CN103645069A

CN103645069A - 垂直分层水样同步采样器及其采样方法

Info

Publication number: CN103645069A
Application number: CN201310731057.4A
Authority: CN
Inventors: 胡维平; 邓建才
Original assignee: Nanjing Institute of Geography and Limnology of CAS
Current assignee: Nanjing Institute of Geography and Limnology of CAS
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: CN103645069B

Abstract

本发明涉及用于在地学、环境科学研究中采集水样的装置，具体是一种垂直分层水样同步采样器及其采样方法；该装置为该框架结构由四根垂向条形方柱和上下两个水平向密封面构成，其余面敞开，立方体内中空；所述的每个垂向条形方柱的面向立方体框架结构中心的两个相邻垂向面上设置贯通的垂向卡槽，每两个垂向卡槽之间插入密封活动面板，密封活动面板分为前板、后板以及两侧的侧板，将立方体垂向四面密封包覆形成中空的内腔，防漏水的防漏水的柔性隔断布层和密封活动面板将立方体分隔成分层的各个密封隔层，位于每个等距离密封隔层的密封活动面板上均开设取样孔；横向卡槽两端与前板、后板相连接，并等距离设置于侧板与密封活动隔层板结合部的运动导槽内。

Description

垂直分层水样同步采样器及其采样方法

技术领域

本发明涉及用于在地学、环境科学研究中采集水样的装置，具体地说，是一种垂直分层水样同步采样器及其采样方法，适用于浅水湖泊和河流的分层水样采集。

背景技术

水样采集是湖泊环境与生态系统研究必备的工具之一。现有技术的水样采集装置，一般高约50 cm左右，采集水样一般为50 cm厚度混合样体，无法实现水域垂直方位的分层同步采集，不利于对湖泊的水体环境及生态系统垂直分布的研究。在进行湖泊物理、生物、化学参数垂直分布特征、尤其是界面附近的分布特征研究时，这些采样难以达到研究要求。此外，湖泊研究通常需要不同水层或不同水样点同步采集水样，现有单水样采集器需要大量的人力与物力，并需要工作人员协调准确，实现的难度较大，且需要动力支撑。因此，现有技术的单水样采集器不能解决便捷同步采集纵向层次水体的样品的技术缺陷。

为此，公开号为CN2901286的中国实用新型专利本申请人的发明人团队研发了一种适用于浅水湖泊和河流分层水样采集的分层水样同步采样器。具体的技术方案为：设置一支架，支架上设有垂直分层，分层上设有多根平行、层隔布置的采水管，采水管一端为进水口，另一端出水口通过导管连通至对应的采样瓶，采样瓶设有排气口和活动封闭的水样出口，排气口通过导管连通至负压分配器的对应进气口，负压分配器设有一个出气口，通过导管连通至真空泵。负压分配器出气口与真空泵之间最好设有缓冲瓶，负压分配器出气口通过导管连通至缓冲瓶，缓冲瓶的出气口通过导管连通至真空泵，缓冲瓶设有活动封闭的排水口。支架上的垂直分层可设有刻度，层隔可等距。

上述实用新型的装置可实现同步、快速获得湖泊水域纵向不同层次及测点多个水样；具有提高采集水样的分层精度；操作简便等技术效果和优势，在研究水体物质垂直分层和界面物质交换方面发挥了巨大作用。但是，该分层水样同步采样器的采样工作需要依赖动力实现，这为在湖泊水域的操作加大了难度；且装置构造相对比较复杂，其结构单元涉及真空泵等较贵重装置，加大了应用和科研工作的资金负担。

发明内容

为了克服现有技术的技术缺陷，本发明的技术目的在于提供一种新的垂直分层水样同步采样器，使得该垂直分层水样同步采样器具有不依赖外加动力进行水域纵向分层水样的同步采样，并且该采样器结构简单制造成本低廉，密封效果好，整体质量轻，方便单人操作，水样分层精度准确可调等优点。本发明的另一个技术目的在于提供利用该垂直分层水样同步采样器的采样方法。

为了实现本发明的技术目的，本发明的技术方案如下。

一种垂直分层水样同步采样器，其特征为长方体框架结构，该框架结构由四根垂向条形方柱和上下两个水平向密封面构成，其余面敞开，长方体内中空；所述的每个垂向条形方柱的面向长方体框架结构中心的两个相邻垂向面上设置贯通的垂向卡槽，使得每两个垂向条形方柱相对应的垂向面上的卡槽两两相对；每两个垂向卡槽之间插入密封活动面板，密封活动面板分为前板、后板以及两侧的侧板，将长方体垂向四面密封包覆形成中空的内腔，整个长方体横截面呈长方形，前板、后板及侧板的长度相同，前板、后板的宽度相同，并大于侧板的宽度；每个垂向条形方柱面向长方体框架的内腔的两个相邻垂向面上等距离分层设置横向卡槽，使得每根条形方柱上的横向卡槽位于同一水平向平面上，前板卡槽内侧置入固定条形磁铁，后板卡槽中置入与防漏水的柔性隔断布层相连的活动条形磁铁，抬起后板卡扣，在磁力的作用下，防漏水的柔性隔断布层插入侧板横向卡槽之间，并且其上活动条形磁铁与前板固定条形磁铁吸在一起；防漏水的柔性隔断布层和密封活动面板将长方体室腔分隔成分层的各个密封隔层，密封活动面板两侧与条形方柱垂向卡槽的结合部及横向卡槽与条形磁铁的结合部设有贯通圆孔，圆孔内设有防漏水密封高压气管；位于每个等距离密封隔层的密封活动面板上均开设取样孔。

进一步改进在于：所述的防漏水的柔性隔断布层为防水材料材料制成。

将长方体框架放入水体中，待水体环境稳定后，将密封活动面板从长方体的四面分别纵向插入各纵向卡槽；

根据预采取水样的要求，确定分层形式和分层数，将防漏水的柔性隔断布层连同活动条形磁铁固定在后板上，并用卡扣扣好；

拔起卡扣连杆，与防漏水的柔性隔断布层相连的活动条形磁铁在前板强力固定条形磁铁的磁力吸引下，防漏水的柔性隔断布层沿横向卡槽朝向前板边缘强力固定条形磁铁移动，两条形磁铁紧贴在一起；

向采样器防漏水密封高压气管充入高压气体，使结合部进行纵向和横向进一步密封；

密封后从水域中取出垂直分层水样同步采样器;

按从上至下顺序依次从对应的各隔层的取样孔对各层的水样进行取样采集。

本发明的有益效果在于：

首先，本发明的垂直分层水样同步采样器构造简单，方便生产，设备制作成本低且密封性好，重量轻；且本发明的采样器，采样器部分可拆装，携带与操作方便，适合浅水湖泊和河流水域情况下的单人操作，在环保、水质分析、科研、教学等领域均具有广泛用途。

其次，本发明的垂直分层水样同步采样器手动实现采样，不需要任何人工以外的动力提供；

最后，本发明的垂直分层水样同步采样器可以根据采样的不同要求，设置不同的水层分层空间位置和数量；根据本发明的采样器采得的分层水样不易混合，准确度高，同时采集的不同水层水样之间相互无干扰，使得采集的水样分层更准确，提高了水层水样研究数据的精度。

附图说明

图1是本发明所述垂直分层水样同步采样器的基本结构图；

图2是本发明所述垂直分层水样同步采样器的横向剖面图

图3是本发明所述垂直分层水样同步采样器的前板正视图；

图4是本发明所述垂直分层水样同步采样器的侧板俯视图；

图5是本发明所述垂直分层水样同步采样器的侧板正视图；

图6是本发明所述的条形方柱的卡槽结构分布示意图；

其中，1-条形方柱；2-横向密封面；3-纵向卡槽；4-密封活动面板为前板、后板、两侧侧板的统称；5-横向卡槽；6-防漏水的柔性隔断布层；7-取样孔;8-条形磁铁;9-前板；10-后板；11-侧板；12-防漏水密封高压气管。

具体实施方式

实施例1

本实施例说明本发明所述的垂直分层水样同步采样器的结构和构造。

参看图1—6，本发明垂直分层水样同步采样器，长方体框架结构，该框架结构由四根垂向条形方柱1和上下两个水平向密封面2构成，其余面敞开，长方体内中空；所述的每个垂向条形方柱1的面向长方体框架结构中心的两个相邻垂向面上设置贯通的垂向卡槽3，使得每两个垂向条形方柱1相对应的垂向面上的卡槽两两相对；每两个垂向卡槽3之间插入密封活动面板4，密封活动面板4分为前板9、后板10以及两侧的侧板11，将长方体垂向四面密封包覆形成中空的内腔，整个长方体横截面呈长方形，前板9、后板10及侧板11的长度相同，前板9、后板10的宽度相同，并大于侧板11的宽度，优选前板9与侧板11的宽度比为2:1；每个垂向条形方柱1面向长方体框架的内腔的两个相邻垂向面上等距离分层设置横向卡槽5，使得每根条形方柱1上的横向卡槽5位于同一水平向平面上，前板卡槽内侧置入固定条形磁铁8，后板卡槽中置入与防漏水的柔性隔断布层6相连的活动条形磁铁8，抬起后板卡扣，在磁力的作用下，防漏水的柔性隔断布层6插入侧板横向卡槽5之间，并且其上活动条形磁铁8与前板固定条形磁铁8吸在一起；防漏水的柔性隔断布层6和密封活动面板4将长方体室腔分隔成分层的各个密封隔层，密封活动面板4两侧与条形方柱1垂向卡槽3的结合部及横向卡槽5与条形磁铁8的结合部设有贯通圆孔，圆孔内设有防漏水密封高压气管12；位于每个等距离密封隔层的密封活动面板4上均开设取样孔7。

每个横向卡槽5之间插入防漏水的柔性隔断布层6，防漏水的柔性隔断布层6和密封活动面板5将长方体分隔成分层的各个隔层；位于每个等距离隔层的密封活动面板4上均开设取样孔7，其中，所述的横向卡槽5的分层间距相等，各横向卡槽5将纵向条形方柱1分隔为间距相等的各个最小分层单元，防漏水的柔性隔断布层6为防水材料材料制成。

实施步骤

本实施例说明利用本发明所述的垂直分层水样同步采样器采集水样的方法，包括以下步骤：

密封后从水域中取出垂直分层水样同步采样器;

有益效果：本发明的垂直分层水样同步采样器构造简单，方便生产，设备制作成本低且密封性好，重量轻；且本发明的采样器，其部分可拆装，携带与操作方便，适合浅水湖泊和河流水域情况下的单人操作，在环保、水质分析、科研、教学等领域均具有广泛用途；本发明的垂直分层水样同步采样器可实现手动实现采样，不需要任何人工以外的动力提供；本发明的垂直分层水样同步采样器可以根据采样的不同要求，设置不同的水层分层空间位置和数量；根据本发明的采样器采得的分层水样不易混合，准确度高，同时采集的不同水层水样之间相互无干扰，使得采集的水样分层更准确，提高了水层水样研究数据的精度。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种垂直分层水样同步采样器，其特征为长方体框架结构，该框架结构由四根垂向条形方柱(1)和上下两个水平向密封面(2)构成，其余面敞开，长方体内中空；所述的每个垂向条形方柱(1)的面向长方体框架结构中心的两个相邻垂向面上设置贯通的垂向卡槽(3)，使得每两个垂向条形方柱(1)相对应的垂向面上的卡槽两两相对；每两个垂向卡槽(3)之间插入密封活动面板(4)，密封活动面板(4)分为前板（9）、后板（10）以及两侧的侧板（11），将长方体垂向四面密封包覆形成中空的内腔，整个长方体横截面呈长方形，前板（9）、后板（10）及侧板（11）的长度相同，前板（9）、后板（10）的宽度相同，并大于侧板（11）的宽度；每个垂向条形方柱(1)面向长方体框架的内腔的两个相邻垂向面上等距离分层设置横向卡槽(5)，使得每根条形方柱(1)上的横向卡槽(5)位于同一水平向平面上，前板卡槽内侧置入固定条形磁铁(8)，后板卡槽中置入与防漏水的柔性隔断布层（6）相连的活动条形磁铁(8)，抬起后板卡扣，在磁力的作用下，防漏水的柔性隔断布层(6)插入侧板横向卡槽(5)之间，并且其上活动条形磁铁（8）与前板固定条形磁铁（8）吸在一起；防漏水的柔性隔断布层(6)和密封活动面板(4)将长方体室腔分隔成分层的各个密封隔层，密封活动面板(4)两侧与条形方柱(1)垂向卡槽(3)的结合部及横向卡槽（5）与条形磁铁（8）的结合部设有贯通圆孔，圆孔内设有防漏水密封高压气管（12）；位于每个等距离密封隔层的密封活动面板(4)上均开设取样孔(7)。

2.根据权利要求1所述的所述的垂直分层水样同步采样器，其特征在于：所述的防漏水的柔性隔断布层（6）为防水材料材料制成。

3.利用权利要求1所述的垂直分层水样同步采样器采集水样的方法，包括以下步骤：

1)将长方体框架放入水体中，待水体环境稳定后，将密封活动面板从长方体的四面分别纵向插入各纵向卡槽；

2）根据预采取水样的要求，确定分层形式和分层数，将防漏水的柔性隔断布层连同活动条形磁铁固定在后板上，并用卡扣扣好；

3)拔起卡扣连杆，与防漏水的柔性隔断布层相连的活动条形磁铁在前板强力固定条形磁铁的磁力吸引下，防漏水的柔性隔断布层沿横向卡槽朝向前板边缘强力固定条形磁铁移动，两条形磁铁紧贴在一起；

4)向采样器防漏水密封高压气管充入高压气体，使结合部进行纵向和横向进一步密封；

5)密封后从水域中取出垂直分层水样同步采样器;

6)按从上至下顺序依次从对应的各隔层的取样孔对各层的水样进行取样采集。