一种环境监测用深层水体采样装置

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，更具体地说，特别涉及环境监测用深层水体采样装置。

背景技术

环境监测,是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测。环境监测，是科学管理环境和环境执法监督的基础，是环境保护必不可少的基础性工作。环境监测的核心目标是提供环境质量现状及变化趋势的数据，判断环境质量，评价当前主要环境问题，为环境管理服务，那么在环境监测的实际应用过程中，就需要对深水进行取样，这时候就要用到环境监测用深层水体采样装置来辅助获取更为准确的数据。

例如申请号：CN201811640831.X中涉及一种水体分层采样装置，有效的解决了现有水体采样装置操作繁琐的问题；其解决的技术方案包括船体，船体上设有一个可转动的活塞缸，活塞缸的外缠绕有一根水管，水管的内端其连通，外端连接有配重块，活塞缸的上端设有一个高压气瓶，活塞缸内设有一个活塞，活塞的外圆面设有环形槽，活塞的中间设有一个一端与环形槽相连通的L形气孔，活塞的下端设有活塞杆，活塞杆的左侧设有一个可转动的圆盘，圆盘上圆周均布有多个采样瓶，活塞的左侧设有一个通孔，通孔的上端设有一个封盖，活塞杆的下端同轴固定有一个光杆，光杆的下端设有螺纹，光杆的下方设有棘轮棘爪结构，棘轮内缘面设有与光杆上螺纹相配合的内螺纹，棘爪的转动可带动圆盘转动。

基于现有技术发现，现有的深层水体采样装置存在着没有设置连续取样装置以及生物采集装置，可多次采集样本以及微生物，避免二次下潜设备误差较大，影响实验数据，未设置支撑装置，导致在进行采样时极易将泥沙吸入，导致设备堵塞的同时极易发生触底损坏的风险，同时未设置针对深层取样的导流驱动装置，导致因自身重力轻以及水下压力大无法快速下潜深度，耗时长，影响工作效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种环境监测用深层水体采样装置，以解决现有的深层水体采样装置存在着没有设置连续取样装置以及生物采集装置，可多次采集样本以及微生物，避免二次下潜设备误差较大，影响实验数据，未设置支撑装置，导致在进行采样时极易将泥沙吸入，导致设备堵塞的同时极易发生触底损坏的风险，同时未设置针对深层取样的导流驱动装置，导致因自身重力轻以及水下压力大无法快速下潜深度，耗时长，影响工作效率的问题。

本发明一种环境监测用深层水体采样装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种环境监测用深层水体采样装置，包括保护装置；

所述保护装置，保护装置为八角柱机构，且保护装置通过螺栓固定连接在动力装置上；

支撑装置，支撑装置固定连接在保护装置的底部。

导流采样装置，导流采样装置设置有四组，且四组导流采样装置均固定套装在保护装置上；

失压采样装置，失压采样装置设置有四组，且四组失压采样装置均固定套装在保护装置上；四组失压采样装置上均固定连接有失压进水装置；

缓冲破水装置，缓冲破水装置通过螺栓固定连接在支撑装置底部。

进一步的，所述缓冲破水装置包括：

缓冲轴套，缓冲轴套通过螺栓固定连接在支撑框架底部；

缓冲弹簧，缓冲弹簧套装在缓冲轴套上，且缓冲弹簧固定连接在缓冲轴套与破水探头之间；

破水探头，破水探头底部为锥形结构，且破水探头滑动套装在缓冲轴套上。

进一步的，所述保护装置包括：

潜水保护柱，潜水保护柱通过螺栓固定连接在动力装置上；

采样安装孔，采样安装孔设置有四个，且四个采样安装孔开设在潜水保护柱上；

导流安装孔，导流安装孔设置有四个，且四个导流安装孔均开设在潜水保护柱上；

支撑安装孔，支撑安装孔固定开设在潜水保护柱底部。

进一步的，所述失压进水装置包括：

失压进水管，失压进水管设置有四组，且四组失压进水管均固定连接在取样筒上；四组失压进水管上的结构相同；

截流固定环，截流固定环固定连接在失压进水管内部；

滑块支架，滑块支架固定连接在失压进水管顶部，且滑块支架上设置有三个通孔；滑块支架底部设置有稳定轴；

失压弹簧，失压弹簧固定连接在滑块支架与截流滑块之间；

截流滑块，截流滑块截面为梯形结构，且截流滑块滑动连接在滑块支架底部设置的稳定轴上。

进一步的，所述动力装置包括：

导流叶片支架，导流叶片支架固定连接在保护装置顶部；

导流叶片，导流叶片设置有八组，且八组导流叶片均固定连接在导流叶片支架上；

动力旋桨，动力旋桨底部的电机固定套装在保护装置顶部；

牵引穿插孔，牵引穿插孔固定连接在八组导流叶片中心处。

进一步的，所述失压采样装置包括：

取样筒，取样筒设置有四个，且四个取样筒上的结构相同；四个取样筒均固定套装在采样安装孔上；

伸缩固定支架，伸缩固定支架固定套装在取样筒上，且伸缩固定支架上设置有三个弧形贯通槽；

取样伸缩杆，取样伸缩杆固定套装在伸缩固定支架上；

取样吸盘，取样吸盘通过螺栓固定连接在取样伸缩杆轴端；

取样密封圈，取样密封圈固定套装在取样吸盘外侧，并贴合于取样筒内壁。

进一步的，所述支撑装置包括：

支撑框架，支撑框架为中空锥形结构，且支撑框架固定连接在潜水保护柱底部，且支撑框架侧面开设有四个槽；

支撑驱动螺纹杆，支撑驱动螺纹杆固定套装在潜水保护柱底部中心，且支撑驱动螺纹杆底部旋转轴接在支撑框架底部内侧；

支撑牵引盘，支撑牵引盘上设置有螺纹连接孔，通过螺纹连接孔螺纹旋转连接在支撑驱动螺纹杆上；

折叠固定轴，折叠固定轴设置有四组，且四组折叠固定轴均固定连接在支撑框架上。

进一步的，所述导流采样装置还包括：

整流支撑架，整流支撑架设置有四个，且四个整流支撑架固定分别套装在导流安装管上；

增速叶片，增速叶片设置有四个，且四个增速叶片均旋转轴接在旋转连接轴上；

旋转连接轴,旋转连接轴设置有四个，且四个旋转连接轴均固定连接在整流支撑架中心处。

进一步的，所述支撑装置还包括：

滑动连接槽，滑动连接槽设置有四个，且四个滑动连接槽均套装在折叠固定轴上；

多功能支撑板，多功能支撑板设置有四个，且四个多功能支撑板均固定连接在滑动连接槽上；

折叠轴套，折叠轴套设置有四个，且四个折叠轴套均固定连接在滑动连接槽底部；

折叠牵引槽，折叠牵引槽设置有四个，且四个折叠牵引槽均固定连接在支撑牵引盘上；四个折叠牵引槽上均设置有牵引轴，且四个牵引轴上分别套装四个折叠轴套。

进一步的，导流采样装置包括：

导流安装管，导流安装管设置有四个，且四个导流安装管分别固定套装在导流安装孔上；

试纸卡装槽，试纸卡装槽设置有四个，且四个试纸卡装槽均固定连接在导流安装管内侧底部；

取样试纸，取样试纸设置有四个，且四个取样试纸均滑动卡装在试纸卡装槽上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、在本装置中，设置了支撑装置，通过使用支撑驱动螺纹杆来驱动多功能支撑板进行性开合关闭，设置四组多功能支撑板，结构简单支撑更加稳定，使用寿命更长，支撑高度可以通过支撑驱动螺纹杆来进行自由调节，同时多功能支撑板在打开实现支撑的同时，在多功能支撑板关闭后，可以形成四个有助于下潜深度的导流板，使下潜深度更加顺利稳定，同时采用多功能支撑板进行支撑可以有效的防止设备在进入水底后因没有支撑而侧翻造碰撞造成设备损坏，设置缓冲破水装置可以在触底后起到缓冲的作用，防止内部元器件损坏，通过支撑可以有效防止失压采样装置取样时吸入泥沙造成堵塞，提升失压采样装置使用寿命。

2、在本装置中，设置了四组失压采样装置与导流采样装置，四组失压采样装置可以实现水下多次取样，无需多次进行提升，同时采用带有槽孔伸缩固定支架可以将取样筒内的空气通过取样伸缩杆排出，防止取样筒内部含有空气而存在浮力，影响下潜深度的同时可以防止浅层水灌入导致实验数据不准确，同时设置失压进水装置来实现单向流通，避免取样筒内的深层水泄漏，设置的导流采样装置通过取样试纸来吸附水下的微生物，丰富监测数据，使其更加可靠，同时设置贯通的导流安装管可以减小水阻力。

3、在本装置中，设置了动力装置，通过使用一组动力旋桨来为设备提供更强的下潜动力，防止水下压力过大，下降速度缓慢影响监测进度，设置了动力旋桨可以大大的提高下潜速度，加快工作效率，同时设置导流叶片可以提高下潜的稳定性，防止动力旋桨尾流扰乱正常下潜方向，配合着破水探头可以在下潜时形成较小阻力，同时设置保护装置除了祈祷保护失压采样装置的同时，采用八边形柱配合锥形结构的支撑框架同样可以减小水阻力，便于动力装置向下推进，降低监测下潜能耗，更加节能。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的内部结构示意图。

图3是本发明的保护装置结构示意图。

图4是本发明的动力装置结构示意图。

图5是本发明的支撑装置结构示意图。

图6是本发明的支撑装置驱动结构放大示意图。

图7是本发明的导流采样装置结构示意图。

图8是本发明的失压采样装置结构示意图。

图9是本发明的缓冲破水装置结构示意图。

图10是本发明的失压进水装置结构示意图。

图11是本发明的试纸卡装槽结构放大示意图。

图12是本发明的破水探头结构放大示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、保护装置；

101、潜水保护柱；102、采样安装孔；103、导流安装孔；104、支撑安装孔；

2、动力装置；

201、导流叶片支架；202、导流叶片；203、动力旋桨；204、牵引穿插孔；

3、支撑装置；

301、支撑框架；302、支撑驱动螺纹杆；303、支撑牵引盘；304、折叠固定轴；305、滑动连接槽；306、多功能支撑板；307、折叠轴套；308、折叠牵引槽；

4、导流采样装置；

401、导流安装管；402、试纸卡装槽；403、取样试纸；404、整流支撑架；405、增速叶片；406、旋转连接轴；

5、失压采样装置；

501、取样筒；502、伸缩固定支架；503、取样伸缩杆；504、取样吸盘；505、取样密封圈；

6、缓冲破水装置；

601、缓冲轴套；602、缓冲弹簧；603、破水探头；

7、失压进水装置；

701、失压进水管；702、截流固定环；703、滑块支架；704、失压弹簧；705、截流滑块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如附图1至附图10所示：

本发明提供一种环境监测用深层水体采样装置，包括保护装置1；

保护装置1，保护装置1为八角柱机构，且保护装置1通过螺栓固定连接在动力装置2上；

支撑装置3，支撑装置3固定连接在保护装置1的底部。

导流采样装置4，导流采样装置4设置有四组，且四组导流采样装置4均固定套装在保护装置1上；

失压采样装置5，失压采样装置5设置有四组，且四组失压采样装置5均固定套装在保护装置1上；四组失压采样装置5上均固定连接有失压进水装置7；

缓冲破水装置6，缓冲破水装置6通过螺栓固定连接在支撑装置3底部。

其中，保护装置1包括：

潜水保护柱101，潜水保护柱101通过螺栓固定连接在动力装置2上；

采样安装孔102，采样安装孔102设置有四个，且四个采样安装孔102开设在潜水保护柱101上；

导流安装孔103，导流安装孔103设置有四个，且四个导流安装孔103均开设在潜水保护柱101上；

支撑安装孔104，支撑安装孔104固定开设在潜水保护柱101底部,设置保护装置1通过独立开设的潜水保护柱101与采样安装孔102可以有效的为设备提供全方位的包裹保护。

其中，动力装置2包括：

导流叶片支架201，导流叶片支架201固定连接在保护装置1顶部；

导流叶片202，导流叶片202设置有八组，且八组导流叶片202均固定连接在导流叶片支架201上；

动力旋桨203，动力旋桨203底部的电机固定套装在保护装置1顶部；

牵引穿插孔204，牵引穿插孔204固定连接在八组导流叶片202中心，动力装置2，通过使用一组动力旋桨203来为设备提供更强的下潜动力，防止水下压力过大，下降速度缓慢影响监测进度，设置了动力旋桨203可以大大的提高下潜速度，加快工作效率，同时设置导流叶片202可以提高下潜的稳定性，防止动力旋桨203尾流扰乱正常下潜方向。

其中，支撑装置3包括：

支撑框架301，支撑框架301为中空锥形结构，且支撑框架301固定连接在潜水保护柱101底部，且支撑框架301侧面开设有四个槽；

支撑驱动螺纹杆302，支撑驱动螺纹杆302固定套装在潜水保护柱101底部中心，且支撑驱动螺纹杆302底部旋转轴接在支撑框架301底部内侧；

支撑牵引盘303，支撑牵引盘303上设置有螺纹连接孔，通过螺纹连接孔螺纹旋转连接在支撑驱动螺纹杆302上；

折叠固定轴304，折叠固定轴304设置有四组，且四组折叠固定轴304均固定连接在支撑框架301上。

支撑装置3还包括：

滑动连接槽305，滑动连接槽305设置有四个，且四个滑动连接槽305均套装在折叠固定轴304上；

多功能支撑板306，多功能支撑板306设置有四个，且四个多功能支撑板306均固定连接在滑动连接槽305上；

折叠轴套307，折叠轴套307设置有四个，且四个折叠轴套307均固定连接在滑动连接槽305底部；

折叠牵引槽308，折叠牵引槽308设置有四个，且四个折叠牵引槽308均固定连接在支撑牵引盘303上；四个折叠牵引槽308上均设置有牵引轴，且四个牵引轴上分别套装四个折叠轴套307，设置了支撑装置3，通过使用支撑驱动螺纹杆302来驱动多功能支撑板306进行性开合关闭，设置四组多功能支撑板306，结构简单支撑更加稳定，使用寿命更长，支撑高度可以通过支撑驱动螺纹杆302来进行自由调节，同时多功能支撑板306在打开实现支撑的同时，在多功能支撑板306关闭后，可以形成四个有助于下潜深度的导流板，使下潜深度更加顺利稳定，通过支撑可以有效防止失压采样装置5取样时吸入泥沙造成堵塞，提升失压采样装置5使用寿命。

缓冲破水装置6包括：

缓冲轴套601，缓冲轴套601通过螺栓固定连接在支撑框架301底部；

缓冲弹簧602，缓冲弹簧602套装在缓冲轴套601上，且缓冲弹簧602固定连接在缓冲轴套601与破水探头603之间；

破水探头603，破水探头603底部为锥形结构，且破水探头603滑动套装在缓冲轴套601上，设置缓冲破水装置6，通过采用缓冲弹簧602可以在触底后起到缓冲的作用，防止内部元器件损坏，同时锥形的破水探头603更加有助于减小水阻。

其中，导流采样装置4包括：

导流安装管401，导流安装管401设置有四个，且四个导流安装管401分别固定套装在导流安装孔103上；

试纸卡装槽402，试纸卡装槽402设置有四个，且四个试纸卡装槽402均固定连接在导流安装管401内侧底部；

取样试纸403，取样试纸403设置有四个，且四个取样试纸403均滑动卡装在试纸卡装槽402上。

导流采样装置4还包括：

整流支撑架404，整流支撑架404设置有四个，且四个整流支撑架404固定分别套装在导流安装管401上；

增速叶片405，增速叶片405设置有四个，且四个增速叶片405均旋转轴接在旋转连接轴406上；

旋转连接轴406,旋转连接轴406设置有四个，且四个旋转连接轴406均固定连接在整流支撑架404中心处。

失压采样装置5包括：

取样筒501，取样筒501设置有四个，且四个取样筒501上的结构相同；四个取样筒501均固定套装在采样安装孔102上；

伸缩固定支架502，伸缩固定支架502固定套装在取样筒501上，且伸缩固定支架502上设置有三个弧形贯通槽；

取样伸缩杆503，取样伸缩杆503固定套装在伸缩固定支架502上；

取样吸盘504，取样吸盘504通过螺栓固定连接在取样伸缩杆503轴端；

取样密封圈505，取样密封圈505固定套装在取样吸盘504外侧，并贴合于取样筒501内壁。

失压进水装置7包括：

失压进水管701，失压进水管701设置有四组，且四组失压进水管701均固定连接在取样筒501上；四组失压进水管701上的结构相同；

截流固定环702，截流固定环702固定连接在失压进水管701内部；

滑块支架703，滑块支架703固定连接在失压进水管701顶部，且滑块支架703上设置有三个通孔；滑块支架703底部设置有稳定轴；

失压弹簧704，失压弹簧704固定连接在滑块支架703与截流滑块705之间；

截流滑块705，截流滑块705截面为梯形结构，且截流滑块705滑动连接在滑块支架703底部设置的稳定轴上，四组失压采样装置5可以实现水下多次取样，无需多次进行提升，同时采用带有槽孔伸缩固定支架502可以将取样筒501内的空气通过取样伸缩杆503排出，防止取样筒内部含有空气而存在浮力，影响下潜深度的同时可以防止浅层水灌入取样筒501导致实验数据不准确，同时设置失压进水装置7来实现单向流通，避免取样筒501内的深层水泄漏，设置的导流采样装置4通过取样试纸403来吸附水下的微生物，丰富监测数据，使其更加可靠，同时设置贯通的导流安装管401配合增速叶片405可以减小水阻力。

实施例二：

如图11所示，在本实施例中，其他结构不变，在实施例一的基础上，本实施例提供另一种试纸卡装槽402的结构形式，在试纸卡装槽402上开设七排贯通孔，通过开设贯通孔，在保证对取样试纸403的卡装牢固的同时，可以大大的增加取样试纸403与水体的接触面积，进而吸收更多的微生物以及水体，可以使实验数据更加全面精确。

实时例三：

如图12所示，在本实施例中，其他结构部不变，在实施例一的基础上，本实施例提供另一种破水探头603的安装方式，在破水探头603的两侧各设置一个滑动块，同时在缓冲轴套601内部两侧设置滑槽，使破水探头603上的滑动块滑动连接在缓冲轴套601上，可以减小的横向的扭转力，防止长时间使用造成缓冲弹簧602疲劳断裂，从而影响设备缓冲性能，可以使破水探头603在触底滑动时更加稳定，结构简单，提升使用寿命。

使用时：首先将设备使用连接绳与牵引穿插孔204进行连接，随即即可投入水中，工作人员则牵引住连接绳即可，随后动力旋桨203即可启动旋转，带动设备加速下潜，下潜的过程中，流安装管401上的增速叶片405也会在水流作用下进行旋转加速，其中如遇礁石等坚硬物体缓冲弹簧602可以在碰触时进行缓震，同时在下潜时破水探头603同样起到减阻的效果，下潜到深水后，支撑驱动螺纹杆302会通过旋转的方式来带动支撑牵引盘303，随即再由支撑牵引盘303来带动四个多功能支撑板306进行开合，开启后设备即可下降到水底，然后再通过失压采样装置5上的取样伸缩杆503向上拉动取样吸盘504，过程中取样筒501内的压强小，随即外部压力带动水体通过失压进水装置7上的截流滑块705进入，取样完成后，在失压弹簧704作用力下，挤压截流滑块705进行密封关闭，保证水体不会与浅层融合，同样的方式另外三个失压采样装置5分别进行取样即可，其中导流采样装置4上的取样试纸403会不断吸附水中微生物方便后期水体监测；如若需要进行不同深度取样，即可将设备悬空通过失压采样装置5取样即可。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。