CN106769205A - 一种高交换率采水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高交换率采水器，属于环境监测、环境治理及水体样本采集技术领域。该高交换率采水器包括筒体、合盖机构、限位杆、上翻盖、配重、提柄。利用合盖机构的合盖所具有的较大翻转角度和上翻盖向上翻转保证有充足的水交换效率，采样结束后合盖同托板紧密贴合，上翻盖同筒体上部紧密贴合，实现采样筒体的上封下堵，减少了外界水对筒体内部水样的干扰。本发明的有益效果是实现了高水交换率条件下的不同深度水样的采集，并可直接观测水体情况，具有保真性好、精度高、代表性强、造价低等特点。

Description

一种高交换率采水器

技术领域

本发明属于环境监测、环境治理及水体样本采集技术领域，特别涉及到河流、湖泊、水库等水体样本的分层采集。

背景技术

水作为生命之源，与人们的生活密切相关，随着我国社会经济的发展，我国所面临的水环境问题日益突出。目前水源水库复杂的水环境条件与安全饮水的高标准要求之间存在较大差距。采集不同层次的水质样本，经过深入细致的研究，进而提出适当的对策，才有可能更好地解决目前面临着的饮水安全问题。

采集不同深度的水体样本，首先要顺利地到达指定深度，并实现充分的水体交换。常见的德国HYDRO-BIOS公司卡盖式采水器结构较为复杂，需要专门的触发机构，使用起来较为麻烦，在深水条件下触发器失灵的概率增大，其次在冬季零下20℃左右条件下采样时，触发机构容易结冰，采集完一次样品后两端的卡盖很难再次打开，且在搬运过程中，若不小心触动触发机构，卡盖在闭合的瞬间有夹住采样人员手指的可能，安全系数较低；市场上的有机玻璃和不锈钢采水器，水交换效率较低，不可避免的影响了采样的效率；球盖式采水器(亦称范多恩采水器)由采水筒、球盖、释放器、固定架和钢丝绳槽及使锤等部分组成，采水器下放时，两个球盖敞开，到达预定采水深度后，释放使锤使两个球盖关闭取样，其适应环境温度为-10～+60℃，对于东北水库冬季等较冷环境下的采样，其触发机构可能会结冰从而失灵，另一个方面对于深层水体采样时，使锤也存在的触发的情况，影响了采样工作的效率。

显然，前述采水设备均不具备微扰动原状样品采集功能，尤其是不具备充分水体交换效率的采集功能。需要研发具有能够采集指定深度、微扰动、水交换效率率大、易操作的采水器。

本发明专利受到“国家自然科学基金仪器基础专项-水源水库水质多维保真采样设备项目51327004”的资助。

发明内容

本发明专利要解决的技术问题是提供一套水交换效率大，多深度采集，结构简单易操作，适用于河流、湖泊、水库等多种流态的水体样本采集装置。

本发明专利的技术方案是：

一种高交换率采水器，主要包括筒体、合盖机构、限位杆、上翻盖、配重和提柄。

所述的筒体由亚克力材料制成，在底部均匀开有三个长方形槽，合盖机构上部和筒体表面相对应的位置开设贯通的出水口，使采集的水能够从此流出。

所述的合盖机构由亚克力材料制成，包括两个合盖和托板。合盖为两个近似于半圆的亚克力板，可实现近90度翻转，保证水交换的充分进行。托板上开有两个同合盖形状一样的两个槽，尺寸略小于合盖，在取水完成上提过程中，合盖同托板紧密贴合，保证水不会漏出。

所述的限位杆为亚克力棒料，安装在筒体内部，目的是为限制合盖的翻转行程，防止合盖翻转超过90度而无法回位同托板紧密贴合。所述的合盖机构和限位杆配合，能够保证水体从下部进入筒内。

所述的上翻盖为亚克力材料，通过折页同固定在筒体上的小圆弧块连接，使其可以自由翻转。同时上翻盖通过细绳同筒壁相连，以此限制其翻转行程，在下放过程中，上翻盖自由张开，保证水交换的进行。

所述的配重为圆环形的铁环，安装在筒体的底部，保证采水器下放过程中顺利快速进入水中实现采样。

所述的提柄由钢丝弯制而成，其与筒体上部相连。在其上系入缆绳，可实现不同深度的水样采集。在水体从下部合盖机构进入筒体内时，两个合盖近90度向上打开，使筒体上下保持通畅，保证有高的水交换效率。

本发明的有益效果为：利用合盖机构的合盖所具有的较大翻转角度和上翻盖向上翻转保证有充足的水交换效率，采样结束后合盖同托板紧密贴合，上翻盖同筒体上部紧密贴合，实现采样筒体的上封下堵，减少了外界水对筒体内部水样的干扰。相比于现有的采水设备水交换效率低的不足，本发明水交换效率大、干扰性小、操作简单方便，具有保真性好、代表性强、造价低等特点。

附图说明

图1是高交换率采水器水下开盖状态整体结构示意图；

图2是高交换率采水器水下闭合状态整体结构示意图；

图3是合盖机构示意图；

图中：1筒体；2合盖机构；3限位杆；4上翻盖；5配重；6提柄；2-1合盖；2-2托板。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明专利的具体实施方式。

一种高交换率采水器包括筒体1、合盖机构2、限位杆3、上翻盖4、配重5和提柄6。筒体1底部均匀开设三个长方形槽，合盖机构2上部和筒体1表面相对应的位置开设贯通的出水口，流出采集水。合盖机构2包括两个合盖2-1和托板2-2，两个合盖用于保证水交换充分进行，托板2-2上开有两个同合盖2-1形状一样的两个槽，在取水完成上提过程中，合盖2-1同托板2-2紧密贴合，保证水不会漏出。限位杆3安装在筒体1内部，用于限制两个合盖2-1的翻转行程，防止合盖2-1翻转超过90度而无法回位，不能同托板2-2紧密贴合。上翻盖4通过折页和固定在筒体上的小圆弧块连接，上翻盖4自由翻转，同时上翻盖4通过细绳与筒壁相连，用于限制上翻盖4翻转行程，在下放过程中，上翻盖4自由张开，保证水交换的进行。配重5安装在筒体1的底部，保证采水器下放过程中顺利快速进入水中实现采样。所述的提柄6与筒体1上部相连，在其上系入缆绳，实现不同深度的水样采集。

采用高交换率采水器进行采样的方法，包括如下步骤：

步骤1：检查各部件连接是否紧固，查看上翻盖4和合盖2-1转动是否灵活，确定上翻盖4和合盖2-1处于闭合状态。

步骤2：将足够长的缆绳系在提柄6上，将此采水器缓慢放入水中，此时采水器在重力作用下垂直下降，上翻盖4和合盖2-1在水流冲击作用下张开，确保有足够的水流交换。

步骤3：在下放到所需采样深度时，停止释放缆绳。开始上拉缆绳，在上拉的瞬间，上翻盖6和合盖2-1受水流冲击作用瞬时关闭，确保采集到的是原定深度的水样。缓慢上拉缆绳，将采水器提出水面至岸上或船上，在筒体1的取水口出将采集到的水样转移到采样瓶中保存，至此采样结束。

Claims (8)

1.一种高交换率采水器，其特征在于，包括筒体(1)、合盖机构(2)、限位杆(3)、上翻盖(4)、配重(5)和提柄(6)；

所述的筒体(1)底部均匀开设三个长方形槽，合盖机构(2)上部和筒体(1)表面相对应的位置开设贯通的出水口，用于流出采集水；

所述的合盖机构(2)包括两个合盖(2-1)和托板(2-2)；所述的合盖(2-1)为两个接近半圆的板，能够实现90度翻转，保证水交换充分进行；所述的托板(2-2)上开有两个与合盖(2-1)形状相同的两个槽，尺寸小于合盖(2-1)，在取水完成上提过程中，合盖(2-1)同托板(2-2)紧密贴合，保证水不会漏出；

所述的限位杆(3)安装在筒体(1)内部，用于限制两个合盖(2-1)的翻转行程，防止合盖(2-1)翻转超过90度而无法回位，不能同托板(2-2)紧密贴合；所述的合盖机构和限位杆(3)配合，保证水体从下部进入筒内；

所述的上翻盖(4)通过折页与固定在筒体(1)上的圆弧块连接，上翻盖(4)能够自由翻转；同时上翻盖(4)通过绳与筒壁相连，用于限制上翻盖(4)翻转行程，在下放过程中，上翻盖(4)自由张开，保证水交换的进行；

所述的配重(5)安装在筒体(1)的底部，保证采水器下放过程中顺利快速进入水中实现采样；

所述的提柄(6)与筒体(1)上部相连，提柄(6)上系入缆绳，实现不同深度的水样采集。

2.根据权利要求1所述的一种高交换率采水器，其特征在于，在水体从下部合盖机构(2)进入筒体(1)内时，两个合盖(2-1)近90度向上打开，使筒体(1)上下保持通畅。

3.根据权利要求1或2所述的一种高交换率采水器，其特征在于，所述的筒体(1)、合盖机构(2)、限位杆(3)、上翻盖(4)为亚克力材料。

4.根据权利要求1或2所述的一种高交换率采水器，其特征在于，所述的配重(5)为圆环形的铁环。

5.根据权利要求3所述的一种高交换率采水器，其特征在于，所述的配重(5)为圆环形的铁环。

6.根据权利要求1或2或5所述的一种高交换率采水器，其特征在于，所述的提柄(6)由钢丝弯制而成。

7.根据权利要求3所述的一种高交换率采水器，其特征在于，所述的提柄(6)由钢丝弯制而成。

8.根据权利要求4所述的一种高交换率采水器，其特征在于，所述的提柄(6)由钢丝弯制而成。