[发明专利]一种水下生物膜采集系统及采集方法

权利要求书

1.一种水下生物膜采集系统，其特征在于：包括下潜定位装置（1），附着装置（2）和采集收集装置（3），下潜定位装置（1）包括悬挂钢索（7）和配重块（10），附着装置（2）纵向悬挂于悬挂钢索（7）下端，配重块（10）悬挂于附着装置（2）下方，附着装置（2）的纵截面呈帽状，包括帽体部和分置于帽体部两端的帽沿部，帽体部向内凹入的空腔为收集空腔（11），收集空腔（11）外包覆一层供水流动的稳定空腔（12），稳定空腔（12）贯通帽体部和分置于帽体部两端的帽沿部，稳定空腔（12）的侧壁上连接水流入口管（16），稳定空腔（12）位于帽沿部的两端分别设有水流出口，附着装置（2）通过向稳定空腔（12）两端的水流出口排水形成的负压吸附于目标墙壁的相应位置，采集收集装置（3）包括电动机（19）和旋桨式刷片（20），旋桨式刷片（20）置于收集空腔（11）内，旋桨式刷片（20）的轴心套接于电动机（19）的输出轴上，收集空腔（11）的一侧壁连接冲洗管路（15），收集空腔（11）的另一侧壁连接生物膜收集腔（21），水流入口管（16）与冲洗管路（15）分别与水泵连接。

2.如权利要求1所述的一种水下生物膜采集系统，其特征在于：下潜定位装置（1）还包括绞盘（9）、左定位钢索（6）、右定位钢索（8）、上定位桁架、下定位桁架（4）和4 个定位扣（22），其中2 个定位扣（22）分别固定在上定位桁架的两近端部，另外2 个定位扣（22）分别滑动连接在下定位桁架（4）的两个滑轨（5）上，配重块（10）的数量为2 块，附着装置（2）的两侧分别设有通槽，左定位钢索（6）、悬挂钢索（7）和右定位钢索（8）的上端均连接在绞盘（9）上，上定位桁架与下定位桁架（4）相互平行，且刚性连接，左定位钢索（6）和右定位钢索（8）分别依次穿过上定位桁架和下定位桁架（4）上的定位扣（22），并向下分别穿过附着装置（2）两侧的通槽，且于各自下端分别悬挂一个配重块（10），悬挂钢索（7）与下定位桁架（4）活动连接。

3.如权利要求1所述的一种水下生物膜采集系统，其特征在于：冲洗管路（15）位于生物膜收集腔（21）的上游。

4.如权利要求1所述的一种水下生物膜采集系统，其特征在于：电动机（19）的机身设于稳定空腔（12）位于帽体部的外侧壁，电动机（19）的输出轴伸入收集空腔（11）内。

5.如权利要求1所述的一种水下生物膜采集系统，其特征在于：水流入口管（16）连接于稳定空腔（12）位于帽体部处的外侧壁上。

6.如权利要求1所述的一种水下生物膜采集系统，其特征在于：电动机（19）通过工作电路（17）与电源连接。

7.如权利要求1所述的一种水下生物膜采集系统，其特征在于：电动机（19）设于密封防水的机箱内。

8.如权利要求1所述的一种水下生物膜采集系统，其特征在于：稳定空腔（12）位于帽沿部的外侧壁上设有应力板（18）。

9.如权利要求2所述的一种水下生物膜采集系统的采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、将本系统下潜至目标位置：

先将上定位桁架固定于待测地点，旋松定位扣（22），使用绞盘（9）将装置下潜至所需深度，达到下潜深度时，将位于下定位桁架（4）上的2 个定位扣（22）同时拨动至滑轨（5）的两外边侧，此时左定位钢索（6）、右定位钢索（8）和下定位桁架（4）形成三角稳定结构，使附着装置（2）稳定置于待测深度；

步骤二、通过附着装置（2）吸附于目标位置的墙壁上：由水泵抽水泵入水流入口管（16），稳定空腔（12）内形成一定流速的水流，水流经稳定空腔（12）两端的水流出口流出，此时稳定空腔（12）内流速高，压强小，而稳定空腔（12）外壁流速低，压强大，在水压强的作用下，附着装置（2）将受到水平指向垂直平面的作用力，压住收集空腔（11）并稳定于水下垂直平面的表面；

步骤三、通过采集收集装置（3）采集生物膜：电动机（19）驱动旋桨式刷片（20）转动，旋桨式刷片（20）刮掉所附着面上的生物膜，生物膜碎片悬浮于收集空腔（11）内，水泵抽水泵入冲洗管路（15），将收集空腔（11）内的生物膜碎片悬浮液冲入生物膜收集腔（21）内，完成生物膜收集。