一种未来乡村水环境氮磷检测智能分析仪器及其分析方法

技术领域

本发明涉及水质分析技术领域，具体为一种未来乡村水环境氮磷检测智能分析仪器及其分析方法。

背景技术

近来针对农村水环境污染的实际情况，我国提出了以“村”为基本单元，将其作为一个污染物自我消化、自我循环的系统，开展农村水污染成因、特征分析和环境治理措施研究的基本原则，其中氮磷污染对水环境危害严重，氮磷污染是由于氮磷营养元素的含量超过生物生长需求而造成的水质恶化现象。

因此在治理过程中需要对水体进行分析检测以方便后续处理，目前的水体分析装置大多只能取得固定深度的水样，而一些能够取得不同深度水样的装置，无法对不同深度的水样进行单独分析，导致分析结果不够全面，降低了检测数据的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种未来乡村水环境氮磷检测智能分析仪器及其分析方法，具备了通过套管转动，带动滑块沿往复螺槽滑动，同时压动套管竖向移动，从而改变套管管口位于水下的深度，使取水管抽取不同深度的水样，并且套管转动时带动齿轮四转动，不同深度的水样流入不同的取样桶中，并使用分析器对其逐个分析，提高了分析数据的准确性的效果，解决了上述背景中所提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下一种未来乡村水环境氮磷检测智能分析仪器，包括；

浮板，所述浮板的表面开设有用于壳体穿过且与之固定连接的开口，所述壳体内部设置有分析仪，所述浮板的底部设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有螺旋桨；

取样部件，所述取样部件设置在所述壳体内，且所述取样部件端部伸入水中，所述取样部件上设置有调节部件，所述调节部件能够改变所述取样部件取样的水位，能够从取得不同深度的水体；

收集部件，所述收集部件设置在所述壳体内，且与所述调节部件连接，所述收集部件包括多组储存组件，当所述调节部件改变取样深度时，所述收集部件跟随运动，使得不同深度的水体位于不同储存组件中；

所述收集部件与所述分析仪之间固定连通；

蓄力部件，所述蓄力部件设置在所述壳体内，且与所述调节部件和所述取样部件连接，所述取样部件取样时，带动蓄力部件运动进行蓄力，蓄力过程中通过所述取样部件将水体输入至所述储存组件中，蓄力完毕后，迅速带动所述调节部件运动，从而改变取样水体的深度。

可选的，所述取样部件包括转轴，所述壳体的顶部固定安装有电机，所述电机的输出端与所述转轴的端部固定连接，所述壳体的内壁固定连接有输水管一，所述输水管一的端部固定连通有取水管，所述壳体的底部开设有用于所述取水管穿过的通孔，所述转轴伸入所述取水管内，所述转轴的表面固定连接有螺旋板，所述输水管一的表面固定连通有出水管。

可选的，所述收集部件包括输水管二，所述壳体内部设置有隔板，所述隔板的表面开设有用于所述输水管二穿过且与之定轴转动连接的开孔，所述输水管二的表面定轴转动连接有齿轮四，所述输水管二的端部与所述分析仪固定连通；

所述储存组件包括取样桶，所述取样桶固定连接在所述齿轮四的表面，所述取样桶的表面固定连通有排水管，所述排水管上设置有电磁阀；

所述储存组件的数量为六个并且以环形阵列分布。

可选的，所述调节部件包括套管，所述套管套设在所述取水管的表面，所述套管的内壁固定有滑块，所述取水管的表面开设有用于所述滑块伸入且与之滑动连接的往复螺槽，所述壳体的底部开设有用于所述套管穿过且与之滑动连接的通口，所述通口处设置有密封圈；

所述套管包括直齿部，所述直齿部与所述齿轮四相啮合；

所述套管的底部固定连接有切刀。

可选的，所述蓄力部件包括固定盘和卡块一，所述固定盘通过固定板与所述壳体固定连接，所述固定盘的表面开设有用于所述卡块一伸入的凹槽一，所述凹槽一内设置有弹簧一，所述弹簧一的端部与所述卡块一固定连接，所述壳体的内壁定轴转动连接有转杆一，所述转杆一定轴转动连接有转动盘，所述转动盘的表面开设有用于所述卡块一伸入的卡槽；

所述转杆一的表面固定连接有转板，所述转板与所述转动盘的表面均固定连接有圆柱，两个所述圆柱之间通过拉簧连接；

所述转动盘的表面固定连接有齿轮三，所述齿轮三与所述直齿部相啮合。

所述转轴的表面固定连接有齿轮五，所述转杆一的表面固定连接有齿轮一，所述齿轮一与所述齿轮五相啮合。

可选的，所述隔板与所述壳体底部之间设置有箱体，所述隔板的表面开设有用于所述转杆一穿过且与之定轴转动连接的通孔，所述转杆一且位于所述箱体内的表面设置有搅拌杆，所述箱体与所述分析仪出水口之间固定连通。

可选的，所述固定盘上设置有用于调节所述转动盘转动幅度的调节部件二，所述调节部件二包括；

齿环，所述齿环定轴转动连接在所述固定盘的表面，所述壳体的内壁固定连接电机二，所述电机二的输出端固定连接有齿轮二，所述齿轮二与所述齿环相啮合；

三组卡接组件，所述卡接组件卡块二，所述固定盘的表面开设有用于所述卡块二伸入的凹槽二，所述卡块二与所述卡槽相吻合，述凹槽二的内壁开设有用于所述抵杆穿过的穿孔，所述抵杆的表面套设有套筒，所述套筒的内壁固定连接有弹簧二，所述弹簧二的端部与所述抵杆固定连接，所述抵杆与所述套筒的表面套设有弹簧三，所述弹簧三的两端分别与所述凹槽二的内壁和所述卡块二的表面固定连接，所述齿环的内环面固定连接有抵块，所述抵块与所述抵杆的表面均设置有斜面部。

可选的，所述浮板的底部四周均设置有漂浮气囊，提高设备使用时的稳定性。

本发明提供如下一种未来乡村水环境氮磷检测智能分析仪器的分析方法，包括以下步骤：

步骤S1：将设备放置在水面，使取样部件取水口伸入水面下；

步骤S2：启动取样部件，通过取样部件的作用下将水样输送至储存组件中；

步骤S3：通过蓄力部件的作用下，改变取样部件取水口位于水下的深度，使其抽取不同深度的水样；

步骤S4：通过蓄力部件的作用下，带动收集部件运动，使不同深度的水样位于不同的储存组件中，然后使用分析仪对各个储存组件内的水样逐个分析，提高分析数据的准确性。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过套管转动，带动滑块沿往复螺槽滑动，通过滑块压动套管竖向移动，从而改变套管管口位于水下的深度，使取水管抽取不同深度的水样，通过套管转动，并通过直齿部的作用下带动齿轮四和取样桶转动，并且由于转动盘每次转动幅度相同，使得齿轮四每次转动幅度相同，确保取样桶位于出水管正下方，从而将不同深度的水样流入不同的取样桶中，使得分析数据更为全面。

二、本发明通过齿环转动，带动抵块压动抵杆向转动盘方向移动，抵杆移动过程中通过弹簧二的作用下推动套筒带动卡块二向转动盘方向移动，并通过转动盘压动弹簧收缩，此时关闭电机二，由于卡块二的数量为三个，且以环形阵列分布，与卡块一相配合，此时转动盘每转动度其表面的卡槽就会与卡块一或者卡块二卡接，从而改变转动盘每次转动的幅度，进而使得套管移动距离发生改变，以适应不同水域的需要，提高了设备使用时的实用性。

三、本发明通过拉簧的作用下带动转动盘迅速转动，使得套管迅速转动，且转动的同时竖向移动，从而带动切刀迅速转动且竖向移动，能够将套管管口处的水草切除，避免堵住管口，提高设备使用时的稳定性。

附图说明

图1为本发明结构的轴测图；

图2为本发明蓄力部件的轴测图；

图3为本发明收集部件的轴测图；

图4为本发明结构的剖视图；

图5为本发明取水管结构的剖视图；

图6为本发明图5中A处结构的放大图；

图7为本发明取水管结构的示意图；

图8为本发明卡块二结构的剖视图。

图中：1、壳体；101、箱体；2、浮板；3、转轴；301、齿轮五；302、螺旋板；4、取水管；401、往复螺槽；5、套管；501、滑块；51、直齿部； 52、切刀；6、转杆一；7、齿轮一；8、转动盘；81、卡槽；9、固定盘；10、固定板；11、转板；12、圆柱；13、拉簧；14、卡块一；15、齿环；151、抵块；16、凹槽一；17、弹簧一；18、卡块二；19、套筒；20、抵杆；21、弹簧二；22、弹簧三；23、齿轮二；24、电机二；25、电机；26、齿轮三；27、输水管；28、出水管；29、输水管二；30、齿轮四；31、取样桶；32、排水管；33、电磁阀；34、隔板；35、驱动电机；36、螺旋桨；37、分析仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，本实施例中提供一种未来乡村水环境氮磷检测智能，浮板2，浮板2的表面开设有用于壳体1穿过且与之固定连接的开口，壳体1 内部设置有分析仪37，浮板2的底部设置有驱动电机35，驱动电机35的输出端固定连接有螺旋桨36；

取样部件，取样部件设置在壳体1内，且取样部件端部伸入水中，取样部件上设置有调节部件，调节部件能够改变取样部件取样的水位，能够从取得不同深度的水体。

收集部件，收集部件设置在壳体1内，且与调节部件连接，收集部件包括多组储存组件，当调节部件改变取样深度时，收集部件跟随运动，使得不同深度的水体位于不同储存组件中。

收集部件与分析仪37之间固定连通。

蓄力部件，蓄力部件设置在壳体1内，且与调节部件和取样部件连接，取样部件取样时，带动蓄力部件运动进行蓄力，蓄力过程中通过取样部件将水体输入至储存组件中，蓄力完毕后，迅速带动调节部件运动，从而改变取样水体的深度。

更为具体的来说，在本实施例中，将设备放置在水面，使取样部件取水口伸入水面下，启动取样部件，通过取样部件的作用下将水样输送至储存组件中，通过蓄力部件的作用下，改变取样部件取水口位于水下的深度，使其抽取不同深度的水样，通过蓄力部件的作用下，带动收集部件运动，使不同深度的水样位于不同的储存组件中，然后使用分析仪37对各个储存组件内的水样逐个分析，提高分析数据的准确性。

进一步的，在本实施例中：取样部件包括转轴3，壳体1的顶部固定安装有电机25，电机25的输出端与转轴3的端部固定连接，壳体1的内壁固定连接有输水管27一，输水管一27的端部固定连通有取水管4，壳体1的底部开设有用于取水管4穿过的通孔，转轴3伸入取水管4内，转轴3的表面固定连接有螺旋板302，输水管27一的表面固定连通有出水管28。

更为具体的来说，在本实施例中，启动电机25带动转轴3转动，通过转轴3转动，带动螺旋板302转动，通过螺旋板302转动，带动取水管4管口处的水向上输送，并通过输水管27和出水管28流入收集部件中。

进一步的，在本实施例中：收集部件包括输水管二29，壳体1内部设置有隔板34，隔板34的表面开设有用于输水管二29穿过且与之定轴转动连接的开孔，输水管二29的表面定轴转动连接有齿轮四30，输水管二29的端部与分析仪37固定连通。

储存组件包括取样桶31，取样桶31固定连接在齿轮四30的表面，取样桶31的表面固定连通有排水管32，排水管32上设置有电磁阀33。

储存组件的数量为六个并且以环形阵列分布。

更为具体的来说，在本实施例中，通过输水管27和出水管28流入取样桶31中，然后打开电磁阀33，将水体通过排水管32和输水管二29进入分析仪即可进行分析。

进一步的，在本实施例中：调节部件包括套管5，套管5套设在取水管4 的表面，套管5的内壁固定有滑块501，取水管4的表面开设有用于滑块501 伸入且与之滑动连接的往复螺槽401，壳体1的底部开设有用于套管5穿过且与之滑动连接的通口，通口处设置有密封圈。

套管5包括直齿部51，直齿部51与齿轮四30相啮合。

套管5的底部固定连接有切刀52。

更为具体的来说，在本实施例中，通过套管5转动，带动滑块501沿往复螺槽401滑动，滑动过程中往复螺槽401通过滑块501压动套管5竖向移动，从而改变套管5管口位于水下的深度，使取水管4抽取不同深度的水样，提高分析结果的准确性。

进一步的，在本实施例中：蓄力部件包括固定盘9和卡块一14，固定盘 9通过固定板10与壳体1固定连接，固定盘9的表面开设有用于卡块一14伸入的凹槽一16，凹槽一16内设置有弹簧一17，弹簧一17的端部与卡块一14 固定连接，壳体1的内壁定轴转动连接有转杆一6，转杆一6定轴转动连接有转动盘8，转动盘8的表面开设有用于卡块一14伸入的卡槽81。

转杆一6的表面固定连接有转板11，转板11与转动盘8的表面均固定连接有圆柱12，两个圆柱12之间通过拉簧13连接。

转动盘8的表面固定连接有齿轮三26，齿轮三26与直齿部51相啮合。

转轴3的表面固定连接有齿轮五301，转杆一6的表面固定连接有齿轮一 7，齿轮一7与齿轮五301相啮合。

更为具体的来说，在本实施例中，通过转轴3转动，带动齿轮五301转动，通过齿轮五301转动，带动齿轮一7和转杆一6转动，通过转杆一6转动，带动转板11转动，通过转板11转动，带动圆柱12拉伸拉簧13，由于此时转动盘8表面开设的卡槽81与卡块一14卡接，因此转动盘8无法转动，随着转板11持续转动，对拉簧13的拉力逐渐增大，转板11转动至与卡块一 14接触时，随着转板11继续转动，压动卡块一14向凹槽一16内移动，当卡块一14脱离卡槽81时，此时拉簧13不再受到拉力，通过弹性恢复力的作用下，带动转动盘8迅速转动，直至卡槽81与另一卡块一14卡接，由于卡块一14的数量为三个，因此此时转动盘8每次只能转动120度，当一个卡块一 14与卡槽81卡接时，其他卡块一14始终通过转动盘8的作用下对弹簧一17 产生压力，通过转动盘8转动，带动齿轮三26转动，通过齿轮三26转动，并通过直齿部51的作用下使套管5转动，由于拉簧13的作用下带动转动盘8 迅速转动，使得套管5迅速转动，且转动的同时竖向移动，从而带动切刀52 迅速转动且竖向移动，能够将套管5管口处的水草切除，避免堵住管口，提高设备使用时的稳定性，并且每转动一次后会有一端时间的蓄力时间，在此期间螺旋板302有足够时间将不同深度的水流入各个取样桶31中。

进一步的，在本实施例中：隔板34与壳体1底部之间设置有箱体101，隔板34的表面开设有用于转杆一6穿过且与之定轴转动连接的通孔，转杆一 6且位于箱体101内的表面设置有搅拌杆61，箱体101与分析仪37出水口之间固定连通。

更为具体的来说，在本实施例中，分析器37检测完毕的水排入箱体101 中，并通过转杆一6持续转动，对不同深度的水体进行搅拌，方便工作人员对该水域整体进行分析检测，从而进一步提高分析数据的准确性。

进一步的，在本实施例中：固定盘9上设置有用于调节转动盘8转动幅度的调节部件二，调节部件二包括；

齿环15，齿环15定轴转动连接在固定盘9的表面，壳体1的内壁固定连接电机二24，电机二24的输出端固定连接有齿轮二23，齿轮二23与齿环 15相啮合；

三组卡接组件，卡接组件卡块二18，固定盘9的表面开设有用于卡块二伸入的凹槽二，卡块二18与卡槽81相吻合，述凹槽二的内壁开设有用于抵杆20穿过的穿孔，抵杆20的表面套设有套筒19，套筒19的内壁固定连接有弹簧二21，弹簧二21的端部与抵杆20固定连接，抵杆20与套筒19的表面套设有弹簧三22，弹簧三22的两端分别与凹槽二的内壁和卡块二18的表面固定连接，齿环15的内环面固定连接有抵块151，抵块151与抵杆20的表面均设置有斜面部。

更为具体的来说，在本实施例中，如图2所示，在使用时通过启动电机二24带动齿轮二23转动，通过齿轮二23转动，带动齿环15转动，通过齿环15转动，带动抵块151转动，通过抵块151转动，压动抵杆20向转动盘8 方向移动，并拉伸弹簧三22，抵杆20移动过程中通过弹簧二21的作用下推动套筒19带动卡块二18向转动盘8方向移动，当卡块二18与转动盘8接触时，随着卡块二18继续移动，对弹簧二21造成压力，压动弹簧二21收缩，此时抵杆20与抵块151贴合，即可关闭电机二24，由于卡块二18的数量为三个，且以环形阵列分布，与卡块一14相配合，此时转动盘8每转动60度其表面的卡槽81就会与卡块一14或者卡块二18卡接，从而改变转动盘8每次转动的幅度，进而使得套管5移动距离发生改变，以适应不同水域的需要，提高了设备使用时的实用性。

进一步的，在本实施例中：浮板2的底部四周均设置有漂浮气囊，从而在使用时使得设备能够稳定的漂浮在水面。

请参阅图1至图8，本发明提供一种未来乡村水环境氮磷检测智能分析仪器的分析方法，包括以下步骤：

步骤S1：将设备放置在水面，使取样部件取水口伸入水面下；

步骤S2：启动取样部件，通过取样部件的作用下将水样输送至储存组件中；

步骤S3：通过蓄力部件的作用下，改变取样部件取水口位于水下的深度，使其抽取不同深度的水样；

步骤S4：通过蓄力部件的作用下，带动收集部件运动，使不同深度的水样位于不同的储存组件中，然后使用分析仪37对各个储存组件内的水样逐个分析，提高分析数据的准确性。

工作原理：该未来乡村水环境氮磷检测智能分析仪器在使用时，将装置放置在水中，通过浮板2使设备漂浮在水面，并且取水管4位于水下，然后启动电机25带动转轴3转动，通过转轴3转动，带动螺旋板302转动，通过螺旋板302转动，带动取水管4管口处的水向上输送，并通过输水管(27) 和出水管28流入取样桶31中，然后打开电磁阀33，将水体通过排水管32和输水管二29进入分析仪即可进行分析，检测完毕的水排入箱体101中，通过启动驱动电机35带动螺旋桨36转动，从而带动设备整体在水面上移动，能够采取不同区域的水体，使得分析结果更为准确。

在使用时如图1和图2所示，通过转轴3转动，带动齿轮五301转动，通过齿轮五301转动，带动齿轮一7和转杆一6转动，通过转杆一6转动，带动转板11转动，通过转板11转动，带动圆柱12拉伸拉簧13，由于此时转动盘8表面开设的卡槽81与卡块一14卡接，因此转动盘8无法转动，随着转板11持续转动，对拉簧13的拉力逐渐增大，转板11转动至与卡块一14 接触时，随着转板11继续转动，压动卡块一14向凹槽一16内移动，当卡块一14脱离卡槽81时，此时拉簧13不再受到拉力，通过弹性恢复力的作用下，带动转动盘8迅速转动，直至卡槽81与另一卡块一14卡接，由于卡块一14 的数量为三个，因此此时转动盘8每次只能转动120度，当一个卡块一14与卡槽81卡接时，其他卡块一14始终通过转动盘8的作用下对弹簧一17产生压力，通过转动盘8转动，带动齿轮三26转动，通过齿轮三26转动，并通过直齿部51的作用下使套管5转动，并且同时带动齿轮四30转动，通过套管5转动，带动滑块501沿往复螺槽401滑动，滑动过程中往复螺槽401通过滑块501压动套管5竖向移动，从而改变套管5管口位于水下的深度，使取水管4抽取不同深度的水样，并且由于转动盘8每次转动幅度相同，从而使得套管5每次竖向移动距离相同，从而方便计算取样水体的深度，便于工作人员了解水样深度情况，并由于拉簧13的作用下带动转动盘8迅速转动，使得套管5迅速转动，且转动的同时竖向移动，从而带动切刀52迅速转动且竖向移动，能够将套管5管口处的水草切除，避免堵住管口，提高设备使用时的稳定性。

通过齿轮三26转动，并通过直齿部51的作用下带动齿轮四30转动，通过齿轮四30转动，通过齿轮四30转动，带动表面的取样桶31转动，并且由于转动盘8每次转动幅度相同，使得齿轮四30每次转动幅度相同，确保取样桶31位于出水管28正下方，且转动盘8转动后，需要等待转板11转动120 度，才可继续转动，在此过程中转动盘8通过拉簧13的作用下进行蓄力，同时转轴3始终保持转动，从而带动螺旋板302有足够时间将不同深度的水流入各个取样桶31中，使工作人员能够清楚了解水体不同深度的水质情况，便于后续分析检测，设备运行一段时间后，各个取样桶31内分别装有不同深度的水体，此时依次打开电磁阀33，使得分析仪37水体进行逐个分析检测，使得分析数据更为全面，提高了检测数据的准确性，分析完毕后将水排入箱体 101内，并通过转杆一6持续转动，对不同深度的水体进行搅拌，方便工作人员对该水域整体进行分析检测，从而进一步提高分析数据的准确性。

如图2所示，在使用时通过启动电机二24带动齿轮二23转动，通过齿轮二23转动，带动齿环15转动，通过齿环15转动，带动抵块151转动，通过抵块151转动，压动抵杆20向转动盘8方向移动，并拉伸弹簧三22，抵杆 20移动过程中通过弹簧二21的作用下推动套筒19带动卡块二18向转动盘8 方向移动，当卡块二18与转动盘8接触时，随着卡块二18继续移动，对弹簧二21造成压力，压动弹簧二21收缩，此时抵杆20与抵块151贴合，即可关闭电机二24，由于卡块二18的数量为三个，且以环形阵列分布，与所述卡块一14相配合，此时转动盘8每转动60度其表面的卡槽81就会与卡块一14 或者卡块二18卡接，从而改变转动盘8每次转动的幅度，进而使得套管5移动距离发生改变，以适应不同水域的需要，提高了设备使用时的实用性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。