一種浮游生物可視化多聯采樣系統及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及海洋生物裝備研宄技術領域，具體地說是一種用于浮游生物采樣的浮游生物可視化多聯采樣系統及其使用方法。
【背景技術】
[0002]浮游生物拖網是采集浮游生物樣品的重要工具之一，具有可控性強、采樣量大、方便操作的優點，在眾多的海洋浮游生物研宄項目中被廣泛采用。傳統的拖網系統均使用一體式、無接口的網袋，每次采樣后更換不方便且費事費力，同時傳統的拖網系統無法實現不同深度范圍的浮游生物采樣且無法觀察水下環境狀況，只能多次采樣以達到采樣目的，這些不足嚴重影響采樣的速度，給海上采樣的工作人員帶來諸多不便。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種浮游生物可視化多聯采樣系統及其使用方法，實現了在連續水層中進行水平和垂直采樣，采樣同時記錄了生物生存環境的影像資料，提高了浮游生物的采集頻率，降低了成本和海上工作人員的勞動強度，又減少了重復采樣帶來的誤差。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0005]一種浮游生物可視化多聯采樣系統，包括采樣收集器、網袋、框架、彈簧、制動器、驅動分離機構和活動桿，其中在框架內設有多個可轉動的活動桿，每個網袋的入口端上側分別安裝在不同的活動桿上，每個網袋的入口端通過所述活動桿轉動展開或閉合，制動器設置于框架上側，每個活動桿一端伸出至框架外且該端上側在采樣開始前和所述制動器相連，該端下側通過彈簧與框架底面相連，各個活動桿在采樣開始后通過所述驅動分離機構和彈簧作用依次與所述制動器分離，網袋的入口端在活動桿與所述制動器分離時展開，網袋的底部設有采樣收集器。
[0006]所述活動桿的一端為折彎部，其余部分為直桿部，各個網袋依次疊壓設置且每個網袋的入口端均安裝在所述活動桿的直桿部上，所述活動桿的折彎部伸出至框架外，所述活動桿的折彎部上側設有與所述制動器相連的掛鉤，活動桿的折彎部下側通過彈簧與框架的底面相連，網袋的入口端還設有伸出至框架外的網袋固定部，所述網袋固定部套裝在所述活動桿的折彎部上并通過卡箍卡緊固定。
[0007]在框架內，在供所述活動桿伸出的缺口兩側分別設有固定塊，所述活動桿兩側分別設有轉動軸，活動桿通過所述轉動軸可轉動地安裝在框架缺口兩側的固定塊上。
[0008]所述制動器包括多個制動片和一根通過所述驅動分離機構驅動旋轉的制動桿，每個制動片的一端設置于所述制動桿上，另一端與活動桿相連，所述制動桿上設有多個凸塊，每個制動片靠近所述制動桿的一端在制動桿轉動時依次通過所述凸塊作用頂起。
[0009]所述驅動分離機構包括動力及控制單元和傳動機構，所述制動桿通過所述動力及控制單元驅動轉動，所述動力及控制單元通過所述傳動機構傳遞力矩。
[0010]所述網袋包括連接單元和收集單元兩部分，其中所述連接單元的一端即為網袋的入口端，另一端通過拉鏈與收集單元相連，各個網袋的連接單元口徑均呈正方形且軸向長度相等，所述收集單元為網狀結構，所述收集單元的自由端與采樣收集器對接。
[0011]所述框架上方的前后兩側分別設有圖像采集系統，每個圖像采集系統兩側分別設有LED光源，所述框架的前端上部以及框架的側面分別設有流量計。
[0012]所述框架上下兩側均設有牽引架，所述牽引架通過牽引線與船只相連，網袋的底端在垂直采樣時設有底部保護架。
[0013]所述框架上下兩側均設有牽引架，所述牽引架通過牽引線與船只相連，框架下端在水平采樣時連接一個深度抑制器，此時網袋的底部與采樣收集器直接連接。
[0014]一種浮游生物可視化多聯采樣系統的使用方法，其特征在于:
[0015](I)、采樣開始前，各個活動桿均和制動器相連，每個活動桿上的彈簧均處于拉伸狀態，所有網袋入口端關閉；
[0016](2)、采樣開始后，各個活動桿通過所述驅動分離機構作用依次與所述制動器分離，當活動桿與制動器分離后，該活動桿通過所述彈簧收縮驅動轉動，與該活動桿相連的網袋入口端即打開，且每個網袋在上一個網袋采樣結束后才打開。
[0017]本發明的優點與積極效果為:
[0018]1、本發明各個網袋通過驅動分離機構、制動器和各個活動桿控制依次開啟，從而完成對于不同表層的浮游生物的收集，且本發明可以實現垂直和水平采樣兩種功能，采樣靈活且采樣效率大大提高。
[0019]2、本發明的網袋包括連接單元和收集單元兩部分，收集單元通過拉鏈與連接單元相連，這樣可以實現網袋的靈活對接和更換，并且可以根據實際需要選擇不同網孔大小的網袋。
[0020]3、本發明在框架上設有圖像采集系統用于對儀器組成部件的工作狀態及水下生物的生存環境進行記錄，并在框架的前端上部以及框架的側面分別設有流量計，框架前端的流量計測量通過網口的水的流量和流速，框架側面的流量計用于對比通過網袋入口端有阻和無阻的流量。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的結構示意圖，
[0022]圖2為圖1中的框架內部結構示意圖，
[0023]圖3為圖2中的制動器和活動桿的結構示意圖，
[0024]圖4為圖3中的制動器上的制動桿結構示意圖，
[0025]圖5為圖2中的活動桿的另一角度的結構示意圖，
[0026]圖6為圖5中的活動桿去掉網袋和彈簧后的結構示意圖，
[0027]圖7為圖6中的活動桿由框架內部觀察到的結構示意圖，
[0028]圖8為本發明設有深度抑制器時的示意圖。
[0029]其中，I為采樣收集器，2為網袋，3為框架，4為彈簧，5為制動器，6為牽引架，7為動力及控制單元，8為傳動機構，9為圖像采集系統，10為LED光源，11為牽引線，12為流量計，13為制動桿，14為底部保護架，15為制動片，16為掛鉤孔，17為凸塊，18為深度抑制器，19為掛鉤，20為網袋固定部，21為卡箍，22為活動桿，23為彈簧掛鉤孔，24為轉動軸，25為直桿部，26為固定塊，27為第二網袋，28為第一網袋，29為第一平面，30為第二平面。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
[0031]如圖1?7所示，本發明包括采樣收集器1、網袋2、框架3、彈簧4、制動器5、驅動分離機構和活動桿22，其中所述框架3由不銹鋼制成，在框架3上下兩側均設有牽引架6，采樣時所述牽引架6通過牽引線11與船只相連，在框架3內設有多個活動桿22，所述活動桿22可沿垂直于所述牽引架6長度方向的平面轉動，每個網袋2的入口端上側分別安裝在不同的活動桿22上，每個網袋2的入口端即通過所述活動桿22轉動展開或閉合，如圖3所示，當活動桿22轉至與框架3的第一平面29平行的位置時，網袋2的入口端展開，當活動桿22向框架3的第二平面30轉動時，網袋2的入口端閉合，制動器5設置于框架3上側，采樣開始前，各個活動桿22和制動器5鉤掛在一起，采樣開始后，各個活動桿22依次通過所述驅動分離機構和彈簧4作用與制動器5分離，每個網袋2的入口端在活動桿22與所述制動器5相連時閉合，并在活動桿22與所述制動器5分離時展開，各個網袋2依次疊壓設置，每個網袋2的底部均設有采樣收集器I。所述采樣收集器I為本領域公知技術。
[0032]如圖5?7所示，所述活動桿22的一端為折彎部，其余部分為直桿部25，所述活動桿22的折彎部伸出至框架3外，在框架3內，在供所述活動桿22伸出的缺口兩側分別設有固定塊26，所述活動桿22的折彎部與直桿部25連接處兩側分別設有一個轉動軸24，活動桿22即通過所述轉動軸24可轉動地安裝在框架3缺口兩側的固定塊26上，在所述活動桿22的折彎部上側設有掛鉤19，下側設有彈簧掛鉤孔23，如圖3所示，制動器5包括多個制動片15和一根通過所述驅動分離機構驅動旋轉的制動桿13，每個制動片15的一端設置于所述制動桿13上，另一端則設有掛鉤孔16，當活動桿22與制動器5相連時，活動桿22折彎部上側的掛鉤19即鉤掛在與該活動桿22對應的制動片15的掛鉤孔16上，活動桿22的折彎部下側通過彈簧4與框架3的底面相連，所述彈簧4通過掛鉤掛在該活動桿22折彎部下側的彈簧掛鉤孔23上，當活動桿22與所述制動器5相連時，所述彈簧4為拉伸狀態，當活動桿22與所述制動器5分離時，所述彈簧4收縮并驅動活動桿22轉動將網袋2的入口端展開。
[0033]如圖1?2所示，所述驅動分離機構包括動力及控制單元7和傳動機構8，其中動力及控制單元7中的動力源為馬達，傳動機構8為由四個齒輪構成的齒輪傳動機構，如圖3所示，傳動機構8的輸出齒輪與所述制動桿13相連，所述動力及控制單元7即通過所述傳動機構8傳遞力矩驅動所述制動桿13轉動，實現了各個制動片15的程序化控制，并且所述動力及控制單元7內的控制模塊能夠對網袋2的序號、壓力、電池狀態等參數進行記錄，此為本領域公知技術。
[0034]如圖4所示，在所述制動桿13上設有多個凸塊17，各個凸塊17之間沿所述制動桿13長度方向的間距相等，且沿所述制動桿13的軸向看去，各個凸塊17沿所述制動桿13的周向均布，在制動桿13轉動過程中，各個凸塊17依次將每個制動片15靠近所述制動桿13的一端頂起，這樣便使制動