CN104697817B - 一种多功能定深水位水质采样装置 - Google Patents

Abstract

一种多功能定深水位水质采样装置，包括固定在岸边三脚架上的水平伸缩杆，水平伸缩杆前端通过连接线悬挂设置具盖采样盘；具盖采样盘包括顶盖与盘体，顶盖上开设连接线通过孔和进液针通过孔，进液针穿过进液针通过孔在进液针电机的带动下控制采样进液，顶盖外侧设置有水质参数测定装置，盘体具有能够容纳若干个采样瓶的腔体，若干个采样瓶分别设置在带有多个凹槽的旋转台上，旋转台在底部旋转电机的带动下能够使采样瓶分别转至进液针下方进行采样；进液针电机、水质参数测定装置以及旋转电机均与控制器相连；本发明具盖采样盘到达预先设定的取样深度后，由水质参数测定装置测定该深度下的水质参数，采样瓶分别进行连续采样，操作简单，使用方便。

Description

一种多功能定深水位水质采样装置

技术领域

本发明属于水文及环境监测领域，具体涉及一种多功能定深水位水质采样装置。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展，国内地表水已遭到不同程度的污染，这些污染威胁着地表水的开发利用，影响着城市的发展和人民的健康，因而对地表水的监测得到了广泛的关注。

在目前水文及环境监测中需使用国标的采样方法，如《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91-2002)中明确规定，水质采样时需根据地表水体的深度确定水质采样点的深度。定深采集的水样经后续测试分析后能在很大程度上客观的反应地表水的污染状况，对水环境评价具有重要的参考价值。

目前，定深水位水质采样装置的原理基本相同，一般由采样容器连接具有长度显示功能的绳索组成。在实际操作中，存在以下问题：

(1)定深依靠绳索长度确定，而在流速较快的河流中，采样容器会沿水的流向产生一定偏移，影响深度数值的准确性。

(2)采样容器在采集完一个水样后必须回收清洗以避免产生干扰，再重复进行采样，采样的连续性很差，不能满足某些需要保证连续性的采样监测。

(3)对于大型河流或者水库，水深较深，水体温度、溶解氧和pH随深度变化明显，现有的采样装置不能满足温度、溶解氧和pH的实时测量，仍是通过采集上岸后进行测量，岸上的环境参数会对温度、溶解氧和pH参数造成很大的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种多功能定深水位水质采样装置，其结构简单，设计合理且使用方便，采样连续性强，精度及可靠性高，便于推广使用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：包括固定在岸边三脚架上的水平伸缩杆，水平伸缩杆的前端通过连接线悬挂设置具盖采样盘；所述的水平伸缩杆上固定控制器和轮盘，连接线缠绕在轮盘上能够进行长度调节；所述的具盖采样盘包括顶盖与盘体，顶盖上开设连接线通过孔和进液针通过孔，进液针穿过进液针通过孔在进液针电机的带动下控制采样进液，顶盖外侧还设置有水质参数测定装置，盘体具有能够容纳若干个采样瓶的腔体，若干个采样瓶分别设置在带有多个凹槽的旋转台上，旋转台在底部旋转电机的带动下能够使采样瓶分别转至进液针下方进行采样；所述的进液针电机、水质参数测定装置以及旋转电机均与控制器相连，具盖采样盘到达预先设定的取样深度后，由水质参数测定装置测定该深度下的水质参数并实时反馈至控制器，控制器控制进液针电机和旋转电机，使进液针打开进液针通过孔，分别对转至进液针下方的采样瓶进行连续采样。

所述的轮盘通过与控制器相连的滚轮电机带动，控制器操纵滚轮电机调节具盖采样盘下降深度。

所述的具盖采样盘顶盖与盘体通过合页活动连接。

所述的具盖采样盘顶盖与盘体的接触面间设置有密封贴，且顶盖与盘体闭合后边缘安装有若干个上紧螺栓。

所述的具盖采样盘底部具有用于安装旋转电机的上紧螺纹。

所述的采样瓶具有刻度线，且采样瓶内设置装有浮球的U型槽，U型槽内具有能够调节高度的液面探测针，液面探测针控制设在采样瓶外壁上的液面开关通断，液面开关与控制器相连；所述的浮球随着采样液面升高，当触碰到U型槽内已参考刻度线设定好高度的液面探测针时，液面开关关闭，控制器使进液停止。

所述的U型槽顶部设置有用于防止浮球因液面过高而溢出的隔挡网。

所述的隔挡网采用尼龙网。

所述的具盖采样盘为不锈钢具盖采样盘，采样瓶为有机玻璃采样瓶，浮球为塑料空心球。

所述的连接线采用能够直接传递信号的电线，且连接线外部包覆有绝缘防水套。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过水质参数测定装置确定采样深度，实现了定深采样的精确性，同时对温度、溶解氧和pH参数的实时测量也避免了上岸后周围环境因素的影响。

2、本发明具盖采样盘的盘体内设置有旋转台，且旋转台上有多个用于放置采样瓶的凹槽，通过旋转台旋转能够使采样瓶分别转至进液针的下方，进而实现连续采样。

3、本发明操作简单，使用方便，精确度和自动化程度高，便于推广，并且制作简便，有较高的经济价值。

4、本发明不仅适用于水文及环境监测时定深采集水样，还适用于污水处理厂及排污企业等，应用范围广。

5、可进行批量生产，便于大规模的推广应用。

进一步的，本发明采样瓶具有刻度线，且采样瓶内设置装有浮球的U型槽，浮球随着采样液面升高，当触碰到U型槽内的液面探测针时，液面开关关闭，控制器使进液停止。控制器控制旋转电机带动旋转台转动，当下一个空的采样瓶转至进液针下方的采样位置时，控制器再次控制进液针电机工作，进液针开关开启，新一个采样继续进行。本发明参考刻度线调节采样瓶上的液面探测针高度，能够根据需要得到不同体积的水样。

进一步的，本发明的具盖采样盘为不锈钢具盖采样盘，其自身材质的质量较重，在重力作用下，能够有效抗击流速较快的河流对采样容器造成的位置偏移，提高测量的准确性。

进一步的，本发明通过连接线即能够将进液针电机、滚轮电机、水质参数测定装置、旋转电机及液面开关与控制器相连，并能够进行彼此信号的传递，大大简化了系统线路结构，连接线外部包覆绝缘防水套，以保证操作安全。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明具盖采样盘的结构示意图；

图3为本发明采样瓶的结构示意图；

附图中：1.水平伸缩杆；2.岸边三脚架；3.固定螺栓；4.控制器；5.轮盘；6.滚轮电机；7.连接线；8.具盖采样盘；9.进液针；10.水质参数测定装置；11.进液针电机；12.进液针开关；13.上紧螺栓；14.采样瓶；15.凹槽；16.旋转台；17.旋转电机；18.连接线通过孔；19.密封贴；20.合页；21.上紧螺纹；22.隔挡网；23.刻度线；24.U型槽；25.液面开关；26.浮球；27.液面探测针。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1，本发明包括水平伸缩杆1、岸边三脚架2、控制器4、具盖采样盘8、水质参数测定装置10、连接线7以及用于缠绕连接线7的轮盘5；水平伸缩杆1通过固定螺栓3固定在岸边三脚架2上，水平伸缩杆1尾部上方固定有控制器4，轮盘5固定在水平伸缩杆1尾部下方，轮盘5上缠绕有连接线7，连接线7采用能够直接传递信号的电线；具盖采样盘8通过连接线7与水平伸缩杆1前端相连；具盖采样盘8的顶盖上设有进液针9，具盖采样盘8的盘体内有旋转台16，旋转台16上有用于放置采样瓶14的凹槽15，旋转台16下有旋转电机17，旋转电机17通过连接线7与控制器4相连，可带动旋转台16定向旋转；具盖采样盘8顶端进液针9上设有进液针开关12，进液针开关12带有进液针电机11，进液针电机11通过连接线7与控制器4相连；水质参数测定装置10设置在进液针9顶端外侧，通过连接线7与控制器4相连。其中，连接线7的外部套有绝缘防水套，以保证操作安全。

参见图2，本发明的具盖采样盘8顶盖留有连接线通过孔18，具盖采样盘8顶盖通过固定合页20与盘体相连，具盖采样盘8开口处有密封贴19，具盖采样盘8的顶盖与盘体闭合后边缘通过三个上紧螺栓13闭合，具盖采样盘8的底部设有上紧螺纹21，用于连接旋转电机17。其中，密封贴19和上紧螺栓13确保了防水性能。

参见图3，本发明的采样瓶14内有刻度线23、U型槽24、浮球26、液面探测针27及液面开关25，U型槽24顶设有隔挡网22。其中，隔挡网22是为了防止浮球26因液面过高而溢出，隔挡网22采用尼龙网；液面开关25通过连接线7与控制器4相连。

本发明具盖采样盘8为不锈钢材质，采样瓶14为有机玻璃材质，浮球26为硬质塑料空心球。

本发明的工作原理为：在选定采样距河边的水平距离后，通过控制器4调节轮盘5滚动，将水平伸缩杆1调至合适的长度后，利用固定螺栓3上紧固定在岸边三脚架2上；参考刻度线23调节采样瓶14上的液面探测针27高度，确定每个水样的体积，将调节好的多个采样瓶14安装在旋转台凹槽15内，闭合具盖采样盘8的顶盖，将上紧螺栓13上紧防止渗水；然后将具盖采样盘8抛入待采样的水体中，具盖采样盘8顶端的水质参数测定装置10开始测定水质参数，并通过连接线7传输至控制器4，调节控制器4使轮盘5滚动，收缩或下放连接线7，当水质参数测定装置10传来的水位参数达到预先设定的取样深度时，调节控制器4使轮盘5停止滚动，具盖采样盘8即达到预先设定的取样深度。

通过控制器4控制由连接线7连接的进液针电机11，进液针电机11工作，打开进液针开关12，水样采集开始；与此同时，水质参数测定装置10继续工作，测定该深度下的水温、溶解氧和pH参数，通过连接线7传输至控制器4储存，并可选择打印。

随着采样瓶14内液面持续升高，U型槽24内的浮球26随之升高，到达设定的水样体积后触碰液面探测针27，液面开关25关闭，通过连接线7在控制器4上显示采样结束，同时进液针电机11停止工作，进液针开关12关闭；通过控制器4控制具盖采样盘8内的旋转电机17工作，旋转电机17带动旋转台16转动，下一个空的采样瓶14转至进液针9下方的采样位置；通过控制器4再次控制进液针电机11工作，进液针开关12开启，新一个采样过程继续进行；后续若要连续采样或调整采样深度，重复前面步骤即可实现。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：包括固定在岸边三脚架(2)上的水平伸缩杆(1)，水平伸缩杆(1)的前端通过连接线(7)悬挂设置具盖采样盘(8)；所述的水平伸缩杆(1)上固定控制器(4)和轮盘(5)，连接线(7)缠绕在轮盘(5)上能够进行长度调节；所述的具盖采样盘(8)包括顶盖与盘体，顶盖上开设连接线通过孔(18)和进液针通过孔，进液针(9)穿过进液针通过孔在进液针电机(11)的带动下控制采样进液，顶盖外侧还设置有水质参数测定装置(10)，盘体具有能够容纳若干个采样瓶(14)的腔体，若干个采样瓶(14)分别设置在带有多个凹槽(15)的旋转台(16)上，旋转台(16)在底部旋转电机(17)的带动下能够使采样瓶(14)分别转至进液针(9)下方进行采样；所述的进液针电机(11)、水质参数测定装置(10)以及旋转电机(17)均与控制器(4)相连，具盖采样盘(8)到达预先设定的取样深度后，由水质参数测定装置(10)测定该深度下的水质参数并实时反馈至控制器(4)，控制器(4)控制进液针电机(11)和旋转电机(17)，使进液针(9)打开进液针通过孔，分别对转至进液针(9)下方的采样瓶(14)进行连续采样。

2.根据权利要求1所述的多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：所述的轮盘(5)通过与控制器(4)相连的滚轮电机(6)带动，控制器(4)操纵滚轮电机(6)调节具盖采样盘(8)下降深度。

3.根据权利要求1所述的多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：所述的具盖采样盘(8)顶盖与盘体通过合页(20)活动连接。

4.根据权利要求1或3所述的多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：所述的具盖采样盘(8)顶盖与盘体的接触面间设置有密封贴(19)，且顶盖与盘体闭合后边缘安装有若干个上紧螺栓(13)。

5.根据权利要求4所述的多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：所述的具盖采样盘(8)底部具有用于安装旋转电机(17)的上紧螺纹(21)。

6.根据权利要求1所述的多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：所述的采样瓶(14)具有刻度线(23)，且采样瓶(14)内设置装有浮球(26)的U型槽(24)，U型槽(24)内具有能够调节高度的液面探测针(27)，液面探测针(27)控制设在采样瓶(14)外壁上的液面开关(25)通断，液面开关(25)与控制器(4)相连；所述的浮球(26)随着采样液面升高，当触碰到U型槽(24)内已参考刻度线(23)设定好高度的液面探测针(27)时，液面开关(25)关闭，控制器(4)使进液停止。

7.根据权利要求6所述的多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：所述的U型槽(24)顶部设置有用于防止浮球(26)因液面过高而溢出的隔挡网(22)。

8.根据权利要求7所述的多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：所述的隔挡网(22)采用尼龙网。

9.根据权利要求6所述的多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：所述的具盖采样盘(8)为不锈钢具盖采样盘，采样瓶(14)为有机玻璃采样瓶，浮球(26)为塑料空心球。

10.根据权利要求1所述的多功能定深水位水质采样装置，其特征在于：所述的连接线(7)采用能够直接传递信号的电线，且连接线(7)外部包覆有绝缘防水套。