CN105527128A - 水质自动采样装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动采样装置及方法，所述自动采样装置包括：泵，所述泵用于抽取样品；切换单元，所述切换单元设置在所述泵的输出端，用于将所述泵抽取的样品选择性地通入至少二个容器中任一个内；至少二个容器，所述至少二个容器分别连通应用通道、排废通道和留样通道；留样单元，所述留样通道的输出端连通所述留样单元。本发明具有可靠性高、可连续采样等优点。
Description
技术领域
本发明涉及采样，特别涉及水质自动采样装置及方法。
背景技术
随着科技的发展，传统水质在线监测系统由于水样采集间隔长(通常为1～2小时)，水样代表性差，应对污染物扩散，响应速度慢，监管企业偷排漏排盲区大，在水样浓度变化大的场合测量值的准确性存在一定盲区，越来越不能满足监测部门的需求，越来越多的水污染事件的发生，都把矛头指向监管部门及水质在线监测仪。
作为配套的水质自动采样器承担着越来越重要的作用，目前传统的水质自动采样器主要负责采样或超标留样功能，不具有混合采样功能，水样暂存功能，也无循环供样、自动清洗排空功能；新型化采样器要负责采集混合样、分析仪表供样，同时还要有超标留样功能、自动排空清洗。目前市场上有几种采样器，具有为：
1.湖南力合提出了带底部排空的水质自动采样器，请参见中国专利CN200620147018.4，在每个采样瓶底部布置一个夹管阀，利用这类夹管阀组来实现底部排空和进样，采样有蠕动泵控制，排空靠自身重力排空。该采样器的工作方法如下：
采样时，打开采样蠕动泵，打开对应采样瓶夹管阀，蠕动开始启动，从采样点将水样采集至采样瓶，采样结束后，关闭夹管阀；
排空时，打开排空夹管阀，打开所需排空采样瓶底部夹管阀，等待设定排空时候后，关闭所有夹管阀，排空结束；
清洗时，打开采样蠕动泵，打开对应采样瓶夹管阀，打开清洗电磁阀，蠕动开始启动，将清洗水采集至采样瓶，待设定时间到后，关闭蠕动泵，打开排空夹管阀，将清洗水进行排空。
上述采样器具有以下不足：
功能存在缺陷：无法采集混合样、无法供样等。
清洗方法存在问题：清洗水底部进，清洗效果不理想，只能达到润洗的效果。
排空方式存在问题：利用每个取样瓶底部安装一个夹管阀的方式进行排空，夹管阀组故障率高，维护更换麻烦。
日常维护存在问题：在水质较差的场合，夹管阀容易堵，导致采样瓶水样漏出，靠近采样器内侧的夹管阀软件更换非常麻烦。
2.湖南力合还提出了用于水质采样设备中采样瓶的自动排空清洗装置，请参见中国专利CN200410046969.9，该装置的基本原理为：利用丝杆式步进电机在丝杆上带上下两个滑块，上滑块带喷嘴负责清洗，下滑块负责排空，采样瓶底部带弹簧的排液嘴结构，通过下滑块顶开弹簧达到排空的目的。该装置的工作方法如下：
当排空命令时，丝杆带滑块向上移动，下滑块将采样瓶底部排液嘴向上顶开，让采样瓶水样通过排空管路自然排出，排空完后回到初始位。
当清洗命令时，丝杆带滑块向下移动，当上滑块喷嘴进入采样瓶口后，打开清洗电池阀，对采样瓶进行清洗。
这类装置会有以下不足：
这种底部排空方式利用弹簧加密封圈进行密封，可靠性不高，在有泥沙杂质的情况下，底部容易密封不好，出现漏水情况。
3.专利石家庄德润环保提出一种自动排空水质自动采样装置，请参见中国专利CN201120347385.0，该装置的基本原理为：采用丝杆步进电机加分配器结构，实现自动排空采样瓶水样，该装置的工作方法如下：
采样时，分配器选择要采样的瓶号，丝杠步进电机开始下移，同时打开采样电磁阀，打开采样蠕动泵(正转)，打开进样电磁阀，开始采样。
排空时，分配器选择要排空的瓶号，丝杠步进电机开始下移，同时打开采样电磁阀，打开采样蠕动泵(反转)，打开进样电磁阀，开始排空，排至采样口。
混合采样时，需将水样先采集至混匀桶，然后通过混匀桶将水样采集至
留样瓶，由于采用单混匀桶配置，采样存在盲区。
上述自动采样装置具有以下不足：
单混匀桶结构，混合采样存在盲区，不能实现连续不间断采样；
单泵模式，无法实现混匀桶采样、混匀桶供样/留样、留样瓶排空同时进行，系统单一，无法满足现有污染源项目需求。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种可连续采样、可靠的水质自动采样装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种自动采样装置，所述自动采样装置包括：
泵，所述泵用于抽取样品；
切换单元，所述切换单元设置在所述泵的输出端，用于将所述泵抽取的样品选择性地通入至少二个容器中任一个内；
至少二个容器，所述至少二个容器分别连通应用通道、排废通道和留样通道；
留样单元，所述留样通道的输出端连通所述留样单元。
根据上述的自动采样装置，可选地，所述留样单元包括：
至少二个留样瓶；
放置台，所述至少二个留样瓶安装在所述放置台上；
马达，所述马达用于驱动所述放置台移动，使得所述留样通道的输出端连通所述至少二个留样瓶中的任一个。
根据上述的自动采样装置，可选地，所述自动采样装置进一步包括：
抽取通道，所述抽取通道用于抽取所述留样单元内的样品。
根据上述的自动采样装置，可选地，所述自动采样装置进一步包括：
清洗通道，所述清洗通道用于将清洗流体输送到到所述至少二个容器和/或留样单元内。
根据上述的自动采样装置，可选地，所述自动采样装置进一步包括：
试剂通道，所述试剂通道用于将试剂输送到到所述留样单元内。
根据上述的自动采样装置，可选地，所述自动采样装置进一步包括：
冷藏柜，所述留样单元安装在所述冷藏柜内。
根据上述的自动采样装置，可选地，所述自动采样装置进一步包括：
搅拌单元，所述搅拌单元用于搅拌所述至少二个容器内的样品。
本发明还提供了自动采样方法，该发明目的是通过以下技术方案实现的：
根据上述的自动采样装置的自动采样方法，所述自动采样方法包括以下步骤：
(A1)通过切换单元的切换，使得泵抽吸的样品通入至少二个容器中的第一容器内；
(A2)样品进入所述第一容器内并混合；
(A3)通过所述切换单元的切换，使得泵抽吸的样品通入至少二个容器中的第二容器内；
第一容器内的样品分别通过应用通道送往下游、通过留样通道送入留样单元内、通过排废通道排废。
根据上述水质自动采样方法，可选地，步骤(A3)中，所述留样单元移动，使得所述留样通道的输出端连通所述留样单元内的任一留样瓶。
根据上述水质自动采样方法，优选地，所述样品是水样。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.具有连续采样、混样、供样功能，实现24小时不间断连续采样，使水样更具代表性；
2.可自动监测偷排采样，解决传统采样器固定点采样，盲区大的问题，企业偷监管难的问题；
3.可同时进行混合采样，混合供样和留样瓶排空任务，大大提高系统工作效率；
4.具有采样瓶自动清洗排空功能，通过清洗排空装置，确定采样瓶位置。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例1的自动采样装置的结构简图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本发明实施例的自动采样装置的结构图，如图1所示，所述自动采样装置包括：
泵，所述泵用于抽取样品，如液体或气体样品；
切换单元，所述切换单元如多通阀设置在所述泵的输出端，用于将所述泵抽取的样品选择性地通入至少二个容器中任一个内；
至少二个容器，所述至少二个容器分别连通应用通道、排废通道、留样通道及溢流通道；
留样单元，所述留样通道的输出端连通所述留样单元；所述留样单元包括：
至少二个留样瓶；
放置台，所述至少二个留样瓶安装在所述放置台上；
马达，所述马达用于驱动所述放置台移动(平移或转动)，使得所述留样通道的输出端连通所述至少二个留样瓶中的任一个；
抽取通道，所述抽取通道用于抽取所述留样单元内的样品；
清洗通道，所述清洗通道用于将清洗流体输送到到所述至少二个容器和/或留样单元内；
试剂通道，所述试剂通道用于将试剂输送到到所述留样单元内；
冷藏柜，所述留样单元安装在所述冷藏柜内；
搅拌单元，所述搅拌单元用于搅拌所述至少二个容器内的样品。
根据上述的自动采样装置的自动采样方法，所述自动采样方法包括以下步骤：
(A1)通过切换单元的切换，使得泵抽吸的样品如水样通入至少二个容器中的第一容器内；
(A2)样品进入所述第一容器内并(通过搅拌)混合；
(A3)通过所述切换单元的切换，使得泵抽吸的样品通入至少二个容器中的第二容器内；
第一容器内的样品分别通过应用通道送往下游、通过留样通道送入留样单元内(所述留样单元移动，使得所述留样通道的输出端连通所述留样单元内的任一留样瓶)、通过排废通道排废；
清洗时，清洗用流体送入至少二个容器中任一个以及留样单元内，再通过收取通道排出，从而完成清洗；
为了增加样品的保存时间，通过试剂通道向留样单元内送入试剂，如硫酸。
Claims (10)
1.一种自动采样装置，其特征在于：所述自动采样装置包括：
泵，所述泵用于抽取样品；
切换单元，所述切换单元设置在所述泵的输出端，用于将所述泵抽取的样品选择性地通入至少二个容器中任一个内；
至少二个容器，所述至少二个容器分别连通应用通道、排废通道和留样通道；
留样单元，所述留样通道的输出端连通所述留样单元。
2.根据权利要求1所述的自动采样装置，其特征在于：所述留样单元包括：
至少二个留样瓶；
放置台，所述至少二个留样瓶安装在所述放置台上；
马达，所述马达用于驱动所述放置台移动，使得所述留样通道的输出端连通所述至少二个留样瓶中的任一个。
3.根据权利要求1所述的自动采样装置，其特征在于：所述自动采样装置进一步包括：
抽取通道，所述抽取通道用于抽取所述留样单元内的样品。
4.根据权利要求1所述的自动采样装置，其特征在于：所述自动采样装置进一步包括：
清洗通道，所述清洗通道用于将清洗流体输送到到所述至少二个容器和/或留样单元内。
5.根据权利要求1所述的自动采样装置，其特征在于：所述自动采样装置进一步包括：
试剂通道，所述试剂通道用于将试剂输送到到所述留样单元内。
6.根据权利要求1所述的自动采样装置，其特征在于：所述自动采样装置进一步包括：
冷藏柜，所述留样单元安装在所述冷藏柜内。
7.根据权利要求1所述的自动采样装置，其特征在于：所述自动采样装置进一步包括：
搅拌单元，所述搅拌单元用于搅拌所述至少二个容器内的样品。
8.根据权利要求1-7任一所述的自动采样装置的自动采样方法，所述自动采样方法包括以下步骤：
(A1)通过切换单元的切换，使得泵抽吸的样品通入至少二个容器中的第一容器内；
(A2)样品进入所述第一容器内并混合；
(A3)通过所述切换单元的切换，使得泵抽吸的样品通入至少二个容器中的第二容器内；
第一容器内的样品分别通过应用通道送往下游、通过留样通道送入留样单元内、通过排废通道排废。
9.根据权利要求8所述水质自动采样方法，其特征在于：步骤(A3)中，所述留样单元移动，使得所述留样通道的输出端连通所述留样单元内的任一留样瓶。
10.根据权利要求8所述水质自动采样方法，其特征在于：所述样品是水样。
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