一种漂浮植物的定量采集装置

技术领域

本发明涉及生态环境监测技术领域，具体涉及一种漂浮植物的定量采集装置。

背景技术

随着社会经济的发展，生态环境问题凸现，环境保护成为世界各国关注的重点，也是我国深入贯彻落实科学发展观、推进生态文明建设的必然选择。生态环境监测是环境保护必不可少的基础性工作，生物监测也是环境监测的重要手段之一，而水生植物监测是河流、湖泊和水库中生物监测的必测项目。

水生植物是指在生理上依附于水环境，至少部分生殖周期发生在水中或水表面的植物。它们由于常年生活在水中，其形态特征、生长习性和生理机能等方面和陆生植物都有明显差异。水生植物形态多姿多彩，有其独到之处，根据生活型可分为四种：挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物。其中，漂浮植物很有特色，根不生于泥中，全株漂浮于水面，绝大多数种类叶片革质、亮绿色，有的花大而鲜艳，例如水蕨、水禾、水浮莲等。

目前，市面上尚未见专门的漂浮植物定量采集装置，多为沉水植物采集装置。科研工作者在野外进行漂浮植物监测时，多采用直接打捞的方式，或者就是使用抓斗式采草器、水草夹和拖网式采集网，这些装置操作简单、容易制作，但是对于漂浮植物的采集效果不理想，缺少可以对漂浮植物进行定量采集的装置，尤其是对于内河水域漂浮植物的采集，更是缺乏有效的采集装置。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种漂浮植物的定量采集装置，该装置结构简单，设计巧妙，操作简便，可减小劳动强度，便于携带，是一款适合用于野外水生生物监测的采样工具。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种漂浮植物的定量采集装置，包括操控机构、伸缩杆、执行机构和采集网箱，伸缩杆呈中空状；

操控机构包括手柄组件和传动绳，手柄组件安装于伸缩杆的上端上，传动绳的上端与手柄组件连接，传动绳穿入伸缩杆中，手柄组件可控制绳索的长度以及绳索的移动；

执行机构包括执行爪、执行支架、拉簧和拉绳，执行爪和拉绳均有一对，执行支架固定于伸缩杆的下端上，一对执行爪呈八字分布，一对执行爪相互靠近的一端分别与执行支架铰接，拉簧位于两执行爪之间，拉簧的两端分别与两执行爪连接，两拉绳分别贯穿伸缩杆侧壁，两拉绳的一端均与传动绳的下端连接，两拉绳的另一端与两执行爪连接；

采集网箱包括网箱支架、网箱本体、第一导向滑杆和第二导向滑杆，网箱本体呈方形，网箱本体的底部开口，网箱本体侧壁由第一网衣侧壁、第二网衣侧壁、第一执行侧壁和第二执行侧壁构成，第一网衣侧壁和第二网衣侧壁正相对，第一执行侧壁和第二执行侧壁正相对，第一执行侧壁和第二执行侧壁的顶部分别与网箱本体顶部铰接，第一网衣侧壁和第二网衣侧壁的顶部分别与网箱本体顶部固定连接，第一导向滑杆的一端与第一执行侧壁底部一侧连接，第一导向滑杆的另一端悬空，且第一导向滑杆垂直于第一执行侧壁，第一网衣侧壁的底部设有多个第一吊环，多个第一吊环分别套设于第一导向滑杆上，第二导向滑杆的一端与第二执行侧壁底部一侧连接，第二导向滑杆的另一端悬空，且第二导向滑杆垂直于第二执行侧壁，第二网衣侧壁的底部设有多个第二吊环，多个第二吊环分别套设于第二导向滑杆上，网箱本体的顶部通过网箱支架固定于伸缩杆的下部上，两执行爪的另一端分别与第一执行侧壁和第二执行侧壁的中央连接。

所述的手柄组件包括线轮组件和定滑轮组件，线轮组件包括线轮、线轮轴、线轮支架和摇手，线轮轴的两端分别通过轴承安装于线轮支架上，线轮支架固定于伸缩杆顶部外侧壁上，线轮套设于线轮轴上，线轮位于伸缩杆外，摇手固定于线轮轴的一端上，定滑轮组件包括定滑轮支架和定滑轮，定滑轮支架固定于伸缩杆顶部内，定滑轮套设于定滑轮支架上，传动绳的一端固定线轮上，传动绳缠绕在线轮上，传动绳绕过定滑轮。

所述的执行机构还包括张紧滑轮组件，张紧滑轮组件有一对，张紧滑轮组件包括张紧滑轮支架和张紧滑轮，两张紧滑轮支架对称安装于执行支架的两侧上，两张紧滑轮分别套设于两张紧滑轮上，两张紧滑轮对称分布于伸缩杆的两侧，两拉绳分别绕过两张紧滑轮。

所述的执行支架呈T型，执行支架包括衔接块和安装板，衔接块呈方形，安装板呈倒锥形，衔接块固定于伸缩杆底部上，安装板宽度较大的一端固定于衔接块上，安装板垂直于衔接块底部上，两张紧滑轮支架对称安装于衔接块上，两执行爪分别与安装板铰接。

还包括限位组件，限位组件包括螺母座、丝杆、压板和操作旋钮，伸缩杆上部的横截面呈方形，螺母座固定于伸缩杆上部外壁上，压板位于伸缩杆内，丝杆与螺母座连接，丝杆贯穿伸缩杆，丝杆与伸缩杆间隙配合，丝杆位于伸缩杆内的一端与压板连接，丝杆垂直于压板，丝杆位于伸缩杆外的一端与操作旋钮连接。

所述的网箱支架包括固定环和支撑条，固定环固定套设于伸缩杆外侧壁上，支撑条有四根，四根支撑条的上端固定于固定环上，四根支撑条的下端固定于网箱本体顶部的四个角上。

所述的操控机构还包括手柄杆，手柄杆呈T型，手柄杆的一端固定于伸缩杆的上端上。

所述的第一执行侧壁和第二执行侧壁底部对称设有条状的刀片。

与现有技术相比，本发明的优点与有益效果在于：

1、该装置设置了伸缩杆，伸缩杆的长度可调节，从而使采集网箱的工作长度可调节，以适应不同水域漂浮植物的采集，而且伸缩杆可调节，增加了整个装置的便携性。

2、该装置巧妙的利用了带摇手的线轮和定滑轮，由于伸缩杆伸缩时，传动绳的长度也需要随改变，而且传动绳在工作时，需要在伸缩杆内移动，线轮可以收放线，很好地解决了这个问题，简单实用。

3、该装置的采集网箱设计巧妙，其中两侧壁为柔质的网衣，并且借鉴了窗帘的设计，使得采集网箱底部开口在执行机构的带动下进行自如的开合。

4、该装置设计巧妙，实用性强，操作简便，可减小采集漂浮植物的劳动强度，提高采集效率。

附图说明

图1为漂浮植物的定量采集装置(张开状态下)的结构示意图。

图2为图1中I的局部放大图。

图3为漂浮植物的定量采集装置(闭合状态下)的结构示意图。

其中，1-伸缩杆；2-操控机构：201-传动绳、202-线轮、203-线轮支架、204-摇手、205-定滑轮、206-手柄杆；3-执行机构：301-执行爪、302-拉簧、303-拉绳、304-张紧滑轮、305-张紧滑轮支架、306-衔接块、307-安装板；4-采集网箱：401-第一网衣侧壁、402-第二网衣侧壁、403-第一执行侧壁、404-第二执行侧壁、405-第一导向滑杆、406-第二导向滑杆、407-第一吊环、408-第二吊环、409-固定环、410-支撑条、411-刀片；5、限位组件：501-螺母座、502-丝杆、503-压板、504-操作旋钮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本实施例提供的漂浮植物的定量采集装置如图1所示，包括操控机构2、伸缩杆1、执行机构3、采集网箱4和限位组件5。

伸缩杆1呈中空状，伸缩杆的长度可根据在野外采集漂浮植物的实际需要进行调节，由于伸缩杆的上部要安装定滑轮以及压板，其上部局部尺寸可以增大，且其上部局部做成方形的，更方便定滑轮和压板的安装操作。

操控机构2包括手柄组件、传动绳201和手柄杆206。手柄杆206呈T型，手柄杆206的一端固定于伸缩杆1的上端上。手柄组件包括线轮组件和定滑轮组件。线轮组件包括线轮202、线轮轴、线轮支架203和摇手204，线轮支架203固定于伸缩杆1顶部外侧壁上，线轮轴的两端分别通过轴承安装于线轮支架203上，线轮202套设于线轮轴上，线轮202位于伸缩杆1外，摇手204固定于线轮轴的一端上。定滑轮组件包括定滑轮支架和定滑轮205，定滑轮支架固定于伸缩杆1顶部内，定滑轮205套设于定滑轮支架上，定滑轮205位于伸缩杆1内。

传动绳201的一端固定线轮202上，传动绳201缠绕在线轮202上，传动绳201穿入伸缩杆1中，传动绳201绕过定滑轮205。

执行机构包括执行爪301、执行支架、拉簧302、拉绳303和张紧滑轮组件，执行爪301、拉绳303和张紧滑轮组件均有一对。执行支架呈T型，执行支架包括衔接块306和安装板307，衔接块306呈方形，安装板307呈倒锥形。衔接块306固定于伸缩杆1底部上，安装板307宽度较大的一端固定于衔接块306上，安装板307垂直于衔接块306底部上。

紧滑轮组件包括张紧滑轮支架305和张紧滑轮304，两张紧滑轮支架305对称安装于衔接块306相对的侧面上，两张紧滑轮304分别套设于两张紧滑轮304上，两张紧滑轮304对称分布于伸缩杆1的两侧。一对执行爪301呈八字分布，一对执行爪301相互靠近的一端分别与安装板307铰接。拉簧302位于两执行爪301之间，拉簧302的两端分别与两执行爪301内侧的中间部位连接。两拉绳303分别贯穿伸缩杆1侧壁底部，两拉绳303的一端均与传动绳201的下端连接，两拉绳303的另一端与两执行爪301外侧的中间部位连接，两拉绳分303别绕过两张紧滑轮304。

限位组件5包括螺母座501、丝杆502、压板503和操作旋钮504，伸缩杆1上部的横截面呈方形，螺母座501固定于伸缩杆1上部外壁上，压板503位于伸缩杆1内，丝杆502与螺母座501连接，丝杆502贯穿伸缩杆1，丝杆502与伸缩杆1间隙配合，丝杆502位于伸缩杆1内的一端与压板503连接，丝杆502垂直于压板503，丝杆502位于伸缩杆1外的一端与操作旋钮504连接。

采集网箱包括网箱支架、网箱本体、第一导向滑杆405和第二导向滑杆406。网箱本体呈方形，网箱本体的底部开口。网箱本体侧壁由第一网衣侧壁401、第二网衣侧壁402、第一执行侧壁403和第二执行侧壁404构成，第一网衣侧壁401和第二网衣侧壁402正相对，第一执行侧壁403和第二执行侧壁404正相对，第一执行侧壁403和第二执行侧壁404的顶部分别与网箱本体顶部铰接，第一网衣侧壁401和第二网衣侧壁402的顶部分别与网箱本体顶部固定连接。第一执行侧壁403和第二执行侧壁404底部对称设有条状的刀片411，当网箱本体闭合时，刀片可以将网箱本体外的漂浮植物割断。

第一导向滑杆405的一端与第一执行侧壁403底部一侧连接，第一导向滑杆405的另一端悬空，且第一导向滑杆405垂直于第一执行侧壁403，第一网衣侧壁401的底部设有多个第一吊环407，多个第一吊环407分别套设于第一导向滑杆405上。第二导向滑杆406的一端与第二执行侧壁404底部一侧连接，第二导向滑杆406的另一端悬空，且第二导向滑杆406垂直于第二执行侧壁404，第二网衣侧壁402的底部设有多个第二吊环408，多个第二吊环408分别套设于第二导向滑杆406上。吊环的作用如下：当第一执行侧壁403和第二执行侧壁404张开时，第一吊环407可以固定第一导向滑杆405，第二吊环408可以固定第二导向滑杆406，当第一执行侧壁403和第二执行侧壁404闭合时，第一吊环可以沿着第一导向滑杆405滑动，第二吊环408可以沿着第二导向滑杆406滑动，由于第一网衣侧壁401和第二网衣侧壁402是柔质的，第一吊环407和第二吊环408在滑动时，第一网衣侧壁401和第二网衣侧壁402可以卷曲和舒展。

网箱支架包括固定环409和支撑条410，固定环409固定套设于伸缩杆1外侧壁上.支撑条410有四根，四根支撑条410的上端固定于固定环409上，四根支撑条410的下端固定于网箱本体顶部的四个角上。

使用上述的漂浮植物的定量采集装置时，首先调整伸缩杆1的长度，在调节伸缩杆1的长度的同时，可通过传动绳201拉动线轮202进行放线，当伸缩杆1和传动绳201的长度调节好后，一只手手握手柄杆206，另一只手手握摇手204，旋转摇手201进行收线，收线的同时传动绳202的下端向上移动，传动绳202带动两拉绳303的下端向上移动，两拉绳303拉动两执行爪301旋转，两执行爪301的下端在旋转时向上移动，从而带动网箱本体的第一执行侧壁403和第二执行侧壁404慢慢张开，第一执行侧壁403和第二执行侧壁404慢慢张开时，带动第一网衣侧壁401底部的第一吊环407沿着第一导向滑杆405滑动，第一网衣侧壁401慢慢舒展开来，同时带动第二网衣侧壁402底部的第二吊环408沿着第二导向滑杆406滑动，第二网衣侧壁402慢慢舒展开来，当第一网衣侧壁401和第二网衣侧壁402完全舒展开时，网箱本体底部的开口打开，此时，可以旋转操作按钮504，丝杆502带动压板503向右移动，操纵摇手201缓慢放线配合压板503行动，直至压板503将传动绳202紧紧压在伸缩杆1侧壁上，松开摇手201，再手握手柄杆206操纵网箱本体采集漂浮植物，采集好后，旋转操作按钮504，丝杆502带动压板503向左移动，直至压板503不与传动绳202接触，两执行爪301在拉簧302的作用下复位，使网箱本体底部的开口闭合。