用于海洋监测的浮标式采样装置

技术领域

本发明涉及海洋探测技术领域，特别是涉及一种用于海洋监测的浮标式采样装置。

背景技术

海洋监测中经常需要采集监测海水水体的水样，通过分析测定，以获得水体污染的基本数据。供分析用的水样应具有代表性，能反映水体的化学组成和特征。

海水采样装置通常是采用吊绳使采样体下降至海水内部，对海水进行采样，但是现有的海水采样装置无法对不同深度的海水进行单一取样，并且，现有的采样装置通常为一次性采集，在采样结束后需要将采样装置整体带走，无法便捷的取走样品，因此，亟需一种用于海洋监测的浮标式采样装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海洋监测的浮标式采样装置，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于海洋监测的浮标式采样装置，包括：

壳体，所述壳体两端敞开，所述壳体外壁固定套接有浮标；

采样机构，所述采样机构包括采样外箱，所述采样外箱通过吊接组件滑动连接在所述壳体内，所述吊接组件固定安装在所述壳体顶部，所述采样外箱内通过驱动件转动连接有安装组件，所述安装组件上可拆卸连接有若干采样罐，所述采样罐顶端伸出所述采样外箱顶面，所述采样罐底端设有第一密封组件；

引流机构，所述引流机构包括引流管，所述引流管固接在所述采样外箱底壁并与外界连通，所述引流管顶端与所述采样罐可拆卸连接，且所述引流管顶端内腔设有第二密封组件，所述第二密封组件与所述第一密封组件可拆卸连接。

优选的，所述吊接组件包括固定安装在所述壳体外侧壁的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴伸入所述壳体内腔并固接有转动杆，所述转动杆远离所述第一驱动电机的一端通过轴承转动连接在所述壳体内侧壁，所述转动杆上安装有两个绳盘，所述绳盘上绕接有钢丝绳，两所述钢丝绳对称固接在所述采样外箱外顶面。

优选的，所述安装组件包括环形槽，所述环形槽开设在所述采样外箱顶壁，所述环形槽内滑动连接有若干弧形滑块，所述弧形滑块上固接有两端敞开的螺纹筒，所述螺纹筒底端伸入所述采样外箱内腔，若干所述采样罐分别与若干所述螺纹筒一一对应设置并螺纹连接。

优选的，所述环形槽两侧壁分别开设有滑道，所述弧形滑块两侧分别固接有导向滑块，两所述导向滑块分别滑动连接在两所述滑道内，且所述导向滑块的顶面和底面均固定安装有滚珠。

优选的，所述驱动件为第二驱动电机，所述第二驱动电机固定安装在所述采样外箱内顶面中心，所述第二驱动电机的输出轴固接有第一连接杆，所述第一连接杆的底端固接有转动盘，若干所述螺纹筒底端固接在所述转动盘上。

优选的，所述第一密封组件包括第一支杆，所述第一支杆贯穿并滑动连接在所述采样罐底壁上，所述第一支杆顶部外壁对称固接有第一横杆，所述第一横杆滑动连接在所述采样罐内腔，所述第一横杆底面固接有第一插块，所述采样罐底壁沿所述第一支杆对称开设有第一通孔，两所述第一通孔与两所述第一插块一一对应设置并可拆卸连接，所述第一支杆底端外壁固接有第一连接盘，所述第一连接盘与所述采样罐外底壁之间固接有第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述第一支杆外，所述第一支杆内滑动连接有第一插杆，所述第一插杆底端伸出所述第一支杆。

优选的，所述引流管包括底管，所述底管固接在所述采样外箱底壁并与所述外界连通，所述底管顶端固接并连通有波纹管，所述波纹管顶端固接并连通有顶管，所述顶管顶端与所述采样罐底端可拆卸连接，所述第二密封组件设置在所述顶管内腔。

优选的，所述第二密封组件包括固接在所述顶管内壁的密封盘，所述密封盘中心贯穿并滑动连接有第二支杆，所述第二支杆顶端固接有第二连接盘，所述第二连接盘与所述密封盘顶面之间固接有第二弹簧，所述第二弹簧套设在所述第二支杆外，所述密封盘顶面开设有插槽，所述插槽与所述第一插杆可拆卸连接，所述第二支杆底端外壁对称固接有第二横杆，所述第二横杆滑动连接在所述顶管内腔，所述第二横杆的侧壁固接有第二插块，所述密封盘沿所述第二支杆对称开设有第二通孔，两所述第二插块与两所述第二通孔一一对应设置并可拆卸连接。

优选的，所述采样罐外底面开设有环形插槽，所述环形插槽与所述顶管尺寸相适配并可拆卸连接。

优选的，所述采样外箱内底面固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆顶端固接有第二连接杆，所述第二连接杆与所述伸缩杆垂直设置，且所述第二连接杆远离伸缩杆的一端与所述顶管外壁固接。

本发明公开了以下技术效果：通过将壳体放置在所需取样海域，由浮标使壳体漂浮在海上，并将若干采样罐安装在安装组件上，然后通过吊接组件下放采样外箱，使采样外箱逐渐伸入海水，当到达所需取样位置时，通过驱动件使安装组件转动，使若干采样罐中的其中一个与引流管对应，使其采样罐中的第一密封组件与第二密封组件相连接，从而使采样罐和引流管相连通，即可由引流管将海水引流至采样罐内，当采样罐内具有足够样品后，通过驱动件使安装组件转动，使该采样罐与引流管分离，同时第一密封组件与第二密封组件分离即可分别对采样罐与引流管进行密封，并且，当需要对另一深度海水进行取样时，同样通过驱动件使安装组件转动，使未具有样品的采样罐与引流管相连通即可，如此，即可通过若干个采样罐分别在不同海水深度时与引流管相连通，即可实现对不同深度的海水进行单一采样措施，以便于后续检测，同时，当采样完成后，通过吊接组件收回采样外箱至壳体内，即可通过将采样罐拆下，即可便捷的取走样品，并且，只需将新的采样罐安装在安装组件内即可进行持续采集。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图；

图3为图1中B的局部放大图；

图4为图1中C的局部放大图；

图5为本发明中采样外箱的俯视图；

图中：1、壳体；2、浮标；3、导向环；4、采样外箱；5、采样罐；6、引流管；7、第一驱动电机；8、转动杆；9、轴承；10、绳盘；11、钢丝绳；12、环形槽；13、弧形滑块；14、螺纹筒；15、滑道；16、导向滑块；17、滚珠；18、第二驱动电机；19、第一连接杆；20、转动盘；21、第一支杆；22、第一横杆；23、第一插块；24、第一通孔；25、第一连接盘；26、第一弹簧；27、第一插杆；28、底管；29、波纹管；30、顶管；31、密封盘；32、第二支杆；33、第二连接盘；34、第二弹簧；35、插槽；36、第二横杆；37、第二插块；38、第二通孔；39、环形插槽；40、伸缩杆；41、第二连接杆；42、凹槽；43、第三弹簧；44、限位滑槽；45、支撑板；46、滑动杆；47、第四弹簧；48、第五弹簧；49、限位块；50、第一密封环；51、配重块；52、第二密封环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-5所示，本实施例提供一种用于海洋监测的浮标式采样装置，包括：

壳体1，壳体1两端敞开，壳体1外壁固定套接有浮标2；

采样机构，采样机构包括采样外箱4，采样外箱4通过吊接组件滑动连接在壳体1内，吊接组件固定安装在壳体1顶部，采样外箱4内通过驱动件转动连接有安装组件，安装组件上可拆卸连接有若干采样罐5，采样罐5顶端伸出采样外箱4顶面，采样罐5底端设有第一密封组件；

引流机构，引流机构包括引流管6，引流管6固接在采样外箱4底壁并与外界连通，引流管6顶端与采样罐5可拆卸连接，且引流管6顶端内腔设有第二密封组件，第二密封组件与第一密封组件可拆卸连接。

通过将壳体1放置在所需取样海域，由浮标2使壳体1漂浮在海上，并将若干采样罐5安装在安装组件上，然后通过吊接组件下放采样外箱4，使采样外箱4逐渐伸入海水，当到达所需取样位置时，通过驱动件使安装组件转动，使若干采样罐5中的其中一个与引流管6对应，使其采样罐5中的第一密封组件与第二密封组件相连接，从而使采样罐5和引流管6相连通，即可由引流管6将海水引流至采样罐5内，当采样罐5内具有足够样品后，通过驱动件使安装组件转动，使该采样罐5与引流管6分离，同时第一密封组件与第二密封组件分离即可分别对采样罐5与引流管6进行密封，并且，当需要对另一深度海水进行取样时，同样通过驱动件使安装组件转动，使未具有样品的采样罐5与引流管6相连通即可，如此，即可通过若干个采样罐5分别在不同海水深度时与引流管6相连通，即可实现对不同深度的海水进行单一采样措施，以便于后续检测，同时，当采样完成后，通过吊接组件收回采样外箱4至壳体1内，即可通过将采样罐5拆下，即可便捷的取走样品，并且，只需将新的采样罐5安装在安装组件内即可进行持续采集。

进一步优化方案，吊接组件包括固定安装在壳体1外侧壁的第一驱动电机7，第一驱动电机7的输出轴伸入壳体1内腔并固接有转动杆8，转动杆8远离第一驱动电机7的一端通过轴承9转动连接在壳体1内侧壁，转动杆8上安装有两个绳盘10，绳盘10上绕接有钢丝绳11，两钢丝绳11对称固接在采样外箱4外顶面。

通过第一驱动电机7带动转动杆8转动，即可由绳盘10对钢丝绳11进行收放，从而实现控制采样外箱4的收放。

进一步优化方案，安装组件包括环形槽12，环形槽12开设在采样外箱4顶壁，环形槽12内滑动连接有若干弧形滑块13，弧形滑块13上固接有两端敞开的螺纹筒14，螺纹筒14底端伸入采样外箱4内腔，若干采样罐5分别与若干螺纹筒14一一对应设置并螺纹连接。

通过在弧形滑块13上设置螺纹筒14，采用螺纹连接的方式安装采样罐5，操作更加方便且实用，并且通过若干弧形滑块13在环形槽12内转动即可对若干采样罐5的位置进行调节。

进一步优化方案，环形槽12两侧壁分别开设有滑道15，弧形滑块13两侧分别固接有导向滑块16，两导向滑块16分别滑动连接在两滑道15内，且导向滑块16的顶面和底面均固定安装有滚珠17。

通过设置导向滑块16和滑道15便于对弧形滑块13进行滑动限位，且通过设置滚珠17能够减少导向滑块16和滑道15之间的摩擦力，以提高弧形滑块13的滑动效率。

进一步优化方案，驱动件为第二驱动电机18，第二驱动电机18固定安装在采样外箱4内顶面中心，第二驱动电机18的输出轴固接有第一连接杆19，第一连接杆19的底端固接有转动盘20，若干螺纹筒14底端固接在转动盘20上。

通过第二驱动电机18由第一连接杆19带动转动盘20转动，即可带动若干螺纹筒14转动，从而实现了对于若干采样罐5的位置调节。

进一步优化方案，第一密封组件包括第一支杆21，第一支杆21贯穿并滑动连接在采样罐5底壁上，第一支杆21顶部外壁对称固接有第一横杆22，第一横杆22滑动连接在采样罐5内腔，第一横杆22底面固接有第一插块23，采样罐5底壁沿第一支杆21对称开设有第一通孔24，两第一通孔24与两第一插块23一一对应设置并可拆卸连接，第一支杆21底端外壁固接有第一连接盘25，第一连接盘25与采样罐5外底壁之间固接有第一弹簧26，第一弹簧26套设在第一支杆21外，第一支杆21内滑动连接有第一插杆27，第一插杆27底端伸出第一支杆21。

通过第一插杆27受到挤压向上滑动至第一支杆21内腔顶端后，持续的挤压力即可由第一插杆27带动第一支杆21同步向上滑动，通即可由第一支杆21带动两第一横杆22同步滑动，从而带动两第一插块23脱离两第一通孔24，从而实现第一通孔24与外界连通，便于导入或导出样品，同时在第一支杆21向上滑动时，第一连接盘25同步向上滑动时第一弹簧26压缩受力，当第一支杆21失去挤压力后，由第一弹簧26推动第一支杆21复位，即可使两第一插块23重新插入两第一通孔24内对第一通孔24进行封闭，从而使采样罐5处于密封状态。

进一步的，第一支杆21底面固接有第三弹簧43，第三弹簧43包覆在第一插杆27外，且另一端固接在第一插杆27外壁，同时，第一横杆22内开设有限位滑槽44，限位滑槽44一端与第一支杆21内腔连通，另一端与外界连通，且限位滑槽44内通过支撑板45滑动连接有滑动杆46，同时支撑板45与滑动杆46上套接有第四弹簧47，第四弹簧47一端固接在支撑板45上，滑动杆46一端伸入第一支杆21内腔并且设置为斜面，在采样罐5底端侧壁对称开设有两凹槽42，凹槽42内通过第五弹簧48滑动连接有限位块49，两限位块49分别与两限位滑槽44位置相对应并可拆卸连接，并且，限位块49顶面和底面均为斜面，且限位块49顶部的斜面内端与凹槽42开口平齐，底部的斜面内端伸出凹槽42。

如此，通过限位块49插入限位滑槽44内即可对第一横杆22进行限位，并且，在第一插杆27受到挤压力时第一插杆27首先上滑接触两滑动杆46的斜面，推动两滑动杆46滑动，从而滑动杆46推动限位块49回缩至凹槽42内，直至限位块49底部的斜面内端与凹槽42开口平齐，即可解除对于第一横杆22的限位。

进一步优化方案，引流管包括底管28，底管28固接在采样外箱4底壁并与外界连通，底管28顶端固接并连通有波纹管29，波纹管29顶端固接并连通有顶管30，顶管30顶端与采样罐5底端可拆卸连接，第二密封组件设置在顶管30内腔，采样外箱4内底面固定安装有伸缩杆40，伸缩杆40顶端固接有第二连接杆41，第二连接杆41与伸缩杆40垂直设置，且第二连接杆41远离伸缩杆40的一端与顶管30外壁固接。

通过伸缩杆40带动第二连接杆41上移，即可带动顶管30同步上移与采样罐5相连接，通过设置波纹管29即可实现在顶管30上移时仍与底管28连通。

进一步的，顶管30的顶端内外侧壁均固接有第二密封环52。

进一步优化方案，第二密封组件包括固接在顶管30内壁的密封盘31，密封盘31中心贯穿并滑动连接有第二支杆32，第二支杆32顶端固接有第二连接盘33，第二连接盘33与密封盘31顶面之间固接有第二弹簧34，第二弹簧34套设在第二支杆32外，密封盘31顶面开设有插槽35，插槽35与第一插杆27可拆卸连接，第二支杆32底端外壁对称固接有第二横杆36，第二横杆36滑动连接在顶管30内腔，第二横杆36的侧壁固接有第二插块37，密封盘31沿第二支杆32对称开设有第二通孔38，两第二插块37与两第二通孔38一一对应设置并可拆卸连接。

通过顶管30上移，带动密封盘31同步上移，从而实现第二连接盘33上的插槽35与第一插杆27相插接，进而实现了在对第一插杆27实现挤压力的同时，第一插杆27同样对第二连接盘33产生挤压力，从而使第二支杆32带动两个第二横杆36向下滑动，从而使第二插块37脱离第二通孔38，进而实现了采样罐5和顶管30的连通状态。

进一步的，第一插块23和第二插块37外壁均固定套接有第一密封环50。

进一步优化方案，采样罐5外底面开设有环形插槽39，环形插槽39与顶管30尺寸相适配并可拆卸连接。

进一步的，壳体1底端固接有漏斗形的导向环3。

进一步的，采样外箱4外底面固接有配重块51。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。