CN105388041B - 可拆卸水质采样器 - Google Patents

Abstract

一种可拆卸水质采样器，可调节支座(11)螺旋连接在容纳箱(10)底部的四个角上以保持所述容纳箱(10)水平和稳定，横杆(18)和竖杆(19)可枢转连接，带角度刻度的弧形连接件(20)根据设定角度固定横杆(18)和竖杆(19)，弹性元件(21)连接横杆(18)的近端和竖杆(19)中部的通孔(22)，所述横杆(18)设有固定螺旋硬管(15)的套筒(23)，多个螺旋硬管(15)带有刻度且可相互螺旋连接成设定长度的螺旋硬管杆，在密封部分(2)内的入水管(8)上设有电磁阀(6)，电缆(30)的另一端连接所述电磁阀(6)且所述电磁阀(6)通过通断电控制入水管(8)的开启和闭合。

Description

可拆卸水质采样器

技术领域

本发明涉及一种环境水质监测及水文测量技术领域，具体地涉及一种可以克服野外采样困难的用于监测分析水体质量的深水型水质测量的可拆卸采样器。

背景技术

随着水资源开发利用的强度和速度的加大和人们生态环境意识的日益增强，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，其中水样采集是水质调查、水质监测、污染水体治理等工作中的基础和关键环节，采集操作的规范性和所得数据的准确与否直接影响后续工作的正常开展。

如何有效采集具有代表性的水体样本成为水环境治理与研究的关键。河流、湖泊、水库等水体的底部沉积有大量的沉积态或絮凝态污染物，影响水体水质。尤其在我国东北地区，多年平均降雨量小，水库水量交换律低，经过多年运行，水库下层普遍存在絮凝物沉积现象，污染严重。随着经济发展，许多农业用水水库转变为城镇供水水库，用水目标的转变使水质标准大大提高。实际水库运行中，也已发生多次影响恶劣的水质突发事故。这些问题都与水体下层水质有密切关系，因此下层水体的水样提取成为研究问题的关键。在水体中，水深的差异会导致各层水体性质的差异。在同一水体中，不同水深下的光照强度、水温、透明度等物理性质不同；溶解氧含量、微生物数量及种类、溶解性有机物种类等生化指标也呈现一定差异；在污染水体中，某些污染物的浓度和形态随着水深的变化而变化。调查不同深度的水质状况、分析各层水体的物质组成、研究物质的形态及含量在各层水体间的迁移转化规律等对采水器的精确性和规范性提出了较高要求。

目前，现有技术的采样器适用范围有局限性，如只能在水上运载工具或开发完备的水边进行采样，但为进行环境监测有时会在一些未开发或岸边情况复杂的水体进行采样，现有用具难以满足要求，为检测人员增加了极大的工作难度。

现有技术中的环保机构和人员使用的水质采样器大体有以下几种。中国专利文献CN103278352A公开了一种可同步定深采集多层水样的采水器，它包括：手柄、绕线轮、提拉绳、承重带、浮体、采水单元和重托；其中，所述手柄与绕线轮固定连接，承重带头端连接绕线轮，从上至下依次可拆卸地连接浮体和若干采水单元，尾端连接重托；承重带上具有刻度和多个固定孔，采水单元由十字型管架、采样瓶、球和软木塞组成，十字型管架固定在承重带上，它的水平方向上的两个开口封闭，垂直方向上的两个开口敞开，两个采样瓶分别螺纹旋接在十字型管架水平两翼的两个开口上，采样瓶顶瓶口为入水口，底瓶口为出水口，每个采样瓶内置有一个球，球的直径不小于采样瓶的入水口的内径，球的密度小于水的密度，软木塞塞入十字型管架垂直方向的开口中，软木塞的直径不小于管的内径，软木塞的长度等于十字型管架的垂直高度，所有采水单元的软木塞依次由短绳连接构成提拉绳，提拉绳头端固定在手柄上。该文献集能够同步采集水体同一垂直断面不同深度的水样。但该文献无法采集远离岸边的水样区域的水样。因此，其适用性小，仅适用于采集岸边的水样范围。

中国专利文献CN102879226A公开了一种可视水样采集仪，主要有带有刻度的缆绳、触发器、缓冲板、桶体和活塞机构组成。其克服了水样扰动问题，但其操作不方便，且采集精度差无法满足水样采集的需要。

中国专利文献CN104374607A公开了一种地表水水样采集器，包括采集瓶，其特征在于：还包括支撑杆、横杆、手把、瓶塞、出水管和封堵球，两根所述支撑杆的一端分别与所述采集瓶的两个侧面连接，所述横杆固定在所述采集瓶的顶部，两根所述支撑杆的另一端与所述横杆连接，所述手把与所述横杆连接，所述采集瓶的底部设置有进水口，所述瓶塞设置在所述进水口内，所述瓶塞上设置有出水管，所述采集瓶内部设置有封堵球，所述封堵球的密度大于水的密度。在采集地表水时也可测试出温度，不易受到污染，具有便携、灵活、操作简单的特点，但其缺陷在于无法采集水域面积较大的水样和无法适用于地形条件复杂的岸边水域。

现有技术中，采水器可划分为简易型采水器、机械型采水器和智能采水器。简易型采水器虽然使用简单、制作成本较低，但是其自身的采样误差较大，精确性较难保证，采集的水样不具有特定代表性；机械型采水器在采水容器的密封、定深采样等方面较简便型有很大改进，采样误差较低，但是仍存在某些机械零部件安装复杂、操作繁琐、装置携带不便等问题；智能型采水器多用于水体的长期定点观测，采样所得结果精度很高，但是其生产和维护费用昂贵、设备本身以及电力供应等配套设备携带不便，较难应用于野外流动采样。

因此，本领域急需一种适应复杂地形的、可采集不同离岸距离水样的水样采集器，而且该采集器必须携带方便、操作简单且采集精度高。克服简易型采集精度低、机械型不方便携带和智能型的不适用野外流动采样的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适应复杂野外地形的、可采集不同离岸距离水样的可拆卸的水样采集器，而且该采集器携带方便、操作简单且采集精度高。

本发明提供了一种可拆卸水质采样器，其包括支座部分、连接部分和采样部分。

所述支座部分包括容纳箱和在所述容纳箱底部的四个可调节支座，所述可调节支座螺旋连接在容纳箱底部的四个角上以保持所述容纳箱水平和稳定，所述容纳箱的顶部表面设螺旋连接孔，所述容纳箱的一个侧面可开启以容纳拆卸后的连接部分和采样部分。

所述连接部分由支架、多个螺旋硬管、滑轮和线轮组成，其中，所述支架由横杆、竖杆、弧形连接件和弹性元件组成，所述竖杆底部设有螺纹且可与所述螺旋连接孔螺纹配合，所述横杆和竖杆可枢转连接，带角度刻度的所述弧形连接件根据设定角度固定横杆和竖杆，弹性元件连接横杆的近端和竖杆中部的通孔，所述横杆设有固定螺旋硬管的套筒，多个所述螺旋硬管带有刻度且可相互螺旋连接成设定长度的螺旋硬管杆，其中，第一螺旋硬管的近端设有卡接线轮的第一卡口和卡接电源的第二卡口，所述电源连接电缆，最末端的螺旋硬管的远端设有卡接滑轮的第三卡口，可拆卸固定在所述第一螺旋硬管的所述线轮可收卷和放卷带刻度连接线，所述连接线和电缆通过设在最远端螺旋硬管上的滑轮支撑垂直连接采样部分，其中，连接线的刻度起点位于密封部分的顶部。

所述采样部分包括密封部分和容纳部分，所述容纳部分容纳有采样瓶和配重块，所述采样瓶密封连接入水管，所述入水管密封进入所述密封部分，在密封部分内的入水管上设有电磁阀，所述电缆的另一端连接所述电磁阀且所述电磁阀通过通断电控制入水管的开启和闭合。

优选地，所述容纳箱的顶部表面设有多个螺旋连接孔以便连接多个竖杆。

优选地，所述容纳箱由硬质塑料制成。

优选地，所述弹性元件为螺旋弹簧。

优选地，竖杆的中部排列多个可连接所述弹性元件的通孔。

优选地，所述电源还设有电源开关。

优选地，所述电源为可充电电池。

优选地，所述采样瓶为圆柱有机玻璃采样瓶。

优选地，所述电磁阀为12伏直流电磁阀。

优选地，带有刻度的连接线为尼龙绳或钢绳。

本发明的可拆卸水质采样器克服了现有技术中的适用范围受到复杂采样地形限制、携带不便、无法高精度定位、定深采样等应用范围上的缺陷，另外，本发明结构紧凑，占用空间小，成本低廉且可适用于不同环境的水体采样。

附图说明

图1是根据本发明的可拆卸水质采样器的采样状态的结构示意图。

图2是根据本发明的可拆卸水质采样器的非采样状态的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在本文中的术语“近端”指的是离用户近的一端，“远端”指的是远离用户的一端。

图1是根据本发明的可拆卸水质采样器的采样状态的结构示意图。参见图1，一种可拆卸水质采样器包括支座部分1、连接部分4和采样部分5。

所述支座部分1包括容纳箱10和在所述容纳箱10底部的四个可调节支座11，所述可调节支座11螺旋连接在容纳箱10底部的四个角上以保持所述容纳箱10水平和稳定，所述容纳箱10的顶部表面设螺旋连接孔12，所述容纳箱10的一个侧面13可开启以容纳拆卸后的连接部分4和采样部分5。有个四个可调节支座11可以调节不同的高度，支座部分1可以适用于不平整的地面，例如采样区域的岸边为不平整的岸边等。容纳箱10提供了支承作用和容纳非采样状态的连接部分4和采样部分5。本发明的容纳箱采取侧开式不会影响底部和顶部的支承功能，因此，支座部分1既可以提供水平且稳固的支承作用，而且可以在非采样期间容纳可拆卸的连接部分4和采样部分5，使得本发明的可拆卸水质采样器方便携带和节省空间。

连接部分4由支架14、多个螺旋硬管15、滑轮16和线轮17组成。所述支架14由横杆18、竖杆19、弧形连接件20和弹性元件21组成，所述竖杆19底部设有螺纹且可与所述螺旋连接孔12螺纹配合，所述横杆18和竖杆19可枢转连接，带角度刻度的所述弧形连接件20根据设定角度固定横杆18和竖杆19，弹性元件21连接横杆18的近端和竖杆19中部的通孔22，所述横杆18设有固定螺旋硬管15的套筒23，多个所述螺旋硬管15带有刻度且可相互螺旋连接成设定长度的螺旋硬管杆，其中，第一螺旋硬管24的近端设有卡接线轮17的第一卡口25和卡接电源26的第二卡口27，所述电源26连接电缆30，最末端的螺旋硬管的远端设有卡接滑轮16的第三卡口28，可拆卸固定在所述第一螺旋硬管24的所述线轮17可收卷和放卷带刻度连接线29，所述连接线29和电缆30通过滑轮16支撑垂直连接采样部分5，其中，连接线29的刻度起点位于密封部分2的顶部。

连接部分4的支架14和螺旋硬管均可拆卸，而且组装简单，通过，带角度刻度的所述弧形连接件20可以按照设定角度固定横杆18和竖杆19,使得固定在横杆18上的由多个螺旋硬管组成的螺旋硬管杆可以以不同的角度伸入采样水域，适用于不同条件下的采样作业。弹性元件21可以增加近端的力臂作用使得连接部分更加稳定。弹性元件可以根据需要连接竖杆19中部的不同位置的通孔22以便施加不同的弹性力。线轮17和滑轮16一起对连接线29和电缆30进行收卷和放卷进而对采样部分进行提升和下降作业。

所述采样部分5包括密封部分2和容纳部分3，所述容纳部分3容纳有采样瓶7和配重块9，所述采样瓶7密封连接入水管8，所述入水管8密封进入所述密封部分2，在密封部分2内的入水管8上设有电磁阀6，所述电缆30的另一端连接所述电磁阀6且所述电磁阀6通过通断电控制入水管8的开启和闭合。配重块9有助于采样部分5垂直进入采样深度。密封部分2的密封作用确保了电磁阀6的工作环境。

当用户到达采样区域后，根据地形条件和所需采样点的不同，用户调整支座部分1的可调节支座11和调节连接部分4的弧形连接件20的角度，根据需要的弹性力将弹性元件21的连接相应的连接通孔22，根据采样点离支座部分1的距离确定组装的螺旋硬管杆的长度。随着线轮17的放卷，采样部分5进入水中的采样点，根据需要的深度进行放卷，放卷的长度等于采样点的深度加上可调节支座11到横杆18的距离和螺旋硬管杆的长度。电源26可以为电磁阀6提供12伏特或其他数值的电压进而控制电磁阀6的通电和断电。当电源26不通电时，电磁阀6不工作，入水管8闭合，没有水样进入采样瓶7，由于仅需要采样时，电源26才通电，因此节约了电能，这对野外作业保持电能充足起到了重要的作用。当密封部分2的顶部到达采样深度时，即入水管8的入口到达采样深度时，电源26通电，电磁阀6开启入水管8，进入采样瓶7中的水即采样深度的水样。待采样瓶采集水样后，电源26断电，电磁阀6断开入水管8，切断水域和采用瓶7的连通，线轮17进行收卷，待采用部分5离开水面，可旋转和螺旋连接孔12螺纹配合的竖杆1990度，便于用户在岸边收集采样部分5。

如图2所示的根据本发明的可拆卸水质采样器的非采样状态的结构示意图。参见图2，当不采集水样时，连接部分4和采样部分5分别拆卸下来通过侧面13放入容纳箱10中。

在一个实施例中，容纳箱10的顶部表面设有多个螺旋连接孔12以便连接多个竖杆19。

在一个实施例中，容纳箱10由硬质塑料制成。

在一个实施例中，弹性元件21为螺旋弹簧。

在一个实施例中，竖杆19的中部排列多个可连接所述弹性元件21的通孔22。

在一个实施例中，电源26还设有电源开关。

在一个实施例中，电源26为可充电电池。

在一个实施例中，所述采样瓶7为圆柱有机玻璃采样瓶。

在一个实施例中，所述电磁阀6为12伏直流电磁阀。

在一个实施例中，带有刻度的连接线29为尼龙绳或钢绳。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (4)

1.一种可拆卸水质采样器，其包括支座部分(1)、连接部分(4)和采样部分(5)，其中,

所述支座部分(1)包括容纳箱(10)和四个可调节支座(11)，所述可调节支座(11)螺旋连接在容纳箱(10)底部的四个角上以保持所述容纳箱(10)水平和稳定，所述容纳箱(10)的顶部表面设螺旋连接孔(12)，所述容纳箱(10)的一个侧面(13)可开启以容纳拆卸后的连接部分(4)和采样部分(5)；

所述连接部分(4)由支架(14)、多个螺旋硬管(15)、滑轮(16)和线轮(17)组成，其中，所述支架(14)由横杆(18)、竖杆(19)、弧形连接件(20)和弹性元件(21)组成，所述竖杆(19)底部设有螺纹且可与所述螺旋连接孔(12)螺纹配合，所述横杆(18)和竖杆(19)可枢转连接，带角度刻度的所述弧形连接件(20)根据设定角度固定横杆(18)和竖杆(19)，弹性元件(21)连接横杆(18)的近端和竖杆(19)中部的通孔(22)，所述横杆(18)设有固定螺旋硬管(15)的套筒(23)，多个所述螺旋硬管(15)带有刻度且可相互螺旋连接成设定长度的螺旋硬管杆，可拆卸固定在第一螺旋硬管(24)的所述线轮(17)可收卷和放卷带刻度连接线(29)，所述连接线(29)和电缆(30)通过设在最远端的螺旋硬管上的滑轮(16)支撑而垂直连接采样部分(5)，其中，连接线(29)的刻度起点位于密封部分(2)的顶部；所述容纳箱(10)的顶部表面设有多个螺旋连接孔(12)以便连接多个竖杆(19),竖杆(19)的中部排列多个可连接所述弹性元件(21)的通孔(22)；

所述采样部分(5)包括密封部分(2)和容纳部分(3)，所述容纳部分(3)容纳有采样瓶(7)和配重块(9)，所述采样瓶(7)密封连接入水管(8)，所述入水管(8)密封进入所述密封部分(2)，在密封部分(2)内的入水管(8)上设有电磁阀(6)，所述电缆(30)的另一端连接所述电磁阀(6)且所述电磁阀(6)通过通断电控制入水管(8)的开启和闭合；第一螺旋硬管(24)的近端设有卡接线轮(17)的第一卡口(25)和卡接电源(26)的第二卡口(27)，所述电源(26)连接电缆(30)，最末端的螺旋硬管的远端设有卡接滑轮(16)的第三卡口(28)，带有刻度的连接线(29)为尼龙绳，电源(26)还设有电源开关，所述电源(26)为可充电电池，所述电磁阀(6)为12伏直流电磁阀。

2.如权利要求1所述的可拆卸水质采样器，其中，所述容纳箱(10)由硬质塑料制成。

3.如权利要求1所述的可拆卸水质采样器，其中，所述弹性元件(21)为螺旋弹簧。

4.如权利要求1所述的可拆卸水质采样器，其中，所述采样瓶(7)为圆柱有机玻璃采样瓶。