[发明专利]一种基于单片机的振动式沉积物采集仪及其控制方法

摘要

本发明公开了一种基于单片机的振动式式沉积物采集仪及其控制方法，涉及计算机技术与沉积物样本采集技术领域。该装置主要由绳缆、电缆、振动器、检测控制单元、样品采集单元、密封箱以及电源模块组成。采用单片机作为控制单元，可以实现对电机转速的调节，使得采样器与底层沉积物达到共振，增加采集的效率，并且搭载着压力、角度以及转速传感器。开发上位机操作界面，实现与水下控制系统的交互。本发明的有益效果是沉积物采样器可以实现微扰动与稳定高效采样，同时工作人员可以实时监测与控制水下采集的状态与过程，适用于河流、湖泊与水库等水源地的沉积物样本采集。

主权项

一种基于单片机的振动式沉积物采集仪，主要由绳缆、电缆、电源模块、检测控制单元、振动器、密封箱以及样品采集单元组成；其特征在于，绳缆通过吊环连接着振动式沉积物采集仪的密封箱，在采集的过程中具有下放与提拉采集仪的作用；电缆由上往下经过密封箱，连接电源模块、振动器与检测控制单元；电源模块为检测控制单元与振动器提供电能，振动器密封在密封箱中，样品采集单元通过螺栓固定在密封箱下面；振动器由直流电机、T型换向器以及偏心块组成；直流电机动力输出轴连接在T型换向器的纵轴，两轴通过联轴器联接固定，直流电机直立在T型换向器上，直流电机连接着电缆；T型换向器采用由一个纵轴和两个转向相反的横轴连接形式，T型换向器的两个横轴通过螺纹连接两个形状与大小一样的偏心块；检测控制单元由单片机控制系统、上位机、数据采集模块、深度传感器测量模块、水平传感器测量模块与转速传感器测量模块组成；单片机控制系统通过电缆连接着上位机，并且通过数据采集模块连接着三种传感器测量模块；上位机用来显示采集仪采集的沉积物情况，并且将控制指令发送到单片机控制系统；单片机控制系统密封在密封箱中；深度传感器测量模块搭载在密封箱的外面，测量信号通过信号线输入到密封箱中的单片机控制系统；水平传感器测量模块固定在密封箱中，通过信号线与单片机控制系统连接，水平传感器测量模块是用来测量采集仪在水下是否发生倾斜；转速传感器测量模块固定于T型换向器边缘，通过信号线与单片机控制系统连接，用于测量电机的转速；样品采集单元用来采集样品；所述的样品采集单元由采样桶与防扰动支架组成，采样桶由两个桶体组成，内部桶体采用有机玻璃管，外部桶体采用金属桶体；内部桶体上端安装一个上挡板，外部桶体下端安装一个下挡板，下挡板与上挡板均通过铰链与采样桶连接；密封箱通过螺栓与采样桶的外部桶体连接，外部桶体通过固定螺栓与内部桶体连接；防扰动支架套在采样桶下端，用来防止采集仪发生倾斜。