CN106680034B - 精准取样器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水质监测设备，具体为一种精准取样器，包括架体和采样瓶，架体连接有提拉绳，架体内设有固定采样瓶的安装座，采样瓶包括瓶盖与瓶体，其中，还包括安装在架体上的进水机构、上浮机构以及盖合机构，进水机构包括进水件与进水通道，进水件具有进水腔，进水腔具有进水口与出水口，进水腔内设有用于封堵进水口的的堵头、弹簧、滑动挡片以及调节杆，弹簧连接堵头与滑动挡片，滑动挡片与进水腔的内壁密封且滑动连接，调节杆与进水件螺纹连接，进水通道连通进水腔的出水口与采样瓶。本发明意在提供一种能在额定深度自动采样的装置。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测设备，具体为一种精准取样器。
背景技术
在水质检测中，对水质细菌项目的要求较为严格，公开号为CN101750236B的一种水质细菌采样器，该方案的采样瓶投入水中前不需要打开瓶盖，只需将卡盘钩卡住采样瓶的瓶盖，采样瓶投入水中到达预定的水下深度时，一手抓住套管，另一手拉动钢丝绳的自由端，通过卡盘将瓶盖拔开，即可在水下开盖采样，然后松开钢丝绳的自由端，在重力及水压作用下，自行盖上瓶盖，取回水样，整个过程不受其他的污染。
现有技术存在的问题是，需要人为判断采集瓶的投入水中的深度，需要进行水质检测的水域水下环境多数较为复杂，很难把控采样瓶投入水下的深度。
发明内容
本发明意在提供一种能在额定深度自动采样的装置。
本发明提供基础方案是：精准取样器，包括架体和采样瓶，架体连接有提拉绳，所述架体内设有固定采样瓶的安装座，所述采样瓶包括瓶盖与瓶体，其中，还包括安装在架体上的进水机构、上浮机构以及盖合机构，所述进水机构包括进水件与进水通道，所述进水件具有进水腔，所述进水腔具有进水口与出水口，所述进水腔内设有用于封堵进水口的的堵头、弹簧、滑动挡片以及调节杆，所述弹簧连接堵头与滑动挡片，所述滑动挡片与进水腔的内壁密封且滑动连接，所述调节杆与进水件螺纹连接，所述进水通道连通进水腔的出水口与所述采样瓶，所述上浮机构包括上浮腔、上浮通道以及上浮气囊，所述上浮腔连通瓶体的上半部分，所述上浮腔内设有遇水生成气体的颗粒，所述上浮通道连通上浮腔与上浮气囊；所述盖合机构包括盖合通道、盖合腔、盖合活塞以及盖合推杆，所述盖合通道连通所述上浮通道与盖合腔，所述盖合活塞与盖合腔的内壁滑动且密封连接，所述盖合活塞连接盖合推杆，所述盖合推杆与所述瓶盖贴合。
架体作为采样瓶的外框架，保护采样瓶，同时也是作为提拉绳的安装框架，提拉绳便于使用者将架体回收。安装座将采样瓶固定。进水机构的进水件为感应液压的结构，旋转调节杆可调整弹簧的压缩程度，决定了弹簧对于堵头施加的应力。堵头在弹簧的作用下可抵抗一定深度的液压，进水口连通水域与进水腔。出水口将流入进水腔的水流入进水通道中。进水通道将水注入采集瓶中。上浮腔连通采集瓶的瓶体，瓶体的水到一定高度后会流入上浮腔中，颗粒接触到水后会生成一定量的气体，上浮通道将气体注入上浮气囊中。上浮气囊充气后，会使取样器上浮。盖合通道将上浮通道的一部分气体注入盖合腔，盖合活塞受气压推动盖合推杆，盖合推杆将瓶盖扣合到瓶体上。
工作原理：根据不同深度水，液压不同的原理，根据需要进水的深度，旋转调节杆调节弹簧的弹力。然后将采样瓶安装到架体上。然后将取样器投入需要取样的水域中。当本方案下降预定深度时，进水口的水压大于弹簧弹力，冲开堵头，进入进水腔，然后通过出水口、进水通道流入采样瓶的瓶体中，瓶体中的水蓄满后流入上浮腔，水与颗粒反应产生大量气体。气体通过上浮通道进入上浮气囊中，上浮气囊膨胀提高取样器的浮力，取样器将自动上浮。上浮气囊膨胀的同时，气体经过与上浮通道连通的盖合通道进入盖合腔内推动盖合活塞，盖合活塞带动盖合推杆最终将采样瓶的瓶盖扣合到瓶体上，完成水样采集。
与现有技术相比，本方案的优点在于：1.进水机构的进水件可在取样器下降到一定深度时自动进水。
2.上浮机构能使采样瓶蓄满水后自动上浮。
3.盖合机构能使采样瓶在上浮的同时闭合瓶体。
方案二：为基础方案的优选，所述上浮机构还包括悬浮腔与悬浮通道，所述悬浮腔连通进水口，所述悬浮腔内设有遇水生成气体的颗粒，所述悬浮通道连通所述悬浮腔与所述气囊。有益效果：从水压打开堵头，到采集瓶采集到足够的水前有一段时间。这段时间本方案会继续下沉，这导致采样瓶采集的水样不够准确。设置悬浮腔，水在进入上浮腔的同时也会有一部分进入悬浮腔，悬浮腔中也有一些颗粒，这部分颗粒与水反应后生成的气体可以使本方案减缓下沉的速度，甚至可以停止本方案的下沉，使采集瓶采集的水更为准确。
方案三：为方案二的优选，所述瓶盖具有与瓶体扣接的卡合部。有益效果：瓶盖与瓶体扣接避免上浮的过程中有其他的水进入瓶体中，影响检测的精度。
方案四：为方案三的优选，遇水生成气体的颗粒为硫酸铝和碳酸氢钠的混合物。有益效果：硫酸铝和碳酸氢钠遇水生成二氧化碳，二氧化碳较为稳定不具危险性。
方案五：为方案三的优选，遇水生成气体的颗粒为固体有机酸和碳酸氢盐的固态混合物。有益效果：生成二氧化碳，二氧化碳较为安全。
方案六：为方案五的优选，所述悬浮腔与所述进水口间设有单向阀。有益效果：单向阀阻止气体通过进水口流出，影响本方案浮力。
附图说明
图1为本发明精准取样器实施例的结构示意图。
图2为本发明精准取样器实施例的工作原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：架体100、提拉绳110、安装座120、进水腔211、堵头212、弹簧213、滑动挡片214、调节杆215、进水通道220、悬浮通道350、单向阀351、悬浮腔340、上浮腔310、硫酸铝和碳酸氢钠的混合物311、上浮通道320、上浮气囊330、瓶盖420、卡合部421、瓶体410、盖合腔510、盖合通道520、盖合推杆540、盖合活塞530。
如图1与图2所示的精准取样器，包括架体100和采样瓶，架体100连接有提拉绳110，所述架体100内设有固定采样瓶的安装座120，所述采样瓶包括瓶盖420与瓶体410，瓶盖420具有与瓶体410扣接的卡合部421。其中，还包括安装在架体100上的进水机构、上浮机构以及盖合机构，所述进水机构包括进水件与进水通道220，所述进水件具有进水腔211，所述进水腔211具有进水口与出水口，所述进水腔211内设有封堵进水口的堵头212、弹簧213、滑动挡片214以及调节杆215，所述弹簧213连接堵头212与滑动挡片214，所述滑动挡片214与进水腔211的内壁密封且滑动连接，所述调节杆215与进水件螺纹连接，所述进水通道220连通进水腔211的出水口与所述采样瓶，所述上浮机构包括上浮腔310、上浮通道320以及上浮气囊330，所述上浮腔310连通瓶体410的上半部分，所述上浮腔310内设有遇水生成二氧化碳的硫酸铝和碳酸氢钠的混合物311，所述上浮通道320连通上浮腔310与上浮气囊330；所述盖合机构包括盖合通道520、盖合腔510、盖合活塞530以及盖合推杆540，所述盖合通道520连通所述上浮通道320，所述盖合通道520连通盖合腔510，所述盖合活塞530与盖合腔510的内壁滑动且密封连接，所述盖合活塞530连接盖合推杆540，所述盖合推杆540与所述瓶盖420贴合。所述上浮机构还包括悬浮腔340与悬浮通道350，所述悬浮腔340连通进水口，悬浮腔340与所述进水口间设有单向阀351。所述悬浮腔340内设有遇水生成二氧化碳的硫酸铝和碳酸氢钠的混合物311，所述悬浮通道350连通所述悬浮腔340与所述气囊。
如图2所示根据不同深度水，液压不同的原理，根据需要进水的深度，旋转调节杆215调节弹簧213的弹力。然后将采样瓶安装到架体100上。然后将取样器投入需要取样的水域中。当本方案下降预定深度时，进水口的水压大于弹簧213弹力，冲开堵头212，进入进水腔211，然后通过出水口、进水通道220流入采样瓶的瓶体410中。在注水的同时，水通过进入悬浮腔340，与硫酸铝和碳酸氢钠的混合物311反应生成二氧化碳，通过悬浮通道350注入上浮气囊330中减缓甚至停止本方案的下降。瓶体410中的水蓄满后流入上浮腔310，水与颗粒反应产生大量气体。气体通过上浮通道320进入上浮气囊330中，上浮气囊330膨胀提高取样器的浮力，取样器将自动上浮。上浮气囊330膨胀的同时，气体经过与上浮通道320连通的盖合通道520进入盖合腔510内推动盖合活塞530，盖合活塞530带动盖合推杆540最终将采样瓶的瓶盖420扣合到瓶体410上，完成水样采集。
Claims (6)
1.精准取样器，包括架体和采样瓶，架体连接有提拉绳，所述架体内设有固定采样瓶的安装座，所述采样瓶包括瓶盖与瓶体，其特征在于，还包括安装在架体上的进水机构、上浮机构以及盖合机构，所述进水机构包括进水件与进水通道，所述进水件具有进水腔，所述进水腔具有进水口与出水口，所述进水腔内设有用于封堵进水口的的堵头、弹簧、滑动挡片以及调节杆，所述弹簧连接堵头与滑动挡片，所述滑动挡片与进水腔的内壁密封且滑动连接，所述调节杆与进水件螺纹连接，所述进水通道连通进水腔的出水口与所述采样瓶，所述上浮机构包括上浮腔、上浮通道以及上浮气囊，所述上浮腔连通瓶体的上半部分，所述上浮腔内设有遇水生成气体的颗粒，所述上浮通道连通上浮腔与上浮气囊；所述盖合机构包括盖合通道、盖合腔、盖合活塞以及盖合推杆，所述盖合通道连通所述上浮通道与盖合腔，所述盖合活塞与盖合腔的内壁滑动且密封连接，所述盖合活塞连接盖合推杆，所述盖合推杆与所述瓶盖贴合。
2.根据权利要求1所述的精准取样器，其特征在于：所述上浮机构还包括悬浮腔与悬浮通道，所述悬浮腔连通进水口，所述悬浮腔内设有遇水生成气体的颗粒，所述悬浮通道连通所述悬浮腔与所述气囊。
3.根据权利要求2所述的精准取样器，其特征在于：所述瓶盖具有与瓶体扣接的卡合部。
4.根据权利要求3所述的精准取样器，其特征在于：遇水生成气体的颗粒为硫酸铝和碳酸氢钠的混合物。
5.根据权利要求3所述的精准取样器，其特征在于：遇水生成气体的颗粒为固体有机酸和碳酸氢盐的固态混合物。
6.根据权利要求5所述的精准取样器，其特征在于：所述悬浮腔与所述进水口间设有单向阀。
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