[实用新型]由无人机携带的，可采集不同水深样品的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种由无人机携带的，可采集不同水深样品的装置。

背景技术

水质采样是水质监测的关键环节之一，目前，常规的水质采样手段由手工采样过渡到水质自动站自动采样，由自动采样过渡到无人机等遥控采样方式。常规的水质采样手段能满足大多数的水质采样场景，但如果碰到突发环境事件(如尾矿溃坝、化工厂爆炸)，常规采样手段显得无能为力。无人机等遥控采样方式对传统采样方式进行了很好的补充，它极大拓宽了水质采样的空间范围，突破了正常人工能达到的水面区域，快速准确地采集到所需水样。

目前无人机的水质采样方式主要有潜水泵式和真空泵式，可以采集到表层地表水，但对于河流湖库的水质采样，现有的无人机采样可以通过GPS定位采到定点，但不能采到定深，而环境监测中会根据监测需要采集不同深度的水样，因此现有的无人机水样采集装置无法满足定深采样。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种整个采样过程由无人机远程终端指挥采样作业，智能高效，采样符合水质采样规范的由无人机携带的，可采集不同水深样品的装置。

本实用新型目的的实现方式为，由无人机携带的，可采集不同水深样品的装置，步进电机、采样控制器装在无人机支架上方，回位触发装置安装在无人机支架下方，旋转编码器装在步进电机轴上；步进电机、回位触发装置与采样控制器通过导线相连；转轮与步进电机轴同心对接，且安装在无人机支架中心位置；钢丝绳一端接转轮，一端与触碰挂钩相连接；触碰挂钩下方挂载定深采水器；定深采水器的桶体底部有入水口；无人机自带水面高度传感器。

采用本实用新型，通过远程终端控制，无人机挂载定深采水器到达目标采样点上空，通过步进电机卷扬装置下放定深采水器到目标采样深度采样。采样完成后，定深采水器上升挤压回位触发装置，无人机远程终端收到数据后，发出指令，关闭步进电机卷扬装置动力源，并使定深采水器锁定在无人机下方，随无人机返航。

本实用新型能突破空间局限，快速到达相应水域，并采集所需该水域不同水深的水样。整个采样过程由无人机远程终端指挥采样作业，智能高效，采样过程不引入误差，符合水质采样规范。

附图说明

图1无人机采样系统示意图，

图2步进电机与转轮连接放大图。

具体实施方式

下面参照附图详述本实用新型。

参照图1，步进电机1、采样控制器7装在无人机支架8上方，回位触发装置4安装在无人机支架8下方，旋转编码器2装在步进电机轴上，步进电机、回位触发装置与采样控制器通过导线相连；转轮3与步进电机轴同心对接，且安装在无人机支架中心位置；钢丝绳一端接转轮，一端与触碰挂钩5相连接。触碰挂钩下方挂载定深采水器6；定深采水器的桶体底部有入水口；无人机自带水面高度传感器。

定深采水器由有机玻璃材质的采水容器、配重环和内置温度计三部分组成。采样控制器、旋转编码器、回位触发装置采用常用的装置。

采用本实用新型，无人机在远程终端控制下，挂载定深采水器到达目标采样点上空的适当高度进行悬停，通过终端发射指令到机架上的采样控制器，采样控制器控制驱动步进电机启动，带动转轮旋转，放下定深采水器到水面下。根据事先定好的采样深度L3，以及无人机自带的水面高度传感器传回的无人机距离水面高度数据L2，计算出钢丝绳需要放下的长度L1(L1＝L2+L3),进而计算步进电机需要转动的圈数，即目标圈数。通过转速编码器获得的数据，实时计算步进电机的转动圈数，当转动圈数达到目标圈数，远程终端发出指令，控制步进电机关闭，使定深采水器停止下放，保证其下降到指定采样深度。定深采水器桶体底部的入水口自动开启，下面进水，定深采水器停在不同深度时，所采的水样就是该水深层次的水样。

定深采水器自动装满水样后，无人机终端发射指令到采样控制器，控制步进电机启动，带动定深采水器脱离水面上升，钢丝绳不断收回，钢丝绳末端的触碰挂钩上移，触碰挂钩触碰到回位触发装置，开始挤压回位触发装置内部弹簧，直到压力开关被触发，传输数据到采样控制器，采样控制器传输同步数据到无人机远程终端，远程终端发送指令到采样控制器，控制步进电机关停，同时启动步进电机的自锁装置，对步进电机的齿轮进行自锁，保证步进电机转轴处于锁定状态。而后远程终端控制无人机返航。

使用本实用新型时，无人机支架上适当增加配重，以保证无人机支架重心尽可能在无人机支架的几何中心处。