机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
一种基于液压伸缩多点定深水样采集装置的设计
高军凯，雷浩，陈妍，李焰旺，陈文博，赖青桂，汪洋
孙泽，
（浙江海洋大学港航与交通运输工程学院，浙江舟山316022，
摘要：为实现对特定水域进行定点定深水样采集的工作，设计了一种基于液压伸缩机构的定点定深水样采集装置。该装置采集工作，完成水样采集器的切换。通过可行性分析，该装置具有操作简便、采集过程稳定、安全的特点，达到了设计要求。关键健词：水样采集；多点位；定深度;液压
中图分类号：X853
文献标志码：A
文章编号：1002-2333(2017)07-0069-04
Design of Multiple-points Water Samples Collection Device Based on Hydraulic Expansion and Contraction SUNZe,GAO Junkai,LEIHao,CHENYan,LI Yanwang,CHEN Wenbo,LAIQinggui,WANGYang
(School of Port and Transportation Engineering, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China)
Abstract:ln order to carry out the work of fixed depth water sample collection for specific water area, this paper designs a fixed depth water sampling device based on hydraulic telescopic mechanism. The hydraulic mechanism of the device is mainly used to achieve the set depth acquisition requirements of water sample collection. The turntable mechanism could realize the multipoint water sample collection work, and complete the switch of the water sample collector. According to thefeasibility analysis, the device has the advantages of simple operation, stable and safe acquisition process, and the design requirementsare realized.
Key words: water sample collection; multi spot; fixed depth; hydraulic
引言 0
目前，我国水体污染问题日益严重，水环境保护和污染防治工作已成为当务之急。水环境监测是水质评价与水污染防治的主要依据，在改善水环境质量状况方面，担负着极为重要的责任，水样采集在其中扮演了重要的角色[-]。我国进行水样采集的方法主要有人工实地采集和无人船采集4-，在人工实地采集时主要由工作人员搭乘船舶至采集点，利用伸缩装置进行水样采集，此种方式存在一定的人身安全隐患；无人船水样采集以及水质监测方法主要为：无人船水样采集及检测-7。无人船水样采集及检测通过无人船搭载采水装置，对指定水域进行水样采集或就地进行水样检测，传统的无人船水样采集装置及方法仍存在以下缺点：1)现有无人船所携带的采水装置对一片水域只能进行单点水样采集，且只能采集一个水样，无法对一片水域的多个点进行一次性采样，而单一的水样随机性较大，导致检测结果误差增大围；2)在进行定深采样时，采用牵引绳和铅坠定深易受水流的影响，导致采样装置在回收过程中不稳定，威胁装置的安全，操作也不方便，且由于水流引起的晃动使得采水装置中的水样易受其他水层的影响，导致最后的检测结果误差增大(-12)。
因此，实现水样采集无人船定点定深水样采集变得非常重要。本文在无人船市场需求分析的基础上，提出并设计了一种基于无人船定点定深水样采集的装置。该装置能够通过转台转换采集器，实现多点位水样采集，利用基金项目：浙江省大学生科技创新活动计划(新苗人才计划)项日
2016R411030)；国家自然科学基金(51606168
液压件进行定深，实现定深水样采集，抽水机构采用活塞式，利用塞子对其进行密封，充分保证水样的真实性，连接头与连接部的活动式设计，保证液压件工作时，采集器的稳定性，同时利用转台的转动力，实现脱开与合拢，操作方便，结构简单，利用筒体定位机构对采集器进行定位，无需外部动力，且动静稳定，该装置在充分考患水样采集的实际情况下，能够实现全自动的水样采集，保证操作人员的安全，提高了工作效率，运行该装置可以很好地解决多点位、定深度的水样采集问题，为水域的水样采集实现安全无人化、稳定自动化提供技术支撑13)。
水样采集与切换的功能要求 1
为了满足对水域水样的采集过程及采集器的更换过程进行分步式的监测与管理，水样采集装置的设计必须考思以下因素：1）水样采集器人水和回收过程的安全稳定，包括定深的深度，定深机构开始运行的时间，结束时间，水域水流的流动情况；2)水样采集器自动采集水样，包括水样的真实性、采集量、采集过程的稳定性；3)水样采集器的切换，包括切换时间，切换过程的准确性、稳定性，以及已采集水样的采集器的安全性；4）该装置主要用于实现水样采集过程的无人化，应尽量减少人为操作；5)该装置主要用于无人船的水样采集工作，因此采集的水样在
随船运动时，应保证安全性，避免泄漏丢失(419)。水样采集装置总体设计
该水样采集装置机构图如图1所示，采集器安装在定位套内通过筒体定位机构定位，采集器上部固定连接部，采集器的下面为抽水机构；定位套通过螺栓均勾安装在
网址：www.ixgcs.com电邮：hrbengineer163.com2017年第7期69
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