CN109703721A - 一种水下升降式水环境检测装置 - Google Patents

Abstract

一种水下升降式水环境检测装置，属于水下环境检测技术领域。本发明包括密封的主体部、设于主体部内的升降机构和控制电路板、设于主体部上的传感器组件，升降机构包括步进电机、设于步进电机输出端的螺纹杆、螺纹连接于螺纹杆上的顶块、限制顶块旋转的限位组件、设于主体部端部并处于顶块移动方向上的弹性膜。本发明结构简单，成本较低，同时水下升降高效，从而提高了水环境检测的效率。

Description

一种水下升降式水环境检测装置

技术领域

本发明涉及水下环境检测技术领域，尤其涉及一种水下升降式水环境检测装置。

背景技术

随着社会经济的不断发展，人们对环境保护的意识也越来越强，但在实际生产作业中仍然存在环境污染的现象，水资源污染是一种典型的环境污染现象。为了有效地治理水环境，需要对水下环境质量进行检测。

目前对于水下环境的检测主要采用以下方式：1、水下机器人，大多数水下机器人通过水下推进器进行水下运动，并主要通过摄像头实现水下环境检测，其功耗及成本大，同时无法保持较长的检测时间。2、海洋潜标等升降型机器人，一类主要通过体积变化来改变浮力实现水下升降，该类装置一般结构较为复杂，升降调节不够迅速，以至于检测效率低下；另一类主要通过水上平台连接牵引绳实现水下升降，该类装置需要水下平台，操作不便，且难以实现无人化。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种水下升降式水环境检测装置，其结构简单，成本较低，同时水下升降高效，从而提高了水环境检测的效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种水下升降式水环境检测装置，包括密封的主体部、设于所述主体部内的升降机构和控制电路板、设于所述主体部上的传感器组件，所述升降机构包括步进电机、设于所述步进电机输出端的螺纹杆、螺纹连接于所述螺纹杆上的顶块、限制所述顶块旋转的限位组件、设于所述主体部端部并处于所述顶块移动方向上的弹性膜。

本发明的工作原理：步进电机带动螺纹杆旋转，螺纹杆带动无法旋转的顶块沿螺纹杆移动，通过改变顶块对于弹性膜的挤压程度来改变主体部的体积，从而改变浮力大小，实现装置在水下的升降，整个升降调节过程稳定高效。

作为本发明优选，所述限位组件包括滑动连接于所述螺纹杆上的连接块、设于所述连接块两端的导向孔、通过固定件连接于所述主体部且分别滑动连接于所述导向孔的两根导向杆，两根所述导向杆与所述螺纹杆平行，所述顶块连接于所述连接块靠近所述弹性膜的一端。所述限位组件有效保证了顶块移动的稳定性，从而确保了装置升降的稳定高效。

作为本发明优选，两根所述导向杆远离所述步进电机的一端连接于所述主体部，靠近所述步进电机的一端固定连接有连接板。所述连接板进一步提高了两根导向杆的位置稳定性，从而保证顶块移动的稳定性，提高装置升降的稳定性。

作为本发明优选，所述步进电机连接于所述连接板。所述结构确保了步进电机与导向杆之间的位置稳定性，以避免不经电机工作时的震动影响顶块移动的稳定性。

作为本发明优选，所述连接板与所述主体部之间连接有多根支撑柱。所述结构进一步提高了连接板的稳定性，从而提高顶块移动的稳定性。

作为本发明优选，所述导向孔内设有直线轴承，所述连接块连接所述螺纹杆处设有步进铜套。所述结构主要提高了导向杆相对于连接块滑动的流畅性，以及螺纹杆相对于连接块滑动的流畅性，从而提高顶块移动的流畅性和稳定性。

作为本发明优选，所述主体部包括两个端盖、设于两个所述端盖之间的透明壳体，两个所述端盖之间连接有多根固定杆，所述透明壳体内侧两端均设有连接所述端盖的防水垫圈。所述主体部的结构简单且强度可靠，密封防水性能佳。

作为本发明优选，靠近所述顶块一侧的端盖包括通过紧固件相互夹紧的分端盖，所述分端盖中部设有通孔，两个所述分端盖之间夹紧有所述弹性膜。所述结构在合理设置弹性膜的同时，确保了主体部的密封性。

作为本发明优选，靠近所述主体部外侧的所述分端盖的通孔的面积大于靠近所述主体部内侧的所述分端盖的通孔的面积。所述结构使得顶块在向外挤压弹性膜时，弹性膜具有较大的形变空间，同时避免了弹性膜在外界水压的作用下过大的向内形变而影响内部器件。

作为本发明优选，所述主体部一端设有多个连接所述控制电路板的防水接口，所述防水接口连接有传感器，多个所述传感器连接有传感器固定板，所述传感器固定板与所述主体部之间连接有多根固定柱。防水接口的设置确保了主体部的防水性，多个传感器则保证了检测的效率，固定板及固定柱的设置确保了传感器的稳定性。

本发明的优点是：

1、升降机构的结构简单，升降调节稳定高效，从而提高了水环境检测的效率。

2、限位组件有效保证了顶块移动的稳定性，以提高装置升降动作的高效。

3、多个传感器确保了水环境检测的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明升降机构的放大结构示意图。

1-控制电路板；21-步进电机；22-螺纹杆；23-顶块；3-电池；4-步进驱动器；251-连接块；252-导向杆；253-连接板；254-支撑柱；255-直线轴承；256-步进铜套；51-端盖；511-分端盖；6-防水接口；7-传感器；8-传感器固定板；9-固定柱。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

实施例1

一种水下升降式水环境检测装置，包括密封的主体部、设于所述主体部内的升降机构和控制电路板1、设于所述主体部上的传感器组件，所述升降机构包括步进电机21、设于所述步进电机21输出端的螺纹杆22、螺纹连接于所述螺纹杆22上的顶块23、限制所述顶块23旋转的限位组件、设于所述主体部端部并处于所述顶块23移动方向上的弹性膜。当然，主体部内还设有电池3，用于给整个装置供电。另外，所述步进电机21与控制电路板1之间还设有步进驱动器4，所述弹性膜一般为橡胶膜。

工作原理：步进电机带动螺纹杆旋转，螺纹杆带动无法旋转的顶块沿螺纹杆移动，通过改变顶块对于弹性膜的挤压程度来改变主体部的体积，从而改变浮力大小，实现装置在水下的升降，整个升降调节过程稳定高效。

实施例2

在实施例1的基础上，所述限位组件包括滑动连接于所述螺纹杆22上的连接块251、设于所述连接块251两端的导向孔、通过固定件连接于所述主体部且分别滑动连接于所述导向孔的两根导向杆252，两根所述导向杆252与所述螺纹杆22平行，所述顶块23连接于所述连接块251靠近所述弹性膜的一端。两根导向杆有效的限制了连接块及顶块的旋转，使得在螺纹杆旋转时，与其螺纹配合的顶块沿着螺纹杆移动，实现顶块对于弹性膜的挤压状态的改变，以改变整个主体部的排水体积，即改变浮力，实现升降调节。该结构有效保证了顶块移动的稳定性，从而确保了装置升降的稳定高效。

具体的，两根所述导向杆252远离所述步进电机21的一端连接于所述主体部，靠近所述步进电机21的一端固定连接有连接板253。所述连接板进一步提高了两根导向杆的位置稳定性，从而保证顶块移动的稳定性，提高装置升降的稳定性。所述步进电机21连接于所述连接板253。所述结构确保了步进电机与导向杆之间的位置稳定性，以避免不经电机工作时的震动影响顶块移动的稳定性。所述连接板253与所述主体部之间连接有多根支撑柱254。多根支撑柱进一步提高了连接板的稳定性，从而提高顶块移动的稳定性。所述导向孔内设有直线轴承255，所述连接块251连接所述螺纹杆22处设有步进铜套256。所述结构主要提高了导向杆相对于连接块滑动的流畅性，以及螺纹杆相对于连接块滑动的流畅性，从而提高顶块移动的流畅性和稳定性。

另外，所述主体部包括两个端盖51、设于两个所述端盖51之间的透明壳体，两个所述端盖51之间连接有多根固定杆53，所述透明壳体内侧两端均设有连接所述端盖51的防水垫圈54。所述主体部的结构简单且强度可靠，密封防水性能佳。靠近所述顶块23一侧的端盖包括通过紧固件相互夹紧的分端盖511，所述分端盖511中部设有通孔，两个所述分端盖511之间夹紧有所述弹性膜。所述结构在合理设置弹性膜的同时，确保了主体部的密封性。为了确保防水性，两个所述分端盖之间设有防水垫圈。靠近所述主体部外侧的所述分端盖511的通孔的面积大于靠近所述主体部内侧的所述分端盖511的通孔的面积。所述结构使得顶块在向外挤压弹性膜时，弹性膜具有较大的形变空间，同时避免了弹性膜在外界水压的作用下过大的向内形变而影响内部器件。

而所述主体部一端设有多个连接所述控制电路板1的防水接口6，所述防水接口6连接有传感器7，多个所述传感器7连接有传感器固定板8，所述传感器固定板8与所述主体部之间连接有多根固定柱9。多个传感器主要包括PH传感器、温度传感器、压力传感器、浊度传感器等。防水接口的设置确保了主体部的防水性，多个传感器则保证了检测的效率，固定板及固定柱的设置确保了传感器的稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，该具体实施方式是基于本发明整体构思下的一种实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水下升降式水环境检测装置，包括密封的主体部、设于所述主体部内的升降机构和控制电路板、设于所述主体部上的传感器组件，其特征在于，所述升降机构包括步进电机、设于所述步进电机输出端的螺纹杆、螺纹连接于所述螺纹杆上的顶块、限制所述顶块旋转的限位组件、设于所述主体部端部并处于所述顶块移动方向上的弹性膜。

2.根据权利要求1所述的水下升降式水环境检测装置，其特征在于，所述限位组件包括滑动连接于所述螺纹杆上的连接块、设于所述连接块两端的导向孔、通过固定件连接于所述主体部且分别滑动连接于所述导向孔的两根导向杆，两根所述导向杆与所述螺纹杆平行，所述顶块连接于所述连接块靠近所述弹性膜的一端。

3.根据权利要求2所述的水下升降式水环境检测装置，其特征在于，两根所述导向杆远离所述步进电机的一端连接于所述主体部，靠近所述步进电机的一端固定连接有连接板。

4.根据权利要求3所述的水下升降式水环境检测装置，其特征在于，所述步进电机连接于所述连接板。

5.根据权利要求3所述的水下升降式水环境检测装置，其特征在于，所述连接板与所述主体部之间连接有多根支撑柱。

6.根据权利要求2所述的水下升降式水环境检测装置，其特征在于，所述导向孔内设有直线轴承，所述连接块连接所述螺纹杆处设有步进铜套。

7.根据权利要求1所述的水下升降式水环境检测装置，其特征在于，所述主体部包括两个端盖、设于两个所述端盖之间的透明壳体，两个所述端盖之间连接有多根固定杆，所述透明壳体内侧两端均设有连接所述端盖的防水垫圈。

8.根据权利要求7所述的水下升降式水环境检测装置，其特征在于，靠近所述顶块一侧的端盖包括通过紧固件相互夹紧的分端盖，所述分端盖中部设有通孔，两个所述分端盖之间夹紧有所述弹性膜。

9.根据权利要求8所述的水下升降式水环境检测装置，其特征在于，靠近所述主体部外侧的所述分端盖的通孔的面积大于靠近所述主体部内侧的所述分端盖的通孔的面积。

10.根据权利要求1所述的水下升降式水环境检测装置，其特征在于，所述主体部一端设有多个连接所述控制电路板的防水接口，所述防水接口连接有传感器，多个所述传感器连接有传感器固定板，所述传感器固定板与所述主体部之间连接有多根固定柱。