走航式水體探測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種探測系統(tǒng)，具體涉及一種用于探測水環(huán)境參數(shù)特征及采集水樣的走航式水體探測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]水域水體受物質(zhì)、水流、溫度等因素影響會產(chǎn)生分層效應，不同水層的水文、物理、化學、生物等信息是不同的，采集分析處于不同層位水體的差異，是環(huán)境科學、海洋科學等學科不可或缺的內(nèi)容，其廣泛應用于水域生態(tài)環(huán)境評價、污染事故調(diào)查等實用領域。
[0003]長期以來水環(huán)境參數(shù)測量方法主要有采樣實驗室測量、定點原位測量兩種。近年來，隨著技術的進步定點原位測量設備具備自寄式測量功能，其可采用拖拽式走航測量方式:
采樣實驗室測量與定點原位測量方式存在測量范圍有限，樣品空問代表性不足、難以反映自然條件水環(huán)境參數(shù)特征，測量效率不高等問題；而拖曳式走航測量方式，受到風浪、拖曳纜繩長度等因數(shù)的影響，容易出現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)空間位置難以還原，采樣空間位置分布難以界定等問題；此外，船舶動力對水體的擾動，也會導致測量水體區(qū)域中存在大量氣泡，干擾設備光路的傳輸，導致測量結果出現(xiàn)誤差。
[0004]另一方面，采樣實驗室測量需要通過采水器進行水樣的采集。
[0005]目前的一類采水器通常是將采水器掛置在牽引繩上；接著，操作者通過繩索將采水器下放到特定深度的水層，并通過采水器對該深度的水層進行水樣采集；再接著，操作者通過繩索將采水器提起。目前的這種采水器需要大量的手工操作，勞動強度大，難以滿足高密度采樣的實際需要；尤其是在惡劣的天氣環(huán)境下，更是難以操作。
[0006]另一類采水器為水泵抽吸式采水裝置，即通過將水管或水泵下放至指定深度的水域內(nèi)，并通過水泵將指定深度的水域內(nèi)的水體通過管道抽吸到船上的儲水罐內(nèi)，然后在儲水罐內(nèi)進行水樣采集，從而實現(xiàn)水樣的采集。這類水泵抽吸式采水裝置雖然降低了勞動強度，但由于其水泵抽吸上來的水樣，在水樣采集過程中不可避免的會與外界空氣接觸而受到干擾，從而影響采集水樣分析結果所代表水域環(huán)境的真實性、有效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種走航式水體探測系統(tǒng)，其不僅能夠有效提高水環(huán)境參數(shù)測量效率、測量范圍，能夠有效反映自然條件水環(huán)境參數(shù)特征；而且還能夠為實驗室測量提供檢測水樣，并且水樣采集操作方便、勞動強度低，能夠滿足高密度采樣的實際需要；同時在水樣采集過程中可以有效避免海域內(nèi)采集的水樣與外界空氣接觸而受到干擾，從而提高水樣分析結果代表水域環(huán)境的真實性、有效性。
[0008]本發(fā)明的技術方案是:
一種走航式水體探測系統(tǒng)包括機架，水泵，抽水管道，檢測管道，連接管道，第一排水管道，第二排水管道，固定設置在機架上的豎直儲水筒，設置在豎直儲水筒下端的取樣進出口，設置在取樣進出口正下方的第一活塞體及設置在機架上用于升降第一活塞體的升降執(zhí)行裝置，所述第一活塞體可往上移動至取樣進出口內(nèi)，并封堵取樣進出口 ；所述豎直儲水筒的側面下部設有進水口，豎直儲水筒上端設有出水口 ；
所述抽水管道的一端開口，另一端與水泵的進口相連接；所述檢測管道的一端與水泵的出口相連接，另一端與第一排水管道的一端相連接，且檢測管道與第一排水管道之間設有第一開關閥門；所述連接管道的一端與檢測管道相連通，另一端與豎直儲水筒的進水口相連接，并且連接管道與進水口之間設有第二開關閥門；所述第二排水管道的一端與豎直儲水筒的出水口相連接；所述檢測管道上依次設有溫度傳感器、PH傳感器、溶解氧傳感器及鹽度傳感器，所述溫度傳感器、PH傳感器、溶解氧傳感器及鹽度傳感器用于檢測流經(jīng)檢測管道的水體的溫度、PH值、溶解氧及鹽度；
所述第一活塞體上端面上設有若干封閉式采水裝置，封閉式采水裝置包括設置在第一活塞體上端面上的安裝孔，與安裝孔密封連接的豎直安裝套，設置在豎直安裝套內(nèi)側面上部的隔板，設置在隔板頂面中部、并往下凹陷的避讓凹槽，設置豎直安裝套內(nèi)、位于隔板下方的第一電磁鐵與第二電磁鐵及采水器；所述豎直安裝套的上下兩端開口，所述第一電磁鐵位于避讓凹槽正下方，且第一電磁鐵的上端靠近隔板下表面或抵靠在隔板下表面上；所述第二電磁鐵為環(huán)形電磁鐵，第二電磁鐵套設在第一電磁鐵上，且第二電磁鐵環(huán)繞設置在避讓凹槽外側，第二電磁鐵的上端靠近隔板下表面或抵靠在隔板下表面上；
所述采水器的浮力大于重力，采水器包括放置在豎直安裝套上端口內(nèi)的采水筒，設置在采水筒內(nèi)的儲水腔，設置在采水筒的上端并與儲水腔相通的采水口，設置在采水筒的下端并與儲水腔相通的豎直導向孔，可滑動設置在豎直導向孔內(nèi)的連接導桿及設置在連接導桿上端的第二活塞體；所述豎直導向孔內(nèi)側面上、位于豎直導向孔與連接導桿之阿設有密封圈；
所述采水口呈錐形，且采水口的橫截面自下而上逐漸減?。凰龅诙钊w與采水口相對應的也呈錐形，且第二活塞體可往上移動至采水口內(nèi)，并封堵采水口 ；所述連接導桿上、位于第二活塞體與儲水腔內(nèi)底面之間設有可使第二活塞體往上移動至采水口內(nèi)的壓縮彈費;
所述采水筒的底面抵靠在隔板頂面上，所述連接導桿的下端延伸至避讓凹槽內(nèi)，連接導桿的下端、位于至避讓凹槽內(nèi)設有第一鐵板，且第一鐵板與避讓凹槽底面之間設有間隙，第一鐵板位于第一電磁鐵正上方；采水筒的底面上設有環(huán)形的第二鐵板，且第二鐵板環(huán)繞設置在連接導桿外側，第二鐵板位于第二電磁鐵正上方。
[0009]本方案的走航式水體探測系統(tǒng)不僅能夠有效提高水環(huán)境參數(shù)測量效率、測量范圍，能夠有效反映自然條件水環(huán)境參數(shù)特征；而且還能夠為實驗室測量提供檢測水樣。本方案的走航式水體探測系統(tǒng)在為實驗室測量提供檢測水樣的過程中，可以通過走航式水體探測系統(tǒng)來自動取樣，從而使水樣采集操作方便、勞動強度低，能夠滿足高密度采樣的實際需要。另一方面，在水樣采集過程中還可以有效避免海域內(nèi)采集的水樣與外界空氣接觸而受到干擾，從而提高水樣分析結果代表水域環(huán)境的真實性、有效性。
[0010]作為優(yōu)選，還包括下水軟管，所述第一活塞體上端面上設有貫通第一活塞體上、下端面的下水通孔，所述下水軟管位于第一活塞體下方，下水軟管的上端與下水通孔相連接，且下水通孔與下水軟管的上端之間設有第三開關閥門。
[0011]在采水操作完成后可以通過下水通孔及下水軟管將豎直儲水筒內(nèi)的水完全排凈，避免第一活塞體往下移動至豎直儲水筒下方時，豎直儲水筒內(nèi)殘留的水滴落，而影響操作環(huán)境。
[0012]作為優(yōu)選，第一活塞體上端面上設有下陷凹槽，所述下水通孔設置在下陷凹槽底面上，所述安裝孔設置在下陷凹槽底面上。
[0013]由于下陷凹槽的設置，這樣在第一活塞體往下移動至豎直儲水筒下方時，可以進一步避免殘留在第一活塞體頂面上的水滴落，而影響操作環(huán)境。
[0014]作為優(yōu)選，豎直儲水筒內(nèi)、靠近進水口處設有緩沖擋板，該緩沖擋板固定在豎直儲水筒內(nèi)壁上，且緩沖擋板與進水口正對設置。緩沖擋板的設置可以避免有進水口進入豎直儲水筒內(nèi)的水直接沖擊到采水器上，而影響海水取樣系統(tǒng)的正常操作。
[0015]作為優(yōu)選，豎直儲水筒的下端開口，且豎直儲水筒的下端開口構成所述的取樣進出口，豎直儲水筒內(nèi)側面下部、位于進水口正下方設有環(huán)形限位凸塊。
[0016]作為優(yōu)選，安裝孔為螺紋孔，所述豎直安裝套外側面下部設有外螺紋，豎直安裝套與安裝孔之間通過螺紋連接。本方案結構有利于實際加工、制作。
[0017]作為優(yōu)選，安裝孔底面中部設有過線通孔，所述第一及第二電磁鐵的電源線穿過所述的過線通孔。
[0018]作為優(yōu)選，豎直安裝套內(nèi)設有支撐板，所述第一及第二電磁鐵置于支撐板上，所述豎直安裝套內(nèi)側面下部、位于支撐板下方設有環(huán)形卡槽，環(huán)形卡槽內(nèi)設有擋圈。本方案結構有利于實際加工、制作。
[0019]作為優(yōu)選，機架上、位于第一活塞體正下方設有豎直導套，第一活塞體下端面上設有豎直導桿，且豎直導桿可滑動的設置在豎直導套內(nèi)；所述升降執(zhí)行裝置為升降氣