CN103245533B - 一种水中重金属在线分析仪的水样采集装置 - Google Patents

一种水中重金属在线分析仪的水样采集装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于饮用水中重金属在线分析仪的多水样采集装置，特征是根据需要水样采样的路数，采取三通接头级联，将第二个三通接头的输入端与第一个三通接头的输出端相连，并以此类推引入多个三通接头实现多水样选取的扩展;通过水样暂存罐密封盖上的装有排气管，通过排气管均衡连接外界和罐内气体的压强，用来均衡罐内外气压，防止罐内液体的回流和溢出取样管。采用本发明装置对水中重金属在线分析处理前和处理后的水样分别进行在线采集，实现了多个水样的自动顺序取样、溢流回收和自动排空。水样采集过程全部自动完成，避免了人为操作误差，提高了水样采集的实时性和精度。本采集装置结构简单，成本低，便于安装，采集水样操作方便。

Description

一种水中重金属在线分析仪的水样采集装置
技术领域
本发明属于水样采集技术领域，具体涉及用于饮用水中重金属在线分析仪的多水源水样采集装置。
背景技术
目前对水体研究、监测水体水质变化的研究，通常需要通过水样采集装置来完成对水样的采集、化验和分析。水样采集是水体研究、水质监测过程中的第一步，把水样采集装置做到自动、简单、实用至关重要。
例如，中国专利申请公开号CN 1303007A提出的一种水样采集系统，由于所使用的部件较多，而且相互之间的结合不太紧密，常常会因为一个部件的变形或受损而导致采样精度下降或水样采集器不能使用。另外,由于该水样采集系统所采取的抽水泵和输水管的结合使用方式，每次只能抽取单个水样进入储水罐，无法同时完成多水样的多次循环采集，自动化程度低，不利于大范围的推广使用。
现有的水样采集装置，普遍只能对单个水样进行采集，功能单一，采样设备常常受到采样水源距离和高度的限制，无法实现水样的自动抽取和多水源水样的顺序采集；同时每次完成水样采集后，控制器关闭所有电路，水泵停止抽水，采集器停止工作，完成单个水样的采集，再次采样时须重新开泵重复上述操作。而实际水样采集工作中往往需要对水样处理前、水样处理后等多个水源水样进行采集，因而采用现有的水样采集装置常常需要拆卸设备，不利于设备维护。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于水中重金属在线分析仪的水样采集装置，以克服现有水样采集装置的上述缺点，实现水样的多次循环采集、多水样的自动抽取和多水源水样的顺序采集，满足水样采集长期循环使用的需求。
本发明水中重金属在线分析仪的水样采集装置，水样暂存罐13的上口部设有密封盖14,将水样主进水管7通过密封盖14上的进水管通孔K-a插入到水样暂存罐13内的液面以下，采样管15通过密封盖14中间的采样管通孔K-b插入到水样暂存罐13内的液面以下，排气管16通过密封盖14上的排气管通孔K-c插入到水样暂存罐13内液面以上的空间；在水样暂存罐13侧壁的上部设有溢流管10通到蓄水池17中的液面以下；水样暂存罐13的底部设有排液管11经排水控制电磁阀4-3通到蓄水池17的液面以下；水样暂存罐13左侧壁通孔K-e连接溢流管10与水样暂存罐13内的液面持平；其特征在于：与净水水样控制电磁阀4-1相连接的净水水样进水管3伸入至装在净水池1中的净水水样2的液面以下，净水水样控制电磁阀4-1的另一端连接至三通接头8的第一输入端8-a；与原水水样控制电磁阀4-2一端连接的原水水样进水管5伸入至蓄水池17中所装的处理前的原水水样6的液面以下，原水水样控制电磁阀4-2的另一端与三通接头8的第二输入端8-b相连；三通接头8的输出端8-c经微型水泵9与水样主进水管7 相连；排气管16与水样暂存罐13的密封盖14的排气管通孔K-c相连。
在需要增加水样采样的路数时，可以再引入第二个三通接头8’：将其中所述的三通接头8替换为一个由两个三通接头组合而成的两联接头8H，该两联接头8H是将第二个三通接头8’的输入端8’-a与原先的三通接头8的输出端8-c相连，这样所形成的一个新的三端输入一端输出的两联接头8H，其三个输入端分别为原三通接头8第一输入端8-a,原三通接头8第二输入端8-b,第三输入端8’-b,输出端为8’-c，该新的三端输入一端输出接头8H输出端8’-c仍然连接水样主进水管7，这样采集水样路数由原来的一路输入扩展为三路。
在需要再进一步增加水样采样的路数时，可以按上述配置连结方式以此类推将所述的三通接头8替换为一个由三个甚至更多三通接头依次连接所组成的多联接头。
将上述装配好的水中重金属在线分析仪的水样采集装置,开始原水水样采集时，先关闭所有的水样控制电磁阀，打开所需采集水样的原水水样控制电磁阀4-2，启动微型水泵9，将水样泵入水样暂存罐13，通过采样管15抽取水样，完成水样的采集工作；采样结束，先关闭微型水泵9，打开排水控制电磁阀4-3，将水样暂存罐13内剩余的所有水样由排液管11排回处理前水样的蓄水池17中，可供下次水样采集使用。水样暂存罐13为空后关闭排水控制电磁阀4-3，此次水样采集工作结束；而当需要增加水样采样的路数时，再引入第二个、第三个甚至更多三通接头，采取将第二个三通接头8’的输入端8’-a与原先的三通接头8的输出端8-c相连的配置连结方式，并可以此类推再引入第三个三通接头，从而可以根据需要达到多路水样的扩展。
与现有技术相比，现有水样采集器单个水样采集进水管直接与微型水泵相连接只能完成水样的单次采集，每个水样采集器只能完成一个水样的采集，采样设备无法循环使用，造成资源浪费；采用本发明的饮用水中重金属在线分析仪的水样采集装置，在采取一个水样时可采用配有一个水样进水管和水样控制电磁的简单配置方式，在采取两个水样时则采用在水样控制电磁阀4-1、4-2与微型水泵9之间通过一个三通接头连接到主进水管；在需要再增加水样采样的路数时，可以再引入第二个、第三个甚至更多三通接头，即：将第二个三通接头8’的输入端8’-a与原先的三通接头8的输出端8-c相连，这样所形成的一个新的三端输入一端输出的接头8H，其三个输入端分别为原三通接头8第一输入端8-a,原三通接头8第二输入端8-b,第三输入端8’-b,输出端为8’-c，该新的三端输入一端输出接头8H的输出端8’-c仍然连接水样主进水管7,从而可以根据需要达到多路水样的扩展。克服了现有技术的只能对单个水样进行水样采集的缺点，实现采样水源采样路数的括展和多水源水样的顺序采集。此外，本发明饮用水中重金属在线分析仪的水样采集装置由于在水样暂存罐上端的密封盖上增设了排气管将罐内气压与外界相连通，保证罐内气体可以排出，由此可以防止当进水水样速度较快时可能造成的罐内液体回流和溢出取样管，从而影响水样采集的准确性的问题。
附图说明
图1为本发明的一种水中重金属在线分析仪中的水样采集装置对两路水样进行采集 的原理示意图。
图2为进行多路水样扩展时由两个三通接头组合而成三端输入一端输出的两联接头8H的连接方式示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员能够清楚的理解本发明的技术构思，现结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
本实施例为一种应用于饮用水中重金属在线分析仪的两路水样采集装置，图1给出了本发明的一种水中重金属在线分析仪中的水样采集装置对两路水样进行采集的原理示意图。
如附图1所示，本实施例的水中重金属在线分析仪的两路水样采集装置，水样暂存罐13的上口部设有密封盖14,经该密封盖14上的三个通孔分别将水样主进水管7和采样管15插入到水样暂存罐13的液面以下，将排气管16插入到水样暂存罐13的液面以上；在水样暂存罐13侧壁的上部设有溢流管10通到蓄水池6中的液面以下；水样主进水管7连接密封盖14的左侧的通孔K-a，采样管15与密封盖14上中间的通孔K-b装配连接；水样暂存罐13的底部设有排液管11经排水控制电磁阀4-3，通到蓄水池17的液面以下；此外，水样暂存罐13左侧壁通孔K-e连接溢流管10；净水池1中装有处理后的净水水样2，处理后的净水水样2通过净水水样进水管3吸取净水水样，净水水样进水管3连接一个净水水样控制电磁阀4-1；蓄水池17中装有原水水样6，处理前的原水水样2通过原水水样进水管5吸取净水水样，原水水样进水管5连接一个原水水样控制电磁阀4-2；净水水样进水管3与三通接头8的输入端8-a相连，原水水样进水管5与三通接头8的输入端8-b相连，三通接头的输出端8-c与水样主进水管7相连；水样主进水管7与水样暂存罐13之间连有微型水泵9；排气管16与水样暂存罐13的密封盖14的排气管通孔K-c相连。
本实施例中以取两路水样采集为例，分别为水样处理前原水水样的采集和水样处理后净水水样的采集。处理前原水水样和处理后净水水样进水管分别连接净水水样控制电磁阀4-1和原水水样控制电磁阀4-2，两路水样通过三通接头8与主输水管相连，通过对电磁阀的开关实现对原水水样的选择控制；选取后的原水水样利用微型水泵9将待采集水样水样泵入水样暂存罐中，泵水时间以泵满水样暂存罐13为准。排气管16和采样管15设计的长度较长，这样可以防止罐内多余水样从排气管和取样管上部溢出，当水样暂存罐内的水样高于侧壁溢流管管口上端时，由于水样自身重力和大气压力的作用，高于侧壁溢流管管口上端的水样从溢流管流出，进入处理前水样的蓄水池，实现水样的回收。
本实施例的一种应用于饮用水中重金属在线分析仪的多水样采集装置及采集方法的具体实施方式，其对处理后水样和处理前水样采集的具体操作步骤如下：
步骤1：安装与调试 
安装并调试应用于饮用水中重金属在线分析仪的多水样采集装置，确保在线分析仪多水样采集装置内处理后净水水样进水管3、处理前原水水样进水管5、净水水样控制电磁阀4-1、原水水样控制电磁阀4-2、排水控制电磁阀4-3、三通接头8，微型水泵9、溢流管10、排液管11、水样暂存罐13、密封盖14、采样管15、排气管16正确安装，通过调试确保设备可以正常工作。
步骤2：水样自动抽取
调节控制电路，实现水样控制电磁阀和微型水泵9的切换控制，即打开净水水样控制电磁阀4-1，关闭原水水样控制电磁阀4-2，启动微型水泵9，开始对处理后净水水样的自动抽取。
步骤3：水样采集 
微型水泵将处理后水样注入水样暂存罐13，适当延长水样进入水样暂存罐内的时间，防止管壁的残液造成采样水样的污染，在水样暂存罐上端安装的排气管16的均衡压力作用下，最终采集到的水样与水样暂存罐上部溢流管的管口齐平；通过微处理器控制抽吸机构，通过采样管将水样暂存罐内待测水样抽入在线分析仪的检测池。
步骤4：剩余水样排空
水样采集结束后，打开排液管处的排水控制电磁阀4-3，在重力的作用下，水样暂存罐内的剩余水样自动流入处理前水样蓄水池中，此次水样采集结束。
步骤5：结束
实验结束，切断电源，关闭所有设备。
同理，对处理前水样的采集只要调节控制电路，打开处理前水样控制电磁阀，关闭处理后水样控制电磁阀，启动微型水泵，开始对处理前水样的自动抽取，其他同步骤2和3，即可完成处理前水样的采集步骤。
实施例2：
本实施例为本发明的一种应用于饮用水中重金属在线分析仪的多水样采集装置及采集方法的具体实施方式，图2为进行多路水样扩展时由两个三通接头组合而成三端输入一端输出的两联接头8H的连接方式示意图。
在上面实施例1水样采集装置的基础上，当需要增加水样采样的路数时，可以如图2中所示，再引入第二个三通接头8’，将第二个三通接头8’的输入端8’-a与原先的三通接头8的输出端8-c相连，这样所形成的一个新的三端输入一端输出的接头8H，其三个输入端分别为原三通接头8第一输入端8-a,原三通接头8第二输入端8-b,三通接头8’第三输入端8’-b,输出端为8’-c，该新的三端输入一端输出接头8H的输出端8’-c仍然连接水样主进水管7，这样采集水样路数由原来的一路输入扩展为三路。在需要再进一步增加水样采样的路数时，可以按上述配置连结方式以此类推再引入三通接头,从而可以根据需要实现多路水样的扩展。
现有水样采集器单个水样采集进水管直接与微型水泵相连接只能完成水样的单次采集，每个水样采集器只能完成一个水样的采集，采样设备无法循环使用，造成资源浪 费；采用本发明的饮用水中重金属在线分析仪的多水样采集装置，在采取一个水样时可采用配有一个水样进水管和水样控制电磁的简单配置方式，在采取两个水样时则采用在水样控制电磁阀4-1、4-2与微型水泵9之间通过一个三通接头连接到主进水管；在需要再增加水样采样的路数时，可以再引入第二个、第三个甚至更多三通接头。从而可以根据需要达到多路水样的扩展。克服了现有技术的只能对单个水样进行水样采集的缺点，实现采样水源采样路数的括展和多水源水样的顺序采集。此外，本发明饮用水中重金属在线分析仪的水样采集装置由于在水样暂存罐上端的密封盖上增设了排气管将罐内气压与外界相连通，保证罐内气体可以排出，由此可以防止当进水水样速度较快时可能造成的罐内液体回流和溢出取样管，从而影响水样采集的准确性的问题。

Claims (3)

1.一种水中重金属在线分析仪的水样采集装置，水样暂存罐(13)的上口部设有密封盖(14),将水样主进水管(7)通过密封盖(14)上的进水管通孔(K-a)插入到水样暂存罐(13)内的液面以下，采样管(15)通过密封盖(14)中间的采样管通孔(K-b)插入到水样暂存罐(13)内的液面以下，排气管(16)通过密封盖(14)上的排气管通孔(K-c)插入到水样暂存罐(13)内液面以上的空间；在水样暂存罐(13)侧壁的上部设有溢流管(10)通到蓄水池(17)中的液面以下；水样暂存罐(13)的底部设有排液管(11)经排水控制电磁阀(4-3)通到蓄水池(17)的液面以下；水样暂存罐(13)左侧壁通孔(K-e)连接溢流管(10)；其特征在于：与净水水样控制电磁阀(4-1)相连接的净水水样进水管(3)伸入至装在净水池(1)中的净水水样(2)的液面以下，净水水样控制电磁阀(4-1)的另一端连接至三通接头(8)的第一输入端(8-a)；与原水水样控制电磁阀(4-2)一端连接的原水水样进水管(5)伸入至蓄水池(17)中所装的处理前的原水水样(6)的液面以下，原水水样控制电磁阀(4-2)的另一端与三通接头(8)的第二输入端(8-b)相连，三通接头(8)的输出端(8-c)经微型水泵(9)与水样主进水管(7)相连。
2.如权利要求1所述水中重金属在线分析仪的水样采集装置，特征在于需要增加水样采样时，将其中所述的三通接头(8)替换为一个由两个三通接头组合而成的两联接头(8H)，该两联接头(8H)是将第二个三通接头(8’)的输入端(8’-a)与原先的三通接头(8)的输出端(8-c)相连，这样所形成的一个新的三端输入一端输出的两联接头(8H)。
3.如权利要求1所述水中重金属在线分析仪的水样采集装置，特征在于根据需要增加水样采样的路数时，将所述的三通接头(8)替换为一个由三个甚至更多三通接头依次连接所组成的多联接头。
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