半自动定量水生生物采集装置及其采集方法
阅读说明：本技术 半自动定量水生生物采集装置及其采集方法 (Semi-automatic quantitative aquatic organism collecting device and collecting method thereof ) 是由 布乃顺 罗亦夫 苏品杰 王净 陈禹含 王昱 薛洁晓 苗葱可 郭京梅 于 2021-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种半自动定量水生生物采集装置,沿河岸上设有轨道,轨道上滑动连接滑轨装置；在滑轨装置上设有进水装置和过滤装置,进水装置的一端将水管伸入取样水中,进水装置的另一端将水管与过滤装置连接。该采集装置可以延长离岸采水距离,减少水体岸边扰动效应,然后利用水压力计算得出具体水深,使得采集深度更精准,且通过真空泵抽水更加省力,同时,采集回的水通过过滤装置进入体积控制箱中,当控制箱中水面到达目标高度使得浮球阀关闭,从而自动停止采集。该采集装置还可以根据河岸形状布置滑轨,增大了采集样品的水平向代表性。(The invention relates to a semi-automatic quantitative aquatic organism collecting device, which is characterized in that a track is arranged along a river bank, and a slide rail device is connected on the track in a sliding way; the slide rail device is provided with a water inlet device and a filtering device, one end of the water inlet device extends a water pipe into sampling water, and the other end of the water inlet device connects the water pipe with the filtering device. This collection system can prolong offshore water production distance, reduces water bank disturbance effect, then utilizes water pressure to calculate and reachs specific depth of water for the collection degree of depth is more accurate, and draws water more laborsavingly through the vacuum pump, and simultaneously, gathers the water that returns and passes through filter equipment and get into in the volume control case, and the surface of water reachs the target height and makes the ball-cock assembly close in the control case, thereby automatic shutdown collection. The collecting device can also arrange sliding rails according to the shape of a river bank, and the horizontal representativeness of collected samples is increased.)
技术领域
本发明涉及一种半自动定量水生生物采集装置及其采集方法，属于水生生物检测领域。
背景技术
地表水体监测是城市生态环境监控系统的重要一环，监测的内容主要包括物理指标、化学指标和生物指标的监测。现有的物理化学监测手段丰富，但是对于水生生物的监测手段却非常传统且单一，而水生生物具有重要的水质指示功能，因此需要对湖泊、水库等水体需要进行定期定量的水生生物检测。
目前的水生生物监测大多使用浮游生物网采集法或者过滤采集法，浮游生物网采集法通过手持浮游生物网来回走动从而采集水中浮游生物，但是这种方法大多用于定性检测，对于定量检测难度很大。过滤采集法为使用采水器对目标深度进行采水，然后将水倒入滤网，然后浮游生物被截留在滤网上，但是这种方法需要收集大量的水样（30-50L），对于采集人员的体力消耗非常严重，同时耗费的时间也很长，采集效率很低。且现有的定量采集方式多为定点采集，对于同水深水平向代表性不够。
因此，需要一种能够采集不同水深水生生物同时能够快速进行水生生物分离提取的装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半自动定量水生生物采集装置，该采集装置可以延长离岸采水距离，减少水体岸边扰动效应，然后利用水压力计算得出具体水深，使得采集深度更精准，且通过真空泵抽水更加省力，同时，采集回的水通过过滤装置进入体积控制箱中，当控制箱中水面到达目标高度使得浮球阀关闭，从而自动停止采集。该采集装置还可以根据河岸形状布置滑轨，增大了采集样品的水平向代表性。
为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种半自动定量水生生物采集装置，沿河岸上设有轨道，轨道上滑动连接滑轨装置；在滑轨装置上设有进水装置和过滤装置，进水装置的一端将水管伸入取样水中，进水装置的另一端将水管与过滤装置连接。
所述的进水装置结构包括，在滑轨装置的上表面设有转轴，转轴上活动连接延长管的一端，延长管的另一端延伸到水面上方，且端部设有固定环；在滑轨装置的上表面还设有卷管器，卷管器上的水管的活动端穿过固定环进入水面。
所述的卷管器为手动结构，在卷管器把手的底部对应位置设有卷管器挡板，卷管器挡板与滑轨装置上表面连接，卷管器把手在非工作转台时与卷管器挡板连接固定；在卷管器的侧壁上设有LED屏，在水管的端部设有水质传感器，水质传感器将传感的数据上传到LED屏内，并显示。
所述的滑轨装置上表面设有真空泵，水管的输出端通过真空泵与过滤装置连接。
所述的过滤装置结构包括，在滑轨装置上表面设有水箱，水箱内设有浮球阀，水管的出口连接浮球阀的入水口，浮球阀的出口通过水管支架连接出水管，出水管端部设有广口；在水箱的外部设有筛网支架，筛网支架顶部水平连接筛网，筛网位于广口的正下方。
所述的浮球阀的浮球部分设有上浮线，浮球部分通过调节螺丝上下调节位置；在水箱的内表面设有刻度线，上浮线的位置与刻度线位置对应。
所述的水管的出水口处连接三通阀，三通阀一端出口连接废水管，另一端穿过水箱与浮球阀的入口连接。
所述的水箱的箱体为斜面结构，在斜面的高处位置对应的水箱上设有排水口。
所述的在滑轨装置的底部设有滑轨车，滑轨车的底面设有若干个与轨道滚动配合的电动轨道轮，电动轨道轮由滑轨装置上设置的滑轨车电源提供驱动电源；在滑轨车底面的中部设有碰撞开关，在轨道的两端尽头设有转向器，转向器的内端部设有弹簧，弹簧位置与碰撞开关的位置对应。
采用上述半自动定量水生生物采集装置进行采集水样的方法，包括以下步骤：
1）沿河岸将轨道组装起来，然后将滑轨装置放置其上；并将进水装置和过滤装置安装在滑轨装置上；
2）根据水管伸出的长度换算出水管进入水内的深度，为保证水管端部的重力，水管端部穿过固定环后端部安装配重块，并设置水质传感器观察水质，并通过LED屏实时观察；
3）启动真空泵，打开三通阀的第一出口，将起始的污浊水从废水管排出，然后打开三通阀的第二出口，同时启动电动轨道轮使滑轨装置沿轨道匀速运动；
4）水管能够在同等深度的一个水平线内采水，且采集的水通过筛网过滤后进入到水箱中，当水箱内的水使浮球上浮，及达到采集定量要求，浮球阀关闭；
5）需打开排水口，使水箱中水排出，完成采集。
综上所述，该半自动定量水生生物采集装置与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）本发明装置解决了水生生物采集装置在水平方向代表性不够的问题，可以根据需要自由设置水平采样区间；
2）本发明装置的压力传感器可以同时测量原位水深、水温和水样中溶解氧含量，并将数值显示在LED屏幕上，相比于传统方法更加直接清晰快捷，同时因为原位测量可使测量结果更加准确；
3）本发明装置能够适应不同深度的取样；
4）本发明装置节省人力，可以实现半自动采集水生生物，提高了采集效率；
5）本发明装置为湖泊、水库等需要定点检测的区域提供了一种新型半自动采集装置；
6）本发明装置可以适应不规则河岸，适用范围广。
附图说明
图1为半自动定量水生生物采集装置的俯视图。
图2为进水装置的结构示意图。
图3为过滤装置的结构示意图。
图4-1为滑轨车底面与其他部件的连接的仰视图。
图4-2为滑轨车底面与其他部件的连接的主视图。
图4-3为导电弹簧球的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种半自动定量水生生物采集装置，沿河岸上设有轨道3-1，轨道3-1上滑动连接滑轨装置3；在滑轨装置3上设有进水装置1和过滤装置2，进水装置1的一端将水管1-5伸入取样水中，进水装置1的另一端将水管1-5的输出端通过真空泵1-9与过滤装置2连接。
如图2所示，所述的进水装置1结构包括，在滑轨装置3的上表面设有转轴1-1-1，转轴1-1-1上活动连接延长管1-1的一端，延长管1-1的另一端延伸到水面上方，且端部设有固定环1-2；在滑轨装置3的上表面还设有卷管器1-6，卷管器1-6上的水管1-5的活动端穿过固定环1-2进入水面。所述的卷管器1-6为手动结构，在卷管器把手1-6-1的底部对应位置设有卷管器挡板1-6-2，卷管器挡板1-6-2与滑轨装置3上表面连接，卷管器把手1-6-1在非工作转台时与卷管器挡板1-6-2连接固定；在卷管器1-6的侧壁上设有LED屏1-7，在水管1-5的端部设有水质传感器1-4，水质传感器1-4将传感的数据上传到LED屏1-7内，并显示。
如图3所示，所述的过滤装置2结构包括，在滑轨装置3上表面设有水箱2-7，水箱2-7内设有浮球阀2-2，水管1-5的出口连接浮球阀的入水口，浮球阀的出口通过水管支架2-3连接出水管，出水管端部设有广口2-4；在水箱2-7的外部设有筛网支架2-6，筛网支架2-6顶部水平连接筛网2-5，筛网2-5位于广口2-4的正下方。
所述的浮球阀2-2的浮球部分设有上浮线2-2-2，浮球部分通过调节螺丝2-2-1上下调节位置；在水箱2-7的内表面设有刻度线，上浮线2-2-2的位置与刻度线位置对应，当上浮线2-2-2到达指定刻度，浮球阀2-2关闭，无水进入水箱内。
所述的水管1-5的出水口处连接三通阀2-1，三通阀2-1一端出口连接废水管2-9，使期初扰动水流的浑浊的水或者水管中的污浊排出，另一端穿过水箱2-7与浮球阀2-2的入口连接。
所述的水箱的箱体为斜面结构，在斜面的高处位置对应的水箱2-7上设有排水口2-8，可顺利排出完成采样。
如图4-1和图4-2所示，所述的在滑轨装置3的底部设有滑轨车3-2，滑轨车3-2的底面设有若干个与轨道3-1滚动配合的电动轨道轮3-2-2，电动轨道轮3-2-2分别通过电机正转线3-2-4和电机反转线3-2-3与碰撞开关3-2-6连接，碰撞开关3-2-6设置在滑轨车3-2底面的中部，电动轨道轮3-2-2由滑轨装置3上设置的滑轨车电源3-2-1提供驱动电源；在轨道3-1的两端尽头设有转向器3-2-7，转向器的内端部设有弹簧，弹簧位置与碰撞开关3-2-6的位置对应。
如图4-3所示，碰撞开关3-2-6上下两侧设有导电弹簧球3-2-5，并受到转向器3-2-7弹力向左移动至端部与左侧导电弹簧球3-2-5接触，使得电机反转电路接通，电动轨道轮3-2-2开始反向运动。上述的导电弹簧球由金属小球3-2-5-1、弹簧3-2-5-2、导线3-2-5-3、垂直挡板3-2-5-4组成。碰撞开关3-2-6中部金属块与金属小球3-2-5-1接触挤压使得其压缩弹簧3-2-5-2并向垂直挡板3-2-5-4内部移动，垂直挡板3-2-5-4与内部对应的正转电路或反转电路导通，形成闭合电路。
采用上述半自动定量水生生物采集装置进行采集水样的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）沿河岸将轨道3-1组装起来，然后将滑轨装置3放置其上；并将进水装置和过滤装置安装在滑轨装置3上；
2）根据水管1-5伸出的长度换算出水管1-5进入水内的深度，为保证水管1-5端部的重力，水管1-5端部穿过固定环1-2后端部安装配重块1-3，并设置水质传感器1-4观察水质，并通过LED屏1-7实时观察；
3）启动真空泵1-9，打开三通阀2-1的第一出口，将起始的污浊水从废水管2-9排出，然后打开三通阀2-1的第二出口，同时启动电动轨道轮3-2-2使滑轨装置沿轨道3-1匀速运动；
4）水管1-5能够在同等深度的一个水平线内采水，且采集的水通过筛网2-5过滤后进入到水箱2-7中，当水箱2-7内的水使浮球上浮，及达到采集定量要求，浮球阀2-2关闭；
5）需打开排水口2-8，使水箱中水排出，完成采集。
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