[发明专利]基于光栅尺的水下水样精密在线采样器

说明书

技术领域

本发明涉及水下采样设备，具体是基于光栅尺的水下水样精密在线采样器。

背景技术

常用的水样采集方法是人工量灌或蠕动泵抽取，它们的不足是无法对水下一定深度的水样进行在线采集，而且采集的量精度不准确。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种能对水下不同深度的水样进行精密在线采样的基于光栅尺的水下水样精密在线采样器。

本发明基于光栅尺的水下水样精密在线采样器，由外壳和密封设置在外壳内的控制机构、传动机构、光栅尺机构、采样注射器机构和电磁阀机构组成，控制机构通过步进电机与传动装置的丝杆连接，并通过光栅尺数据线与光栅尺机构连接，传动机构由丝杆和与丝杆螺纹咬合的传动装置连接，传动机构还与采样注射器机构的采样注射器连接，采样注射器的针头与电磁阀机构连接。

所述的控制机构由控制电路板、与控制电路板连接的步进电机控制箱和与步进电机控制箱连接的步进电机组成，步进电机控制箱还通过光栅尺数据线与光栅尺机构连接，岸上的电脑设备通过数据线与步进电机控制箱连接。

所述的传动机构，丝杆与步进电机连接，丝杆还与传动装置的螺纹咬合，传动装置和采样注射器的活塞连接。

所述的光栅尺机构由光栅尺、光栅尺基座、光栅尺数据线组成，光栅尺设置在光栅尺基座内，光栅尺通过光栅尺数据线与步进电机控制箱连接，还通过传动装置与采样注射器连接。

所述的采样注射器机构由设置在采样注射器垫板及采样注射器固定架上的采样注射器组成，采样注射器的活塞柄和传动装置连接，采样注射器的针头和电磁阀机构的进出水管连接。

所述的电磁阀机构，电磁阀设置在电磁阀固定架上，电磁阀固定架设置在电磁阀垫板上，电磁阀通过电磁阀电源线与电池盒接通，电池盒设置在电磁盒固定槽内。

本发明基于光栅尺的水下水样精密在线采样器的工作过程是：工作时，岸上电脑通过数据线给步进电机控制箱发出工作指令，步进电机控制箱按控制电路板上预先设置的数据进行工作，步进电机控制箱驱动步进电机转动，步进电机带动丝杆旋转，丝杆带动传动装置，传动装置带动采样注射器的活塞进退移动，此时，通过电磁阀管道的选择，采样注射器活塞拉出时，采样注射器将水通过过滤器采集进来，采样注射器推进时，将水输送到下一级分析设备，由此实现了在线采集。在活塞移动时，光栅尺通过传动机构和光栅尺拖板将活塞移动的位移记录下来，并将结果反馈给步进电机控制箱，由此实现水样的高精度量的采集。

本发明的优点是：通过步进电机及光栅尺实现了高精度的采样，可以在水下进行实时在线采样，操作简单，方便。

附图说明：

图1为基于光栅尺的水下水样精密在线采样器的结构示意图；

图2为图1的结构框图。

图中：1.外壳2.电池盒3.电磁阀电源线4.电池盒固定槽5.采样注射器垫板6.光栅尺固定基座7.丝杆固定基座8.光栅尺9.光栅尺托板10.步进电机11.光栅尺数据线12.步进电机电缆13.控制电路板电缆14.步进电机控制箱15.控制电路板16.传动装置17.丝杆18.采样注射器19.采样注射器固定架20.电磁阀垫板21.过滤器22.电磁阀固定架23.电磁阀24.数据线

具体实施方式

本发明基于光栅尺的水下水样精密在线采样器，由外壳1和密封在外壳1中的控制机构、传动机构、光栅尺机构、采样注射器机构和电磁阀机构组成。控制机构的控制电路板15通过控制电路板电缆13与步进电机控制箱14连接，控制电路板15上设置有LED和LCD显示和控制键盘，步进电机控制箱14内设置有系统电源、步进电机控制器和步进电机驱动器，步进电机控制箱14通过步进电机电缆12与步进电机10连接，岸上的电脑设备通过数据线24与步进电机控制箱14连接，步进电机10与传动装置16的丝杆17连接，丝杆17设置在丝杆固定基座7上，丝杆17通过传动装置16与采样注射器18的活塞柄连接，传动装置16通过光栅尺托板9与光栅尺8连接，光栅尺8设置在光栅尺固定基座6上，光栅尺8通过光栅尺数据线11与步进电机控制箱14连接，采样注射器机构的采样注射器18设置在采样注射器垫板5及采样注射器固定架19上，采样注射器18固定在与丝杆17螺纹咬合的传动装置16上，丝杆17的转动通过传动装置16带动采样注射器18活塞的进退，采样注射器18的针头与电磁阀23的进出水管连通，电磁阀23设置在电磁阀固定架22上，电磁阀固定架22设置在电磁阀垫板20上，电磁阀23通过电磁阀电源线3与电池盒2接通，电池盒2设置在电池盒固定槽4内，电磁阀的进水管通过过滤器21与水体连通，出水管与下一步分析设备连通。