CN102353558B

CN102353558B - 一种可确定水深水质的取样装置

Info

Publication number: CN102353558B
Application number: CN2011101917404A
Authority: CN
Inventors: 路成刚; 武周虎; 高莹; 张晓波
Original assignee: Qingdao University of Technology
Current assignee: Shandong Xing Shuo Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2031-07-11
Also published as: CN102353558A

Abstract

本发明属于水质监测与环境保护技术领域，涉及一种可确定水深与水质的取样装置，上部开口并带有提手的水桶筒壁外侧底部与中部之间处制有鲜艳的刻度标识或粘上鲜艳的泡沫材料；在水桶底部圆心处开制一个同心圆小孔，通过密封焊接或粘接将一个高度低于水桶的细圆筒在同心圆小孔处与水桶密封连接，并将细圆筒的顶部密封；在细圆筒的底部设置一组对称的圆形小孔；在细圆筒的圆形小孔处设置两个能自由活动的小薄片；在水桶内侧竖向平行置有五根中心空腔式的中空细杆，五根中空细杆和细圆筒上设置一条凹状矩形导槽，使中空细杆均能沿直线运动；其整体结构简单，原理可靠，取样步骤简易，水质水深可控，可以应用于各种水深度的水质取样。

Description

一种可确定水深水质的取样装置

技术领域：

本发明属于水质监测与环境保护技术领域，涉及一种简易结构型的可确定水的深度和质量的取样设备，特别是一种可确定水深与水质的取样装置。

背景技术：

随着社会经济的迅猛发展，环境污染问题也日益突出，特别是水环境污染问题正呈现区域扩大化、污染多样化、程度严重化的趋势。面对全球环境问题和日趋严峻的水危机，水资源保护已成为人类所面临的一个亟待解决的难题。为了加强水环境质量监控，及时掌握水质现状情况，确定水体中污染物的时、空分布状况，进而追朔污染物的来源、污染途径及对人体健康的影响，需要进行大量的实地水质取样等工作，以求水质数据的时效性和准确性。目前现有技术的实际应用中已有部分高端的水质自动监测设备装置，但这些高端设备具有的价格高、运行费用贵、难以维护等诸多弊端，限制了其在社会中普及推广与应用的范围，而传统的水质取样器在正常水质取样过程中也存在诸多不便与问题，如取样过程异味大，且取样器绳索会与取样水体接触；取样过程需要佩戴（一次性）胶皮手套或皮肤直接与污水接触，存在潜在的卫生隐患或一次性胶皮手套的二次污染问题；需要定水深水质取样时，存在水深控制误差大的缺点；定水深水质取样时，取样器自水面向下至指定深度过程中，表层水体注满取样器，从而无法或较少地取到指定水深处的实际水样。所以，归结起来，现有技术普遍存在着价格高，运用费用大，难以维护，取样准确度差，安全性能低，次污染大的缺点。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计制备一种应用于环境监测场合从水中一定深度和水层处采取水样的取样装置，可提前确定水深与水质，而且操作过程简易，结构简单，便于普及使用和推广。

本发明的主体结构包括水桶、细圆筒、提手、小孔、小薄片、第一中空细杆、第二中空细杆、第三中空细杆、第四中空细杆、第五中空细杆、固定卡扣、水流孔洞、中空细杆组、细绳索栓扣、细绳索导扣、细绳索固定扣、塑料细绳索和水桶外壁刻度标识；上部开口并带有提手的水桶筒壁外侧底部与中部之间处制有鲜艳的刻度标识或粘上一圈鲜艳的泡沫材料；在水桶底部圆心处开制一个同心圆小孔，通过密封焊接或粘接将一个高度低于水桶的细圆筒在同心圆小孔处与水桶进行密封连接处理，并将细圆筒的顶部密封；在细圆筒靠近底部的侧壁上设置一组对称的圆形小孔；在细圆筒的圆形小孔处设置两个能够自由活动的小薄片，使得小薄片能够上下自由开合，并在闭合时能够密封圆形小孔，当水桶内的水面高过圆形小孔，在提起水桶时，在水桶内水的压力下，小薄片会自动闭合，并将圆形小孔密封住；在水桶内侧竖向平行置有五根中心空腔式的第一、第二、第三、第四和第五中空细杆，在所有的五根中空细杆和细圆筒上设置一条凹状矩形导槽，以保证所有中空细杆均能够沿直线运动；在五根中空细杆的距底部一定高度处做一刻度标识，其中在每一根中空细杆的上部和下部各设置两个伸缩伞杆式结构的固定卡扣，使五根中空细杆均能够自动收缩和相对定位但不会在底部自由脱落；在五根中空细杆的上部和下部垂直于固定卡扣的方向上设置一组直径相同的小孔，使得在固定卡扣固定在相应的特定位置时，小孔能够使水流畅通；圆形小孔在中空细杆组中的五根中空细杆固定至各自的指定刻度时，与中空细杆组上的小孔恰好对应，并能保证水在水面压力下能够畅通地流进水桶；为防止小孔在取样和提升取样器过程中泄漏，在细圆筒和中空细杆组的两端固定卡扣位置处各设置一条环形凹槽，通过旋转中空细管能够随时关闭不需要的水流孔洞；五根中空细杆平行嵌套形成中空细杆组，第五中空细杆在中空细杆组的最内侧；中空细杆组的下端固定在细圆筒上，细圆筒和中空细杆组之间的底部空隙密封处理，以保证中空细杆组中的第一至第五中空细杆能够自由伸缩至各自的指定刻度，并使细圆筒和中空细杆组中的第一至第四中空细杆的底部与水桶的底部水平，中空细杆组中的第五中空细杆的底部超出水桶的底部水平线，以便于随时抽取或缩放中空细杆组中的细杆；在两片小薄片上分别设置一个细绳索栓扣，并沿细圆筒的外壁设置细绳索导扣，在细圆筒的顶部设置高凸的细绳索固定扣；耐用并防水的塑料细绳索沿细圆筒的外壁的细绳索导扣连接在细绳索栓扣和细绳索固定扣之间。

本发明在进行水体水质取样时，首先根据水体特性和水质取样要求，确定好取样水深深度后，调节中空细杆组中相应的中空细杆，使得水桶外壁刻度标识至中空细杆底部的长度与取样要求水深相同；然后利用提手将水质取样器或取样装置置于需要取样的水体中，并下放至水面与水桶外壁刻度标识时，当待取样水体在大气压力的作用下，盛满水质取样器后，将取样器取出；将中空细杆组收起，并将第五中空细杆的底部对准水质监测所需的特定的容器口，微微提起细圆筒顶部细绳索固定扣上的塑料细绳索，即可将所需水样顺利地转移至水质监测所需的特定的容器，从而完成水质的取样工作。

本发明与现有技术相比具有以下优点：一是便于确定取样水体水深深度；二是中空镶嵌细筒底部两侧开有两个进水孔，进水孔外设置可以自由活动的密封小薄片，薄片的设计原理与心脏瓣膜的开闭相类似，运用了液压原理，当装置自水面下沉时，薄片自行打开，装置上提时，在桶内水压的作用下，薄片自行关闭并密封，从而防止了液体外漏；三是装置的细筒中空细杆采用折叠式设计，细杆内设置直线运动导槽，两端设有孔洞方便液体流动，为消除中空细杆水流孔洞造成的微小误差，装置在细杆两端均设计了环形卡槽，通过旋转细管可以随时关闭不需要的水流孔洞，从而进一步减小了水质取样误差；本发明整体结构简单，原理可靠，取样步骤简易，水质水深可控，取样最灵活，可以应用于各种水深度的水质取样。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明的主体结构A-A结构原理示意图。

图3为本发明的主体结构B-B结构原理示意图。

图4为本发明的细圆筒局部结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图作进一步说明。

实施例：

本实施例的主体结构包括水桶1、细圆筒2、提手3、小孔4、小薄片5、第一中空细杆6、第二中空细杆7、第三中空细杆8、第四中空细杆9、第五中空细杆10、固定卡扣11、水流孔洞12、中空细杆组13、细绳索栓扣14、细绳索导扣15、细绳索固定扣16、塑料细绳索17和水桶外壁刻度标识18；先加工一个上部开口直径d=20cm、高h=35cm的薄铁皮或玻璃质的水桶1，水桶1上制有提手3，在距水桶1底部30cm的外筒壁上制作有一鲜艳的刻度标识18或粘上一圈鲜艳的泡沫材料18；在水桶1底部圆心处开制一个直径d=3cm的同心圆小孔，通过密封焊接或粘接技术，将一个高度h=28cm、直径d=3cm的薄铁皮或玻璃质的细圆筒2在同心圆小孔处与水桶1进行密封处理，并将薄铁皮或玻璃质的细圆筒2的顶部密封；在细圆筒2靠近底部的侧壁上设置一组对称的、直径d=0.8cm圆形小孔4；在细圆筒2的圆形小孔4处设置两个可以自由活动、直径d=1cm的弧形小薄片5，小薄片5能够上下自由开合，并在闭合时能够密封圆形小孔4，当水桶1内的水面高过圆形小孔4，在提起水桶1时，在水桶1内水的压力下，小薄片5自动闭合，并将圆形小孔4密封住；圆形小孔4在中空细杆组13中的中空细杆6、7、8、9、10固定至各自的指定刻度时，与中空细杆组13上的水流孔洞12恰好对应，并能保证水在水面压力下可以畅通地流进水桶1；然后再加工四根长度分别为26cm、25cm、24cm、23cm，直径d分别为2.8cm、2.6cm、2.4cm、2.2cm的中空细杆6、7、8、9和一根长为22cm、直径d=2.0cm的中空细杆10；同时，在所有的中空细杆和细圆筒2上设置宽为0.2cm、深为0.1cm的凹状矩形导槽，以保证所有中空细杆均能够沿直线运动；在四根长的中空细杆6、7、8、9上，自底部向上25cm处做一刻度标识，在22cm长的中空细杆10上，自底部向上20cm处做一刻度标识；其中在每一根中空细杆的上部和下部各设置两个类似于伸缩伞杆的固定卡扣11，使所有的中空细杆均可以自动收缩和相对定位但不会在底部自由脱落，在所有中空细杆的上部和下部垂直于固定卡扣11的方向上设置一组直径同为0.5cm的水流孔洞12，使得在固定卡扣11固定在相应的特定位置时，水流孔洞12可以使水流畅通；将上述五根中空细杆嵌套形成中空细杆组13，其中，中空细杆10在中空细杆组13的最内侧；然后将中空细杆组13的下端固定在细圆筒2上，并将细圆筒2和中空细杆组13之间的底部空隙密封处理，保证中空细杆组13中的中空细杆6、7、8、9、10可以自由伸缩至各自的指定刻度，并使细圆筒2和中空细杆组13中的中空细杆6、7、8、9的底部与水桶1的底部水平，中空细杆组13中的中空细杆10的底部略微超出水桶1的底部水平线，以便于随时抽取或缩放中空细杆组13中的细杆；在两片小薄片5上分别设置一个细绳索栓扣14，并沿细圆筒2的外壁设置细绳索导扣15，在细圆筒2的顶部设置高凸的细绳索固定扣16，固定扣16的高度高于水桶1外围的刻度标识18；将一条耐用、防水、长l=30cm*2的塑料细绳索17沿细圆筒2的外壁的细绳索导扣15连接在细绳索栓扣14和细绳索固定扣16之间。

本实施例应用在进行水体水质的实际取样时，先根据水体特性和水质取样要求，确定好取样水深深度后，调节中空细杆组13中的相应的中空细杆，使得水桶1外壁刻度标识至中空细杆10底部的长度与取样要求水深相同；然后利用提手3将水质取样装置置于需要取样的水体中，并下放至水面与水桶1外壁刻度标识时，待水在大气压力的作用下，盛满水质取样装置后，将取样装置取出；将中空细杆组13收起，并将中空细杆10的底部对准水质监测所需的特定的容器口，微微提起细圆筒2顶部细绳索固定扣16上的塑料细绳索17，即可将所需水样顺利地转移至水质监测所需的特定的容器，从而完成水质的取样工作，整个水质取样过程简单，水深水质和取水量控制容易，可以取代现有的各种水质取样设备。

Claims

1.一种可确定水深水质的取样装置，主体结构包括水桶、细圆筒、提手、小孔、小薄片、第一中空细杆、第二中空细杆、第三中空细杆、第四中空细杆、第五中空细杆、固定卡扣、水流孔洞、中空细杆组、细绳索栓扣、细绳索导扣、细绳索固定扣、塑料细绳索和水桶外壁刻度标识，其特征在于上部开口并带有提手的水桶筒壁外侧底部与中部之间处制有鲜艳的刻度标识或粘上一圈鲜艳的泡沫材料；在水桶底部圆心处开制一个同心圆小孔，通过密封焊接或粘接将一个高度低于水桶的细圆筒在同心圆小孔处与水桶进行密封连接处理，并将细圆筒的顶部密封；在细圆筒靠近底部的侧壁上设置一组对称的圆形小孔；在细圆筒的圆形小孔处设置两个能够上下自由开合的小薄片，小薄片闭合时能够密封圆形小孔，当水桶内的水面高过圆形小孔，在提起水桶时，在水桶内水的压力下，小薄片会自动闭合；在水桶内侧竖向平行置有五根中心空腔式的第一、第二、第三、第四和第五中空细杆，在五根中空细杆和细圆筒上分别设置一条凹状矩形导槽，以保证所有中空细杆均能够沿直线运动；在五根中空细杆的距底部一定高度处做一刻度标识，其中在每一根中空细杆的上部和下部各设置两个伸缩伞杆式结构的固定卡扣，使五根中空细杆均能够自动收缩和相对定位但不会在底部自由脱落；在五根中空细杆的上部和下部垂直于固定卡扣的方向上设置一组直径相同的小孔，使得在固定卡扣固定在相应的特定位置时，小孔能够使水流畅通；圆形小孔在五根中空细杆固定至各自的指定刻度时，与中空细杆组上的小孔恰好对应，并能保证水在水面压力下能够畅通地流进水桶；为防止小孔在取样和提升取样器过程中泄漏，在细圆筒和中空细杆组的两端固定卡扣位置处各设置一条环形凹槽，通过旋转中空细管能够随时关闭不需要的水流孔洞；五根中空细杆平行嵌套形成中空细杆组，第五中空细杆在中空细杆组的最内侧；中空细杆组的下端固定在细圆筒上，细圆筒和中空细杆组之间的底部空隙密封处理，以保证中空细杆组中的第一至第五中空细杆能够自由伸缩至各自的指定刻度，并使细圆筒和中空细杆组中的第一至第四中空细杆的底部与水桶的底部水平，中空细杆组中的第五中空细杆的底部超出水桶的底部水平线，以便于随时抽取或缩放中空细杆组中的细杆；在两片小薄片上分别设置一个细绳索栓扣，并沿细圆筒的外壁设置细绳索导扣，在细圆筒的顶部设置高凸的细绳索固定扣；塑料细绳索沿细圆筒的外壁的细绳索导扣连接在细绳索栓扣和细绳索固定扣之间。