一种具有取样功能的智能水质检测船

摘要

本发明涉及一种具有取样功能的智能水质检测船，包括船体、驱动机构、检测机构和取样机构，所述船体中空设置，所述驱动机构和检测机构均设置在船体上，所述取样机构设置在船体内，该具有取样功能的智能水质检测船，通过驱动机构实现装置的移动，通过检测机构实现水体的检测，通过取样机构实现水体取样，与现有的水体检测装置相比，该装置通过驱动机构和检测机构的联动，实现水体的在线检测，且该联动采用纯机械结构，避免了电子元件的使用，提高了装置的稳定性和使用寿命，与现有的取样机构相比，该取样机构通过与检测机构和驱动组件的联动，实现水体的在线取样，且可进行多次取样，提高了实用性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有取样功能的智能水质检测船。

背景技术

水是生命之源，人类在生活和生产活动中都离不开水，生活饮用水水质的优劣与人类健康密切相关，其水质标准除有物理指标、化学指标外，还有微生物指标，对工业用水则考虑是否影响产品质量或易于损害容器及管道。

当需要使用水源时，需要对该处水域进行检测，现有的检测装置一般通过先对不同的水域位置进行取样，然后将样品通过检测仪进行检测，消耗较大的人力，效率不高，且并不能做到实时取样检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有取样功能的智能水质检测船。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有取样功能的智能水质检测船，包括船体、驱动机构、检测机构和取样机构，所述船体中空设置，所述驱动机构和检测机构均设置在船体上，所述取样机构设置在船体内；

所述驱动机构包括驱动组件和转动组件，所述驱动组件包括电机和驱动轴，所述电机水平设置在船体上，所述驱动轴安装在电机上，所述转动组件包括转轮、定位轴、转轴、第一伞齿轮、第二伞齿轮和桨叶，所述定位轴设置在船体内，所述转轮有两个，两个转轮分别套设在驱动轴和定位轴上，两个转轮分别与驱动轴和定位轴键连接，两个转轮通过皮带传动连接，所述转轴设置在定位轴的一侧，所述转轴的一端位于船体内，所述转轴的另一端伸出船体外，所述第一伞齿轮套设在定位轴上，所述第一伞齿轮与定位轴键连接，所述第二伞齿轮套设在转轴上，所述第二伞齿轮与转轴键连接，所述第二伞齿轮与第一伞齿轮啮合，所述桨叶设置在转轴位于船体外的一端，所述桨叶与转轴固定连接；

所述检测机构包括套管、活塞、拉杆、转杆、入水管、出水管和检测仪，所述套管设置在船体上，所述活塞设置在套管内，所述活塞与套管密封连接，所述转杆设置在驱动轴上，所述转杆与驱动轴垂直，所述转杆的一端与驱动轴连接，所述拉杆的位于套管内与活塞铰接，所述拉杆的另一端伸出套管外与转杆铰接，所述入水管和出水管均设置在套管顶部，所述检测仪设置在活塞上；

所述取样机构包括拉动组件、移动组件和限位组件，所述拉动组件包括排水管、第一磁铁、第一电磁铁、固定轴、线盘和拉绳，所述排水管设置在出水管远离套管的一端，所述排水管为L型，所述第一磁铁设置在排水管远离出水管的一端，所述第一电磁铁设置在排水管的一侧，所述固定轴设置在船体上，所述线盘套设在固定轴上，所述线盘内设有扭簧，所述拉绳的一端与线盘连接，所述拉绳的另一端与排水管连接，所述限位组件包括限位杆、限位块、限位轮、限位轴、弹簧、第二磁铁和第二电磁铁，所述限位杆设置在船体内，所述限位杆上设有限位槽，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽滑动连接，所述限位轴设置在限位块上，所述限位轮有两个，两个限位轮分别套设在驱动轴和限位轴上，两个限位轮分别与驱动轴和限位轴键连接，两个限位轮通过皮带传动连接，所述弹簧设置在限位槽内，所述弹簧的一端与限位块连接，所述弹簧的另一端与限位槽连接，所述第二磁铁设置在限位块上，所述第二电磁铁设置在限位槽内，所述第二电磁铁与第二磁铁正对设置，所述移动组件包括半齿轮、齿条、移动板和取样盒，所述半齿轮套设在限位轴上，所述半齿轮与限位轴键连接，所述船体内壁的两侧均设有滑槽，所述移动板的两端分别位于两个滑槽内，所述移动板与滑槽滑动连接，所述齿条设置在移动板上，所述半齿轮与齿条啮合，所述取样盒设置在移动板上，所述取样盒有若干，各取样盒沿着移动板的轴线方向均匀排列设置。

为了使用清洁能源，所述船体顶部设有太阳能发电单元，所述太阳能发电单元包括太阳能板和蓄电池，所述太阳能板设置在船体上方，所述蓄电池设置在船体上，所述太阳能板与蓄电池电连接。

为了实现自动化控制，所述船体内设有PLC，所述电机、检测仪、第一电磁铁、第二磁铁和蓄电池均与PLC电连接。

为了使得水只能由入水管进入，出水管排出，所述入水管与套管的连接处设有单向阀，所述出水管与套管的连接处设有单向阀。

为了使得排水管可以旋转，所述排水管与出水管的连接处设有旋转接头。

为了对限位块的移动进行更好的限位，所述限位块上设有滑块，所述限位槽内设有条形槽，所述滑块位于条形槽内，所述滑块与条形槽滑动连接。

为了对限位块的移动进行更好的限位，所述滑块有两个，两个滑块分别设置在限位块的两侧，所述条形槽有两个，两个滑块分别位于两个条形槽内。

为了对限位块的移动进行更好的限位，所述滑块的截面为燕尾型，所述滑槽为燕尾槽。

为了实现更好的发电效果，所述太阳能板倾斜设置。

为了防止水影响电机运行，所述电机为防水电机。

本发明的有益效果是，该具有取样功能的智能水质检测船，通过驱动机构实现装置的移动，通过检测机构实现水体的检测，通过取样机构实现水体取样，与现有的水体检测装置相比，该装置通过驱动机构和检测机构的联动，实现水体的在线检测，且该联动采用纯机械结构，避免了电子元件的使用，提高了装置的稳定性和使用寿命，与现有的取样机构相比，该取样机构通过与检测机构和驱动组件的联动，实现水体的在线取样，且可进行多次取样，提高了实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有取样功能的智能水质检测船的结构示意图；

图2是本发明的具有取样功能的智能水质检测船的驱动机构的结构示意图；

图3是本发明的具有取样功能的智能水质检测船的检测机构的结构示意图；

图4是图1的A部放大图；

图5是本发明的具有取样功能的智能水质检测船的限位组件的结构示意图；

图6是本发明的具有取样功能的智能水质检测船的限位块与限位杆的连接结构示意图；

图7是本发明的具有取样功能的智能水质检测船的移动组件的结构示意图；

图中：1.船体，2.电机，3.驱动轴，4.转轮，5.定位轴，6.转轴，7.第一伞齿轮，8.第二伞齿轮，9.桨叶，10.套管，11.活塞，12.拉杆，13.转杆，14.入水管，15.出水管，16.检测仪，17.排水管，18.第一磁铁，19.第一电磁铁，20.固定轴，21.线盘，22.拉绳，23.限位杆，24.限位块，25.限位轮，26.限位轴，27.弹簧，28.第二磁铁，29.第二电磁铁，30.半齿轮，31.齿条，32.移动板，33.取样盒，34.太阳能板，35.蓄电池，36.滑块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种具有取样功能的智能水质检测船，包括船体1、驱动机构、检测机构和取样机构，所述船体1中空设置，所述驱动机构和检测机构均设置在船体1上，所述取样机构设置在船体1内；

通过驱动机构实现装置的移动，通过检测机构对水体进行检测，当需要对水体进行取样时，通过取样机构实现水体的取样。

如图2所示，所述驱动机构包括驱动组件和转动组件，所述驱动组件包括电机2和驱动轴3，所述电机2水平设置在船体1上，所述驱动轴3安装在电机2上，所述转动组件包括转轮4、定位轴5、转轴6、第一伞齿轮7、第二伞齿轮8和桨叶9，所述定位轴5设置在船体1内，所述转轮4有两个，两个转轮4分别套设在驱动轴3和定位轴5上，两个转轮4分别与驱动轴3和定位轴5键连接，两个转轮4通过皮带传动连接，所述转轴6设置在定位轴5的一侧，所述转轴6的一端位于船体1内，所述转轴6的另一端伸出船体1外，所述第一伞齿轮7套设在定位轴5上，所述第一伞齿轮7与定位轴5键连接，所述第二伞齿轮8套设在转轴6上，所述第二伞齿轮8与转轴6键连接，所述第二伞齿轮8与第一伞齿轮7啮合，所述桨叶9设置在转轴6位于船体1外的一端，所述桨叶9与转轴6固定连接；

运行电机2，电机2驱动驱动轴3旋转，驱动轴3驱动与驱动轴3连接的转轮4旋转，该转轮4通过皮带驱动另一个转轮4旋转，另一个转轮4驱动定位轴5旋转，定位轴5驱动第一伞齿轮7旋转，第一伞齿轮7驱动第二伞齿轮8旋转，第二伞齿轮8驱动转轴6旋转，转轴6驱动桨叶9旋转，从而驱动装置移动。

为了防止水影响电机2运行，所述电机2为防水电机。

如图3所示，所述检测机构包括套管10、活塞11、拉杆12、转杆13、入水管14、出水管15和检测仪16，所述套管10设置在船体1上，所述活塞11设置在套管10内，所述活塞11与套管10密封连接，所述转杆13设置在驱动轴3上，所述转杆13与驱动轴3垂直，所述转杆13的一端与驱动轴3连接，所述拉杆12的位于套管10内与活塞11铰接，所述拉杆12的另一端伸出套管10外与转杆13铰接，所述入水管14和出水管15均设置在套管10顶部，所述检测仪16设置在活塞11上；

驱动轴3旋转驱动转杆13旋转，这里转杆13旋转时，转杆13与套管10之间的距离就会产生变化，当转杆13与套管10之间的距离变大时，转杆13就会拉动拉杆12移动，拉杆12驱动活塞11向外移动，使得活塞11与套管10形成的密封腔空间增大，外部的水体就会由入水管14抽入密封腔内，同时运行检测仪16，通过检测仪16对密封腔内的水体进行检测，从而实现水体的检测，当转杆13与套管10之间的距离变小时，转杆13就会推动拉杆12反向移动，拉杆12推动活塞11反向移动，使得密封腔空间减小，从而使得密封腔内的水通过出水管15排出。

这里入水管14的端部伸入水体内，从而使得水体可由入水管14抽入套管10内。

这里入水管14上的单向阀只能进水不能出水，出水管15上的单向阀只能出水不能进水，从而使得水只能由入水管14进入，出水管15排出。

为了使得水只能由入水管14进入，出水管15排出，所述入水管14与套管10的连接处设有单向阀，所述出水管15与套管10的连接处设有单向阀。

如图4-7所示，所述取样机构包括拉动组件、移动组件和限位组件，所述拉动组件包括排水管17、第一磁铁18、第一电磁铁19、固定轴20、线盘21和拉绳22，所述排水管17设置在出水管15远离套管10的一端，所述排水管17为L型，所述第一磁铁18设置在排水管17远离出水管15的一端，所述第一电磁铁19设置在排水管17的一侧，所述固定轴20设置在船体1上，所述线盘21套设在固定轴20上，所述线盘21内设有扭簧，所述拉绳22的一端与线盘21连接，所述拉绳22的另一端与排水管17连接，所述限位组件包括限位杆23、限位块24、限位轮25、限位轴26、弹簧27、第二磁铁28和第二电磁铁29，所述限位杆23设置在船体1内，所述限位杆23上设有限位槽，所述限位块24位于限位槽内，所述限位块24与限位槽滑动连接，所述限位轴26设置在限位块24上，所述限位轮25有两个，两个限位轮25分别套设在驱动轴3和限位轴26上，两个限位轮25分别与驱动轴3和限位轴26键连接，两个限位轮25通过皮带传动连接，所述弹簧27设置在限位槽内，所述弹簧27的一端与限位块24连接，所述弹簧27的另一端与限位槽连接，所述第二磁铁28设置在限位块24上，所述第二电磁铁29设置在限位槽内，所述第二电磁铁29与第二磁铁28正对设置，所述移动组件包括半齿轮30、齿条31、移动板32和取样盒33，所述半齿轮30套设在限位轴26上，所述半齿轮30与限位轴26键连接，所述船体1内壁的两侧均设有滑槽，所述移动板32的两端分别位于两个滑槽内，所述移动板32与滑槽滑动连接，所述齿条31设置在移动板32上，所述半齿轮30与齿条31啮合，所述取样盒33设置在移动板32上，所述取样盒33有若干，各取样盒33沿着移动板32的轴线方向均匀排列设置。

检测仪16将检测到的数据通过电信号发送给PLC，PLC对数据进行分析，当数据在预设范围内时，排水管17的管口不对准取样盒33，套管10内的水就会被重新排入水体内，当数据不在预设范围内时，即表示此处的水体出现异常，需要进行取样，通过更加精度的仪器对水体进行分析，此时PLC就会控制第一电磁铁19和第二电磁铁29运行，第一电磁铁19产生吸力，从而使得第一磁铁18向着第一电磁铁19方向旋转，从而使得排水管17旋转，使得排水管17的管口旋转至取样盒33的正上方，排水管17旋转使得拉绳22被拉出，拉绳22驱动线盘21旋转，从而使得线盘21内的扭簧产生形变，初始状态时，两个限位轮25之间的距离较小，皮带与限位轮25之间的摩擦力较小，使得与驱动轴3连接的限位轮25旋转时，无法通过皮带驱动另一个限位轮25旋转，当第二电磁铁29产生吸力时，使得第二磁铁28向着第二电磁铁29移动，从而使得限位块24移动，限位块24驱动限位轴26移动，限位轴26驱动限位轮25向下移动，使得两个限位轮25之间的距离增大，从而使得皮带绷紧，从而使得皮带与限位轮25之间的摩擦增大，即可使得与驱动轴3连接的限位轮25通过皮带驱动另一个限位轮25旋转，限位轮25驱动限位轴26旋转，限位轴26驱动半齿轮30旋转，当半齿轮30与齿条31啮合时，半齿轮30驱动齿条31移动，齿条31驱动移动板32移动，移动板32驱动取样盒33移动，当半齿轮30不与齿条31啮合时，此时取样盒33保持固定状态，从而实现取样盒33的间歇移动，这里驱动轴3旋转一圈驱动转杆13旋转一圈，转杆13驱动活塞11往复移动一次，从而完成一次抽水排水的过程，同时驱动轴3驱动限位轮25旋转一圈，限位轮25驱动限位轴26旋转一圈，限位轴26驱动半齿轮30旋转一圈，从而使得移动板32移动一段距离，从而使得其中一个取样盒33移动至排水管17正下方，随着电机2的运行，从而使得每次排水时，都会依次移动一个取样盒33至排水管17下方，从而使得每次的取样水体单独保存在不同的取样盒33内。

当检测结果正常时，PLC停止蓄电池35向第一电磁铁19和第二电磁铁29工件，在扭簧的回复力作用下，就会驱动线盘21反向旋转，线盘21将拉绳22绕上线盘21，从而使得拉绳22拉动排水管17旋转，从而使得排水管17管口回复到初始位置，水就会排入水体中，同时弹簧27此时处于压缩状态，弹簧27对限位块24产生向上的推力，当第二电磁铁29停止运行时，第二磁铁28受不到吸力，限位块24就会在弹簧27的回复力作用下反向移动，从而使得限位块24上的限位轴26向上移动，从而使得半齿轮30与齿条31脱离，从而使得取样机构停止取样。

这里转杆13与套管10之间的距离变大时，即表示正在抽水检测，此时半齿轮30与齿条31啮合，就会驱动移动板32移动一段距离，即使得一个取样盒33移动至排水管17正下方，当转杆13与套管10之间的距离变小时，即表示开始排水，此时半齿轮30不与齿条31啮合，取样盒33则固定在排水管17正下方，实现取样。

这里的移动板32位于滑槽内，从而使得移动板32只能沿着滑槽的轴线方向移动，从而对移动板32的移动进行限位。

这里限位块24移动驱动滑块36移动，滑块36位于燕尾槽内，从而使得滑块36只能沿着燕尾槽的轴线方向移动，从而对滑块36的移动进行限位，从而对限位块24的移动进行更好的限位。

这里通过太阳能板34吸收太阳能，然后转化为电能存储在蓄电池35内，通过蓄电池35为装置的运行工件，使用了清洁能源，节能环保。

为了使用清洁能源，所述船体1顶部设有太阳能发电单元，所述太阳能发电单元包括太阳能板34和蓄电池35，所述太阳能板34设置在船体1上方，所述蓄电池35设置在船体1上，所述太阳能板34与蓄电池35电连接。

为了实现自动化控制，所述船体1内设有PLC，所述电机2、检测仪16、第一电磁铁19、第二磁铁28和蓄电池35均与PLC电连接。

为了使得排水管17可以旋转，所述排水管17与出水管15的连接处设有旋转接头。

为了对限位块24的移动进行更好的限位，所述限位块24上设有滑块36，所述限位槽内设有条形槽，所述滑块36位于条形槽内，所述滑块36与条形槽滑动连接。

为了对限位块24的移动进行更好的限位，所述滑块36有两个，两个滑块36分别设置在限位块24的两侧，所述条形槽有两个，两个滑块36分别位于两个条形槽内。

为了对限位块24的移动进行更好的限位，所述滑块36的截面为燕尾型，所述滑槽为燕尾槽。

为了实现更好的发电效果，所述太阳能板34倾斜设置。

该装置通过太阳能发电单元实现太阳能发电，然后为装置的运行供电，使用清洁能源，节能环保，通过运行驱动组件，驱动转动组件旋转，驱动装置移动，通过驱动组件驱动检测机构运行，实现对水体的检测，当检测结果异常时，通过运行限位组件，使得限位组件与移动组件连接，从而驱动组件驱动限位组件运行，实现取样盒33的间歇移动，通过驱动拉动组件运行，使得排水管17移动至取样盒33的正上方，将检测异常的水排入取样盒33内，进行取样保存，随着装置的运行，通过取样盒33的依次移动，实现在不同的水体区域进行多次取样保存，提高了取样效率，通过PLC实现自动化控制，节省了人力，提高了工作效率，通过对检测结构的分析，实现区别取样，实现了智能化。

与现有技术相比，该具有取样功能的智能水质检测船，通过驱动机构实现装置的移动，通过检测机构实现水体的检测，通过取样机构实现水体取样，与现有的水体检测装置相比，该装置通过驱动机构和检测机构的联动，实现水体的在线检测，且该联动采用纯机械结构，避免了电子元件的使用，提高了装置的稳定性和使用寿命，与现有的取样机构相比，该取样机构通过与检测机构和驱动组件的联动，实现水体的在线取样，且可进行多次取样，提高了实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。