[实用新型]一种遥控定深自动采水器

说明书

一种遥控定深自动采水器属于自动化与水利工程技术领域，包括采水瓶、拾音器装置、控制装置密封室和驱动组件。拾音器装置包括拾音咪头、音频放大电路和扬声器；控制装置密封室内包括压力传感器、单片机控制单元、震动发声器、红外接收单元以及电源模块；驱动组件包括继电器和电磁铁。采用红外遥控器作为输入设备，采样前输入需要采样的深度信息，下放采水瓶，当压力传感器传回的数值与输入数值相等时，单片机控制单元控制继电器进行动作，控制采水瓶的关闭和震动发声器传递采样完成信号。人员通过拾音器接收信息上拉采水器完成采样。本实用新型结构简单、轻便易携、操作方便、定位准确和实用性强等优点；任何操作无需破坏采水器的密封性，触发便捷可靠。

技术领域

本实用新型属于自动化与水利工程技术领域，涉及一种遥控定深自动采水器。

背景技术

随着工业的发展和社会的进步，环境污染问题日益严重，其中水污染问题体现更为明显。对水环境的监测，尤其是水源地水质保护与管理是实现安全用水、健康用水的根本所在。因此深入研究水源水库水质问题，对各种影响因素进行全面调查与监控，进而研究有针对性的水质管理对策是非常重要的。开展水质研究的第一步就是要获取代表性的水质样本，这也是水环境调查与监控的关键环节。

目前，尼斯金采样器，有机玻璃管采样器都是应用比较广泛的采样器。在采样时，需要人工下放采水器，通过对采水器缆绳进行测量，确定采集器到达的深度，这种方法存在以下不足：第一，通过测量缆绳，存在较大的误差，导致采样深度不准确，误差较大；第二，在采样过程中，可能受水流影响，在水流的作用下，采样瓶发生横向位移，导致缆绳发生倾斜，此时缆绳的长度不能代表采样地点的深度，导致采水深度误差的发生。部分采水器在到达预定采水深度后，需释放重锤，用来触发采水器闭合。由于水流作用，采水器发生的横向漂移，缆绳发生倾斜，导致采水器不能触发。泵吸式是另一种较为常用的水样采集方式，但在采样过程中，水体中的絮状物形态容易受到破坏，无法保证样本的原本状态，给后续的水体指标测定带来困难。工作时需要电机驱动，从重量和功耗方面来看，存在一定的不足。

随着科学技术的发展，各种自动采水器相继诞生。其中主要包括两类，一种为上位机在采样船上，下位机在水下密封罐中，两者用电缆连接，通过RS485等方式进行通信。另一种为自返回式的，由于水对电磁波的吸收，水下无线通信技术目前还不成熟，因此这种方式也是通过采样完成之后，采水器释放配重，利用自身浮力漂浮到水面，再利用无线定位装置进行寻找。这两种方法存在一定的不足之处：用电缆进行连接，不同的采样地点，深度不同，需要缆绳跟电缆两根绳子进行配合，容易发生绕线现象，操作不当还会导致电缆承重，发生电缆断裂。中国科学院海洋研究所于2006年申请的专利“一种可自动返回式采水器控制装置”,自返回式采水器避免了使用缆绳带来的不方便，同时也存在不足之处，即配重的释放不可循环导致采样成本大大增加，同时造成资源的浪费，甚至对水下环境的破坏。虽然不使用缆绳避免了植物根茎以及水体中的其他物品对缆绳的牵绊，但是一旦出现植物根茎对采水器本身的牵绊，以及采水器发生故障，配重不能释放的情况，就会导致采水器无法浮出水面，造成很大的损失。而且不适宜在水流流速较大的环境中使用，采水结束后进行采水器的寻找，都会增加采水工作量。本实用新型与大连理工大学申请的专利“一种定深自控采水器及其使用方法”相比，体积缩小了二分之一，重量减轻了三分之二，控制装置密封室变为一体化，没有第二密封舱，不需要开启控制装置密封室进行开关以及充电操作。在触发装置方面更加稳定可靠，改进了采用弹簧以及直角钩可能造成不触发问题，采用刚性扣锁可以保证在断电的瞬间，在采水器强力拉簧的作用下稳定触发。

本实用新型专利受到“国家自然科学基金仪器基础专项-水源水库水质多维保真采样设备项目51327004”的资助。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种遥控定深自动采水器，能够解决采水器驱动组件的稳定性和防水性，能够解决封闭空间的信息输入，电源通断和电池充电，能够实现单人采水轻便易携操作方便，实现无缆绳定深自动采水，并能将采水信息有效的反馈到水面。