CN102128735A - 深水采样系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深水采样系统。该系统包括为系统提供电力支持的发电机；取样容器和取样容器固定底座，以及取样容器上设置的进水口、出水口、通气阀门、真空负压表和水样取水口；与取样容器相连接的水泵；以及连接有底阀和沉重物的取样水管，取样水管上安装有水深探测仪。所述发电机与水泵连接，水泵连接取样容器上的出水口，取样水管连接取样容器上的进水口；整个系统采用水泵抽水，并在水泵前端连接取样容器进行采取水样，因此避免了过泵水流对水质取样的可能影响。本发明系统结构简单，操作使用方便，且经济实用；可实现江河、湖泊等深水水域、以及无大型船舶的山区河道型深水库等修窄水域的不同水深水质精确采样。

Description

深水采样系统

技术领域

本发明涉及深水水样采样技术，特别涉及一种用于江河、湖泊等深水水域、以及无大型船舶的山区河道型深水库等修窄水域的深水采样系统。

背景技术

随着水资源开发利用强度和速度的加大，人们生态环境意识日益的增强，国内外对水环境问题逐渐重视，目前国内在环境保护及项目环境评价相关工作中均将水环境作为重点。作为水环境评价指标的水质要素是衡量水域破坏程度和饮用水是否健康的重要指标，准确的水质指标能为环保提供可靠的依据，其中水样采集是一项重要的环节。它不是简单的进行水样收集，因为供分析的水样要有代表性，能准确反映水质参数的浓度和指标。

由于生化需氧量(BOD)、氮、磷等诸多水质要素无法通过在线监测获得，必须进行定点水样采集，然后进行室内水质分析获得。目前深水采样设备多用于海洋，而用于海洋的深水采样设备由于自重大，其操作一般需要借助大型船舶，因此无法适用于无大型船舶的山区河道型深水库等修窄水域的深水采样。目前一些山区河道深水库采用的小型深水采样设备多为手动采样器，这种手动采样器存在下降深度有限、水深定位精度低、采样准确性差及操作不便等问题。且大部分手动采样器每次采样都将采样器投入目标水体然后提出水面，尤其不能实现多点持续采样。如现有的某种带支座的吊缆式深水采样器(专利申请号：200120305724.2)，它是由采样水筒、带刻度的吊缆以及支座、绞盘构成。采样水筒内设上、下球阀，将支座固定及将绞盘上的吊缆勾与采样水桶吊环联接，便可用绞盘、吊缆下降采样水筒并由吊缆上刻度测知深度，待下到测试深度后，提起采样水筒，其中的上下球阀自动关闭进出水口，即可取出该深度水样。但是采样时的工作环境常为流速很急的河流，所述带刻度的吊缆线在湍急的水流中会随着水流漂浮，而不是垂直于河面，吊缆线所显示的刻度既不能精确反映河流水样深度；且还要通过绞盘提升采样筒取出水样，更不能实现多点持续采样。

在环境污染的监测和水体污染的调查工作中，在水资源环境保护工作中，要真实地反映水质环境污染状况，必须采集具有代表性的水样。因此，如能设计出一种既使用方便，经济实用，又能准确地采集到具有代表性深水水样的采集设备，就显得尤为重要，而这正是本发明的任务所在，本发明的实施也就具有了现实的应用意义。

发明内容

本发明的目的正是针对现有技术中所存在的不足，设计一种新的深水采样系统。该采样系统不仅能对江河、湖泊等深水水域、以及无大型船舶的山区河道型深水库等修窄深水水域进行采样，而且能提供对深水水样进行科学考察和水质监测的依据；该系统安装和操作使用极方便，既能实现多点水样持续采样，还可以提高水质分析与研究的可靠性和准确性。

为实现本发明的上述目的，本发明是采用由以下措施构成的技术方案来实现的。

本发明的深水采样系统，按照本发明，包括取样容器和取样容器固定底座，取样容器上设置的进水口、通气阀门、出水口、真空负压表、水样取水口；包括为系统提供电力支持的发电机，水泵，取样水管和水深探测仪；所述发电机与水泵连接，水泵进水口与取样容器上的出水口连接，水泵出水口与水泵出水管连接；所述取样水管与取样容器上的进水口连接，并在取样容器的进水口处安装一水深探测仪；水深探测仪数据线与取样水管捆绑以便于将水深数据传送给水深探测仪。

上述技术方案中，所述取样容器下部设计为圆柱体，其上部设计为圆锥体。

上述技术方案中，所述取样容器外壁包裹有保温层。

上述技术方案中，所述取样容器上的通气阀门安装于取样容器顶部。

上述技术方案中，所述取样容器上的水样取水口安装于取样容器底部。

上述技术方案中，所述取样水管通过取样容器上的进水口插入取样容器内部。

上述技术方案中，所述取样水管底部安装有过滤杂物的底阀。

上述技术方案中，所述取样水管底部安装有能使取样水管下沉的沉重物，如铅鱼。

本发明与现有技术相比具有以下优点及积极效果：

1、本发明设计的深水采样系统结合水深探测仪，可精确定位水深，对所选目标水层进行准确地采样。

2、本发明设计的深水采样系统采用水泵协助取样，其系统体积小，因此占用空间少，方便实用。

3、本发明设计的深水采样系统中所述取样容器采取独特的圆柱体结合圆锥体加工，这样形成渐变段效果，大大降低了对进入取样容器的水质影响；其所用材料为有机玻璃，材料自身不影响水样水质浓度。

4、本发明设计的深水采样系统其安装和使用都极为方便，并能自动进行深水采样，减少了人力物力；且系统所需材料成本低，经济实用。

附图说明

图1本发明深水采样系统整体结构示意图；

图2为图1的深水采样系统所取水样DO浓度值与水体DO浓度值关系曲线图。

图中，1发电机，2水泵出水管，3水泵出水口，4水泵，5水泵进水口，6真空负压表，7取样容器，8水样取水口，9出水口，10通气阀门，11进水口，12水深探测仪，13取样水管，14取样容器固定底座。

具体实施方式

下面结合附图并用具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

本发明深水采样系统其采取水样的基本原理是：由于采用水泵直接抽水会导致水质浓度的变化，因此在水泵4前端连接取样容器7进行采取水样，这样设置是考虑在水体经过水泵之前即可将水取出。

本发明的深水采样系统其整体结构如图1所示，图1中，包括取样容器7和取样容器固定底座14，所述取样容器7上安装取样容器的进水口11，取样容器的通气阀门10，取样容器的出水口9，取样容器的真空负压表6，取样容器的水样取水口8；包括为系统提供电力支持的发电机1，水泵4，取样水管13和水深探测仪12。所述发电机1与水泵4连接，在水泵4前端连接取样容器7进行采取水样；而水泵进水口5与取样容器7上的出水口9连接，水泵出水口3与水泵出水管2连通；所述取样水管13出水端与取样容器7上的进水口11连接，并在取样容器7的进水口11处安装一水深探测仪12；水深探测仪12数据线与取样水管13捆绑以便于将水深数据传送给水深探测仪。本采样系统工作时，将采样系统放置于船上，关闭通气阀门10，将取样水管13投入水中，观察水深探测仪12上显示的读数，待到达所要取样的目标水深时停止取样水管13的投放；然后开启发电机1，并连接好水泵4，待水泵出水口3排水2-3分钟即停止水泵工作，再打开取样容器7的通气阀门10，并开启取样容器7的水样取水口8阀门取水，然后关闭发电机1、水样取水口8阀门及通气阀门10，至此完成一次取样工作。

实施例：

本实施例中，所述取样容器7所用材料为透明有机玻璃，其总体高度30cm，其中固定底座高15cm，底部直径18cm。所用取样水管13长51m，内径1.8cm。为了验证本采样系统的实际效果，采用DO浓度测定仪对所取水样水质进行分析，DO浓度测定仪为美国YSI公司生产的YSI6600多参数水质测定仪。

本实施例为采用本发明的深水采样系统进行DO浓度测定试验工作的过程及操作步骤如下：

试验前，先用YSI6600多参数水质测定仪测定试验桶内的DO浓度值。按图1所示结构连接好深水采样系统，关闭取样容器7的通气阀门10以及取样容器7的水样取水口8阀门，将底部安装有铅鱼的取样水管13投入试验桶水中，开启水泵电源使系统工作，待水泵出水口3排水2-3分钟，此时取样水管13及取样容器7内的水基本置换完毕；关闭水泵4电源，打开取样容器7上的通气阀门10，再开启取样容器7上的水样取水口8阀门取水；然后关闭通气阀门10和水样取水口8阀门；再用YSI6600多参数水质测定仪测定所取水样的DO浓度值，将其与目标水体的DO浓度值作比较，本实施例中所取水样DO浓度值及实验桶中水体DO浓度值，其结果如表1所示。

表1

表1实验结果表明，利用本发明深水采样系统所取水样的DO浓度值与实际水体DO浓度值相比较，差别很小，并根据所取水样DO浓度值与水体DO浓度值所作的关系曲线图如图2所示，从曲线图也同时证明了本系统的实际应用价值。本发明还可根据需要，配置不同功率的水泵和不同容积的取样容器，进行不同水深和水量的采样。本发明的深水采样系统结构简单，使用和携带非常方便，特别适用于无大型船舶的山区河道型深水库等修窄水域的深水采样，具有广泛推广应用价值。

Claims (8)

1.一种深水采样系统，其特征在于包括取样容器(7)和取样容器固定底座(14)，所述取样容器(7)上设置的进水口(11)、通气阀门(10)、出水口(9)、真空负压表(6)、水样取水口(8)；包括为系统提供电力支持的发电机(1)，水泵(4)，取样水管(13)和水深探测仪(12)；所述发电机(1)与水泵(4)连接，水泵进水口(5)与取样容器(7)上的出水口(9)连接，水泵出水口(3)与水泵出水管(2)连接；所述取样水管(13)与取样容器(7)上的进水口(11)连接，并在取样容器的进水口(11)处安装一水深探测仪(12)；水深探测仪(12)数据线与取样水管(13)捆绑以便于将水深数据传送给水深探测仪(12)。

2.根据权利要求1所述的深水采样系统，其特征在于所述取样容器(7)下部设计为圆柱体，其上部设计为圆锥体。

3.根据权利要求1或2所述的深水采样系统，其特征在于所述取样容器(7)外壁包裹有保温层。

4.根据权利要求1或2所述的深水采样系统，其特征在于所述取样容器(7)的通气阀门(10)安装于取样容器顶部。

5.根据权利要求1或2所述的深水采样系统，其特征在于所述取样容器(7)的水样取水口(8)安装于取样容器底部。

6.根据权利要求1或2所述的深水采样系统，其特征在于所述取样水管(13)通过取样容器(7)上的进水口(11)插入取样容器内部。

7.根据权利要求1或2所述的深水采样系统，其特征在于所述取样水管(13)底部安装有过滤杂物的底阀。

8.根据权利要求7所述的深水采样系统，其特征在于所述取样水管(13)底部安装有能使取样水管下沉的沉重物，如铅鱼。

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