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原文传递水底沉积物采集装置及方法

专利名称：	水底沉积物采集装置及方法
摘要：	本发明公开了一种水底沉积物采集装置及方法，包括伸出船外的平台，设于平台上的立柱，与立柱转动连接的下端开口的竖筒，设于竖筒外周面上的若干个超声波测距传感器，设于竖筒上的若干个沿竖筒的外周面的圆周方向排列的排水筒，设于竖筒下部内的弧形盒体，与弧形盒体固定连接的弧形刀；弧形盒体通过连接件与固定于竖筒内侧壁下部的盒体电机连接，弧形盒体中设有纱网机构，弧形刀与纱网机构连接，竖筒内设有纱网固定机构。本发明具有可以自动升降，可以将沉积物层完整从水底取出，操作方便，对水底环境影响小的特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	杭州珑亚珀伟科技有限公司
发明人：	不公告发明人
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910118614.2
公开号：	CN109883756A
分类号：	G01N1/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	310008 浙江省杭州市上城区太合广场8号708室
主权项：	1.一种水底沉积物采集装置，其特征是，包括伸出船外的平台（1），设于平台上的立柱（2），与立柱转动连接的下端开口的竖筒（3），设于竖筒外周面上的若干个超声波测距传感器（4），设于竖筒上的若干个沿竖筒的外周面的圆周方向排列的排水筒（5），设于竖筒下部内的弧形盒体（6），与弧形盒体固定连接的弧形刀（7）；弧形盒体通过连接件（61）与固定于竖筒内侧壁下部的盒体电机（8）连接，弧形盒体中设有纱网机构（11），弧形刀与纱网机构连接，竖筒内设有纱网固定机构（12），各个排水筒均通过水管与水泵（9）连接，立柱下部伸入竖筒内，立柱下端设有挡板（21），还包括控制器（10）和显示器（13），控制器分别与显示器、盒体电机、纱网机构、纱网固定机构、水泵和各个超声波测距传感器电连接。 2.根据权利要求1所述的水底沉积物采集装置，其特征是，所述排水筒呈纺锤形，排水筒包括两个喇叭形筒体（51），两个喇叭形筒体均通过水管（54）与气泵连接，两条水管上分别设有第一电磁阀（52）和第二电磁阀（53），第一电磁阀和第二电磁阀均与控制器电连接。 3.根据权利要求2所述的水底沉积物采集装置，其特征是，纱网机构包括设于弧形盒体中的软轴（111），缠绕在软轴上的纱网，用于带动软轴旋转的辅助电机（112）；软轴一端通过轴承与弧形盒体连接，软轴另一端与辅助电机连接，辅助电机与控制器电连接；靠近竖筒的轴心线的纱网上设有弹性绳，纱网与弧形刀连接；还包括设于竖筒内侧壁下部的环形凹槽（31），设于环形凹槽内的上侧壁和下侧壁上的两条导向槽，环形凹槽中设有用于带动弧形刀的刀把移动的环形链条（32），环形链条通过连接销与刀把连接，刀把通过两个滑块分别与两个导向槽连接，环形链条与两个间隔设置的齿轮（33）连接，两个齿轮分别与两个动力电机（34）连接，两个动力电机均与控制器电连接。 4.根据权利要求3所述的水底沉积物采集装置，其特征是，所述纱网固定机构包括设于竖筒中的支架（121），设于竖筒顶部的气缸（122），与气缸的伸缩杆连接的水平板（123），设于水平板下表面上的若干条挂钩（124），各个挂钩呈圆周形排列，支架上设有转动电机（125），转动电机通过竖杆（126）与水平板连接，气缸和转动电机均与控制器电连接；支架和水平板上均设有挡板的避让孔。 5.一种基于权利要求2所述的水底沉积物采集装置的方法，其特征是，包括如下步骤：（5-1）将船驶到沉积物采集区域，使每个排水筒的第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开，控制器控制水泵工作，水呈沿竖筒上边缘的顺时针方向从各个排水筒中排出，从而使竖筒相对立柱旋转并向下移动；（5-2）各个超声波测距传感器分别检测其所处位置与水底的沉积物表面之间的距离值，控制器计算各个距离值的平均值，控制器中设有距离阈值W，随着竖筒的下移，竖筒下端插入水底的沉积物中，当平均值≤W时，控制器控制水泵停止工作；（5-3）弧形盒体和弧形刀初始状态靠近竖筒内壁，控制器控制盒体电机带动弧形盒体和弧形刀的端部转动至与内筒壁呈垂直的状态；（5-4）控制器控制纱网机构带动弧形刀沿竖筒的横截面的圆周移动一周，弧形刀所处高度至沉积物表面之间的沉积物层被切割下来，并且使纱网机构的纱网伸入沉积物层下；（5-5）控制器控制纱网固定机构将靠近竖筒的轴心处的纱网固定；（5-6）使每个排水筒的第二电磁阀关闭、第一电磁阀打开，控制器控制水泵工作，水呈沿竖筒上边缘逆时针方向从各个排水筒中排出，从而使竖筒相对立柱旋转并向上移动，沉积物随着纱网一起向上移动，水从纱网的网孔漏出，沉积物采集成功。 6.根据权利要求5所述的水底沉积物采集装置的方法，纱网机构包括设于弧形盒体中的软轴，缠绕在软轴上的纱网，用于带动软轴旋转的辅助电机；软轴一端通过轴承与弧形盒体连接，软轴另一端与辅助电机连接，辅助电机与控制器电连接；靠近竖筒的轴心线的纱网上设有弹性绳，纱网与弧形刀连接；还包括设于竖筒内侧壁下部的环形凹槽，设于环形凹槽内的上侧壁和下侧壁上的两条导向槽，环形凹槽中设有用于带动弧形刀的刀把移动的环形链条，环形链条通过连接销与刀把连接，刀把通过两个滑块分别与两个导向槽连接，环形链条与两个间隔设置的齿轮连接，两个齿轮分别与两个动力电机连接，两个动力电机均与控制器电连接；其特征是，步骤（5-4）由如下步骤替换：控制器控制两个动力电机分别带动2个齿轮转动，2个齿轮通过链条带动弧形刀沿竖筒的横截面的圆周移动一周，弧形刀所处高度至沉积物表面之间的沉积物层被切割下来，从软轴上展开的纱网伸入沉积物层下，弹性绳收拢，使沉积物层被纱网包裹、支撑。 7.根据权利要求5或6所述的水底沉积物采集装置的方法，纱网固定机构包括设于竖筒中的支架，设于竖筒顶部的气缸，与气缸的伸缩杆连接的水平板，设于水平板下表面上的若干条挂钩，各个挂钩呈圆周形排列，支架上设有转动电机，转动电机通过竖杆与水平板连接，气缸和转动电机均与控制器电连接；支架和水平板上均设有挡板的避让孔；其特征是，步骤（5-5）由如下步骤替换：控制器控制气缸带动支架向下移动直至各条挂钩与沉积物层下的纱网接触，控制器控制转动电机带动水平板旋转，使各条挂钩跟勾住纱网，从而将靠近竖筒的轴心处的纱网固定。
所属类别：	发明专利