水样采集仪，包括非弹性刻度吊绳(10)、上筒盖部分(20)、上筒体部分(30)、下筒体部分(40)、下筒盖部分(50)、筒塞启闭触发部分(60)、铅锤配重部分(70)和移动控制终端(80)；其特征在于：非弹性刻度吊绳(10)一端系住上筒盖部分(20)的吊绳孔(21)从而控制整个装置的升降，亦可用于粗略估计采水器所处水深；上筒盖部分(20)由吊绳孔(21)和表面均布通水通孔(22)的上筒盖(23)组成；通水通孔(22)便于水的流进流出，从而保证筒内在多种流态下都有充足的水体交换，并可初步拦挡水中的长、大、粗杂物进入筒内；上筒盖(23)和上筒体(35)上部之间通过螺纹连接；上筒体部分(30)由圆形滤网片(31)、上筒塞(32)、橡胶密封垫圈(33)、上筒塞底座(34)和上筒体(35)组成；其中，圆形滤网片(31)能过滤水中体积尺寸比圆形滤网片(31)筛孔尺寸大的颗粒杂质，并可与上筒体(35)内筒壁通过卡口限位固定，其中间留有可让拉绳(63)穿过的穿接孔(37)，上筒塞(32)上下两面中心处均有环扣(38)便于连接钢杆或拉绳；橡胶密封垫圈(33)用来在筒塞启闭触发部分(60)触发后使上筒塞(32)和上筒塞底座(34)之间形成密封，保证水样不泄漏，上筒塞底座(34)和上筒体(35)是一整体不可拆分；上筒体(35)上端表面沿圆周均布通水通孔(22)，其内筒壁可安置内置温度计(36)用来测定水体温度，上筒体(35)下部和下筒体(41)上部之间通过螺纹连接后其内部形成一液体容纳腔，且上筒体(35)上有一通气口(39)，采集水样前需接一个用止气夹夹住的导气软管，采样结束后松开止气夹，空气由导气软管进入液体容纳腔平衡压强以便水样顺利地由导水软管(46)流出；下筒体部分(40)由下筒体(41)、下筒塞(42)、橡胶密封垫圈(43)、下筒塞底座(44)和圆形滤网片(48)组成；其中，下筒体(41)上有一出水口(45)，采集水样前需接一个用止水夹(47)夹住的导水软管(46)，采样结束后松开止水夹(47)水样由导水软管(46)流出并保存；圆形滤网片(48)能过滤水中体积尺寸比圆形滤网片(48)筛孔尺寸大的颗粒杂质，并可与下筒体(41)内筒壁通过卡口限位固定，其中间留有穿接孔(49)可连接受拉弹簧(65)，下筒塞(42)上下两面中心处均有环扣便于连接钢杆或拉绳；橡胶密封垫圈(43)用来在筒塞启闭触发部分(60)触发后使下筒塞(42)和下筒塞底座(44)之间形成密封；保证水样不泄漏，下筒塞底座(44)和下筒体(41)是一整体不可拆分；下筒体(41)下端表面沿圆周均布通水通孔(22)，其下部和下筒盖(51)上部之间通过螺纹连接；下筒盖部分(50)由下筒盖(51)、水深探头(52)、水下信号处理模块(53)、电磁锁(54) 和穿孔(55)组成；其中，下筒盖(51)上端表面沿圆周均布通水通孔(22)；水下信号处理模块(53)又包括：一包含压力传感器的水深探头用于感知水深压力并转化成电信号，一低功耗运放补偿电路用于将输入信号放大和补偿转化成标准电信号，一超低功耗CPU电路用于信号的运算控制处理，一低功耗ZigBee电路用于数据的接收与发送，一低功耗电磁锁驱动电路用于控制电磁锁(54)释放拉绳(63)，一可往复充电的锂电池组供电部分用于给各电路供电；水深探头(52)和电磁锁(54)的电路部分以及水下信号处理模块(53)均经防水处理后密封于下筒盖(51)内部；筒塞启闭触发部分(60)由穿接管(61)、连接杆(62)、拉绳(63)、受拉弹簧(65)和拉绳钩(66)组成；其中，穿接管(61)和上筒体(35)是一整体不可拆分，其内有可以让拉绳(63)穿过的管道；连接杆(62)的两端分别与上筒塞(32)的下面和下筒塞(42)的上面相接，从而使上筒塞(32)和下筒塞(42)的运动一致；拉绳(63)的一端系在上筒塞(32)上面的环扣上，然后穿过圆形滤网片(31)中间的穿接孔(37)，再穿过穿接管(61)后，预留足够的长度并在合适的位置打上绳结(64)以免拉绳(63)在筒塞启闭触发部分(60)触发后堵在穿接管(61)中，其另一端与拉绳钩(66)相连接；受拉弹簧(65)的两端分别与下筒塞(42)的下面和圆形滤网片(48)的中心相接，并且处于拉伸伸长状态；拉绳钩(66)连接拉绳(63)在每次采样前钩在电磁锁(54)上，并在筒塞启闭触发部分(60)触发后被电磁锁(54)释放；铅锤配重部分(70)由铅锤绳(71)和铅锤(72)组成，用来使采水仪尽量保持竖直方向，减少倾斜度；其中，铅锤绳(71)的两端分别与穿孔(55)和铅锤(72)相系；移动控制终端(80)可以接收水下信号处理模块(53)无线传输过来的电信号，并将其经计算转化成水深探头(52)所在的深度信息...

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信技术的定水深原状水样采集仪，包括非弹性刻度吊绳(10)、上筒盖部分(20)、上筒体部分(30)、下筒体部分(40)、下筒盖部分(50)、筒塞启闭触发部分(60)、铅锤配重部分(70)和移动控制终端(80)；其特征在于：非弹性刻度吊绳(10)一端系住上筒盖部分(20)的吊绳孔(21)从而控制整个装置的升降，亦可用于粗略估计采水器所处水深；上筒盖部分(20)由吊绳孔(21)和表面均布通水通孔(22)的上筒盖(23)组成；通水通孔(22)便于水的流进流出，从而保证筒内在多种流态下都有充足的水体交换，并可初步拦挡水中的长、大、粗杂物进入筒内；上筒盖(23)和上筒体(35)上部之间通过螺纹连接；上筒体部分(30)由圆形滤网片(31)、上筒塞(32)、橡胶密封垫圈(33)、上筒塞底座(34)和上筒体(35)组成；其中，圆形滤网片(31)能过滤水中体积尺寸比圆形滤网片(31)筛孔尺寸大的颗粒杂质，并可与上筒体(35)内筒壁通过卡口限位固定，其中间留有可让拉绳(63)穿过的穿接孔(37)，上筒塞(32)上下两面中心处均有环扣(38)便于连接钢杆或拉绳；橡胶密封垫圈(33)用来在筒塞启闭触发部分(60)触发后使上筒塞(32)和上筒塞底座(34)之间形成密封，保证水样不泄漏，上筒塞底座(34)和上筒体(35)是一整体不可拆分；上筒体(35)上端表面沿圆周均布通水通孔(22)，其内筒壁可安置内置温度计(36)用来测定水体温度，上筒体(35)下部和下筒体(41)上部之间通过螺纹连接后其内部形成一液体容纳腔，且上筒体(35)上有一通气口(39)，采集水样前需接一个用止气夹夹住的导气软管，采样结束后松开止气夹，空气由导气软管进入液体容纳腔平衡压强以便水样顺利地由导水软管(46)流出；下筒体部分(40)由下筒体(41)、下筒塞(42)、橡胶密封垫圈(43)、下筒塞底座(44)和圆形滤网片(48)组成；其中，下筒体(41)上有一出水口(45)，采集水样前需接一个用止水夹(47)夹住的导水软管(46)，采样结束后松开止水夹(47)水样由导水软管(46)流出并保存；圆形滤网片(48)能过滤水中体积尺寸比圆形滤网片(48)筛孔尺寸大的颗粒杂质，并可与下筒体(41)内筒壁通过卡口限位固定，其中间留有穿接孔(49)可连接受拉弹簧(65)，下筒塞(42)上下两面中心处均有环扣便于连接钢杆或拉绳；橡胶密封垫圈(43)用来在筒塞启闭触发部分(60)触发后使下筒塞(42)和下筒塞底座(44)之间形成密封；保证水样不泄漏，下筒塞底座(44)和下筒体(41)是一整...

【专利技术属性】
技术研发人员：於航成，
申请(专利权)人：於航成，
类型：新型
国别省市：湖南,43