[发明专利]一种用于水样分层采集的全自动水样采集器

摘要

本发明公开了一种用于水样分层采集的全自动水样采集系统。它主要包括采水桶机构、凸轮组机构、绳系机构、支架机构和控制系统部分。所述采水桶机构均布于支架小圆环上，负责采集水样；所述凸轮机构在电机带动下控制小卡盘的运动，进而控制采水桶密封盖的闭合；所述绳系机构起到传递小卡盘的力和放大行程作用；所述支架机构起到整个机构的固定连接以及工作时吊装作用；所述控制系统部分起到识别水深和控制电机运转作用。本发明可以实现由一个电机控制多个凸轮的运动实现不同水层的水样采集作业，实现全程全自动的作业过程，无需人为释放使锤，可实现无人值守，作业区域更广，减少人为因素干扰，同时可以很方便的进行拓展采水桶和凸轮个数进行更多水层的采水作业。

主权项

1.一种用于水样分层采集的全自动水样采集器，包括采水桶机构(B)、凸轮组机构(C)、绳系机构、支架机构(A)和控制系统，其特征在于：(1)所述支架机构(A)为一个圆柱形体的框架，其内固定安装具有竖直周向均布的n个水桶(17)的采水桶机构(B)，n为等于大于1的自然数；(2)在支架机构(A)的中心轴线上固定安装一主轴(35)，所述主轴(35)上串联n个凸轮组成凸轮组机构(C)，由一个电机(46)驱动所述凸轮组机构(C)；(3)所述凸轮组机构(C)的各凸轮分别经绳系机构系连采水桶机构(B)中的各水桶(17)的上下两密封盖(4)；(4)所述控制系统由n个压力传感器(11)经控制电路连接电机(46)构成，据压力传感器(11)感测的水深压力控制电机(46)的转动方位，从而控制所述凸轮组机构(C)中凸轮的转动方位，实现所述水桶(17)的上下两密封盖(4)的启闭；所述采水桶机构(B)由水桶(17)、前平衡连杆(9)、后两支撑连杆(8)、上下两密封盖支撑圆箍盘(5)、上下两密封盖(4)、上下密封盖复位弹簧(20)、套筒(7)、小滑轮(22)机构组成；所述后两支撑连杆(8)与前平衡连杆(9)和上下两密封盖支撑圆箍盘(5)相连，将水桶(17)固定在上下两密封盖支撑圆箍盘(5)中心，上下两密封盖(4)分别与上下两密封盖支撑圆箍盘(5)活动铰接，套筒(7)固定在水桶(17)外侧，上下两密封盖(4)则通过固定于盖上的左右对称小连杆(29)与套筒(7)上的螺栓通过上下密封盖复位弹簧(20)连接，小滑轮(22)通过支架(21)与上下两密封盖支撑圆箍盘(5)固定，支架(21)设置在上下两密封盖支撑圆箍盘(5)上，所述上下两密封盖支撑圆箍盘(5)通过上下两个圆箍由螺栓螺母固定在支架机构(A)上；所述凸轮组机构(C)由中心连杆(32)，中心固定盘(33)，止推轴承(31)，凸轮1(34)，凸轮2(38)，凸轮3(41)，主轴(35)，凸轮固定盘(36)，键，联轴器(43)，联轴器密封套(42)，电机(46)，电机密封套(45)构成；所述中心固定盘(33)通过中心连杆(32)固定在凸轮组上固定架(30)上，中心固定盘(33)和主轴(35)由止推轴承(31)连接，凸轮1(34)、凸轮2(38)、凸轮3(41)分别由凸轮固定盘(36)通过紧定螺钉固定在主轴(35)上，主轴(35)上开有键槽，固定凸轮的周向转动，主轴(35)通过联轴器(43)由电机(46)连接，联轴器密封套(42)和电机密封套(45)与凸轮组下固定架(44)连接；电机(46)由控制系统控制旋转，通过联轴器(43)带动主轴(35)旋转，主轴(35)带动凸轮1(34)、凸轮2(38)、凸轮3(41)旋转，带动各自的小卡盘(26)拉动绳子，各个小卡盘在开始时均由各凸轮的0度相位角卡入凸轮槽，带动绳系机构操作采水桶上下两密封盖(4)向上拉开，凸轮1(34)、凸轮2(38)、凸轮3(41)的开槽区间弧度长度递增，待主轴(35)运动一定角度后，凸轮1(34)的卡槽中的小卡盘(26)首先从卡槽中弹出，被拉开的采水桶上下两密封盖(4)在自身的上下密封盖复位弹簧(20)作用下复位密封住桶口；然后凸轮2(38)、凸轮3(41)重复这一过程，所述凸轮组机构(C)通过凸轮组上固定架(30)、凸轮组下固定架(44)与支架机构(A)相连；所述绳系机构由各采水桶机构(B)上的支架(21)，小滑轮(22)，安装在支架机构(A)上的行程放大滑轮组(39)，靠轮(14)，小卡盘弹簧套(19)，小卡盘弹簧(25)，小卡盘(26)，以及连接从采水桶上下两密封盖(4)到小滑轮(22)再到行程放大滑轮组(39)及从行程放大滑轮组(39)到小卡盘机构的绳索(16)(10)(37)(47)(27)(48)组成；凸轮组机构上凸轮的旋转将小卡盘(26)卡到凸轮槽后，由于凸轮的回程拉动小卡盘向凸轮主轴(35)靠近，小卡盘(26)带动绳子拉动行程放大滑轮组(39)上的小滑轮旋转，小滑轮带动大滑轮旋转，这样小滑轮的小运动角度便被放大为计算好的大滑轮运动角度，大滑轮通过拉动绳索绕过采水桶小滑轮(22)进而拉动采水桶上下两密封盖(4)，进而打开采水桶密封盖，从而让水样进入采水桶，待小卡盘(26)弹出凸轮后，绳索就在采水桶密封盖的上下密封盖复位弹簧(20)和小卡盘弹簧套(19)中的小卡盘弹簧(25)的作用下回到初始位置，安装在行程放大滑轮组(39)上下的靠轮(14)起到防止绳索在复位过程中由于速度过快而弹出行程放大滑轮(39)的作用。