[发明专利]一种基于无人机的环境勘探装置

说明书

本发明公开了一种基于无人机的环境勘探装置，包括采样瓶和一底部具有开口的壳体，采样瓶的瓶口可选择性启闭，壳体内横向固定有支撑架，壳体内具有转换点，壳体设有采样瓶转换机构、采样机构和采样升降机构。本发明通过设置采样瓶转换机构，携带多个采样瓶，可实现单机单程多点取样，提高采样效率；通过设置采样机构，逐一从采样瓶转换机构中取下未采样的采样瓶，并自动固定采样瓶，使采样瓶在升降过程中保持稳定不会坠落；通过设置采样升降机构，使采样机构及其固定的采样瓶在升降过程中沿多节伸缩杆直线运动，实现直线潜入水中并定深采样功能，各采样瓶独立封闭，在水下操控瓶口开启采取定深水样，采样后瓶口封闭之后再提升，提高采样精度。

技术领域

本发明涉及环境勘探装置技术领域，特别是一种基于无人机的环境勘探装置。

背景技术

在水环境监测领域，要取得真实、准确且完整的水质监测数据，需要对采样水域，如河流、湖泊、水库、近岸海域等地表水体进行采集，为提高采样精准度，避免误差，还应对水域进行多点采样，以收集足够多的样品。

将无人机应用于水质自动采样能够大大降低工作人员危险系数、减少成本、提升水质采样效率和检测时效性、避免人工操作对采样质量的影响，而且机动性强、结构紧凑，能够到达特殊地形处的采样点。现有的基于无人机的水体环境勘采样装置。采用的水质采样取水方式一般有采样桶直接取水和泵管抽吸取水两类，采样桶直接取水时水样容易溅出，且无法实现多个采样点取水，工作效率较低。泵管抽吸取水时需要考虑多个采样瓶取水的需求，若只利用一套泵管系统则会产生各采样瓶水样混合情况，影响监测精度，若每个采样瓶均配备泵管系统，则成本较高，且在多点采样时，无法实现定深采样功能。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于无人机的环境勘探装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种基于无人机的环境勘探装置，包括采样瓶和一底部具有开口的壳体，所述采样瓶的瓶口可选择性启闭，所述壳体内横向固定有支撑架，所述壳体内具有转换点，所述壳体设有：

采样瓶转换机构，所述采样瓶转换机构包括固定安装在支撑架上的第一减速步进电机，转动安装在壳体内且与第一减速步进电机传动连接的转轴、同轴固定安装在转轴上的旋转架，固定安装在旋转架下端面上的多个采样瓶锁定机构；其中，所述采样瓶锁定机构沿旋转架轴线呈圆周分布，所述采样瓶锁定机构卡接锁定采样瓶；所述第一减速步进电机驱动采样瓶锁定机构逐一移动至转换点；

采样机构，所述采样机构包括可通过开口的防水壳，安装在防水壳内的蓄电池和第一控制模块，固定安装在防水壳上的水下电动推杆、支架和瓶座，安装在水下电动推杆伸缩端的齿条，转动安装在支架上的从动轴，位于支架间且与从动轴固定连接的L型压板，安装在从动轴一端且与齿条啮合连接的圆柱齿轮，开在L型压板上的矩形口，固定在L型压板上且位于矩形口上方的电机固定架，固定安装在电机固定架上的第二减速步进电机和压力液位传感器，安装在第二减速步进电机输出端且用于与采样瓶配合以启闭其瓶口的端面齿轮；其中，所述L型压板用于与转换点处的采样瓶锁定机构配合以解锁采样瓶、与瓶座配合以固定瓶座内的采样瓶；

采样升降机构，所述采样升降机构包括安装在壳体顶端内壁的多节伸缩杆，固定安装在支撑架上的卷线机构；所述多节伸缩杆的伸缩端、卷线机构上卷绕绳索的自由端均与防水壳连接。

优选地，所述采样瓶包括顶部敞开的圆筒型瓶体，固定套装在圆筒型瓶体上端的且具有环槽的卡接套，以及选择性密封圆筒型瓶体的封盖组件；

优选地，所述封盖组件包括与圆筒型瓶体顶端密封连接的盖体，开设在盖体上的圆槽，开在圆槽底部与圆筒型瓶体连通的进水口，转动安装在圆槽内用于启闭进水口的密封件，固定在密封件上端的连接块，位于连接块上方用于与端面齿轮咬合的端面齿盘，两端分别与连接块和端面齿盘固定连接的导向伸缩杆和螺旋弹簧。