CN107462445B - 一种滑动水样采集器及采集方法 - Google Patents

Abstract

一种滑动水样采集器，涉及水样采集器械，包括吊绳、感压器、外壳、上盖、支撑杆、拉绳和底座堵头，上盖转动连接在外壳的上端面，底座堵头密封连接在外壳的下端面；上盖上设有凹槽一，壳体上端面设有O型圈一；支撑杆穿过外壳的内部，支撑杆的上端与吊绳固定连接，下端固定连接在底座堵头上；支撑杆与吊绳固定连接处设有感压器；上盖下端面上设有耳环一，外壳内壁上设有耳环二，支撑杆位于外壳空腔内的部位上设有耳环三拉绳一端固定连接在耳环一上，另一端穿过耳环二，通过耳环三固定连接在支撑杆上。本发明不仅精准定位水样采集深度，而且确保下放过程中水流交换通畅，从而保证采集水样的精准度；同时，还能确保上提过程中采集器的密封性。

Description

一种滑动水样采集器及采集方法

技术领域

本发明涉及水样采集器械，具体涉及一种滑动水样采集器及采集方法。

背景技术

核电、风电场建设通常依湖傍海，在其建设前期的环境调查中，对厂址周边水文现象，尤其是水中悬浮泥沙浓度和粒度的检测，是一项非常重要的工作，检测方法是使用水样采集器获取到分层水样样品。现有的采集器一般分为以下两种：

一种是将采集器上下翻盖打开，然后根据采样绳上的刻度直接下放到预定深度后，直接上提采集器，在上提过程中采集器上下翻盖自然密封；但是，这种采集器的下放深度是根据采样绳上的刻度确定，因此当检测水流较大时，采样绳容易随水流倾斜，很难确定是否下放到准确位置，导致水样采集的分层精度差，水样采集不准确；上下翻盖是活动部件，因此通常设计较小，在采集器下放过程中常常因进水口较小导致水流交换不畅，导致无法获得高精度的水样样品，此外在使用过程中也会容易因水流阻力导致翻盖密封不严，甚至无法合拢或者脱落，影响水样采集的顺利进行；

另一种是使用专门的重力锤触发机构在预定深度进行水样采集的采集器，这种采集器结构较为复杂，需要专门的触发机构进行触发，在水深较深时触发器容易失灵，从而造成采水失败；并且其触发机构在浅水操作的过程中，也极易因触碰水底而导致损坏，这种损坏在采样船只上基本无法现场修复，从而导致采样失败，浪费大量的人力物力。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种滑动水样采集器，易操作维护、设备故障率低，不仅精准定位水样采集深度，而且确保下放过程中水流交换通畅，从而保证采集水样的精准度；同时，还能确保上提过程中采集器的密封性，从而确保采集水样的质量。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种滑动水样采集器，包括吊绳、感压器、外壳、上盖、支撑杆、拉绳和底座堵头，所述上盖转动连接在所述外壳的上端面，所述底座堵头密封连接在所述外壳的下端面，所述底座堵头的圆截面与所述外壳的内腔相配合；所述上盖上设有凹槽一，与所述凹槽一位置对应的所述壳体上端面设有O型圈一；所述支撑杆穿过所述外壳的内部，所述支撑杆的上端与所述吊绳固定连接，下端固定连接在所述底座堵头上；所述支撑杆与所述吊绳固定连接处设有所述感压器；

其中，所述上盖下端面上设有耳环一，所述外壳内壁上设有耳环二，所述支撑杆位于所述外壳空腔内的部位上设有耳环三，所述耳环二的位置高度小于所述耳环三的位置高度，所述拉绳一端固定连接在所述耳环一上，另一端穿过所述耳环二，通过所述耳环三固定连接在所述支撑杆上。

根据本发明，下水取样前，将感压器压力值调整到与预定水深压力相同，将底座堵头拔出外壳的下端面，再将上盖打开，此时拉绳处于松弛状态；将采集器下放到水中，此时外壳的上下端贯通，水流可流经外壳空腔，当下放到预定深度时，感压器触发，将信号传至操作人员处；上提吊绳，一方面支撑杆向上移动，带动底座堵头将外壳的下端密封堵死，另一方面耳环三随支撑杆向上移动，向上拉动拉绳的，耳环二使拉绳折弯反向，确保拉绳将上盖向下拉动，当底座堵头完全与外壳下端面配合时，O型圈一卡在凹槽一内密封外壳的上端面，此时拉绳处于紧绷状态，将上盖紧压在外壳的上端面上，确保上盖不会因水流因素导致密封不严。如此，将采集器上提出水面，水样采集完成。

优选的，所述上盖数量为2个，所述拉绳数量为两根，每个所述上盖形状呈半圆型，所述上盖的直边通过合页与所述壳体转动连接，所述上盖的半圆边下端面设有一圈所述凹槽一；所述上盖直边的侧面与所述外壳的上端面的侧面分别设有凹槽二与O型圈二；当采集器上提时，外壳上端开口的四周与上盖的四周均能通过O型圈的密封，确保水样不会与其他水层的水混合，保证水样的质量。

优选的，所述支撑杆上端部分滑动插接在所述外壳的上端面上，并通过密封圈一密封；将支撑杆固定在外壳上，同时确保水样不会从支撑杆滑动插接处泄露。

优选的，所述支撑杆露出所述外壳上端部位还设有限位环；当采集器下放时底座堵头与外壳分离，外壳因水流因素沿支撑杆向上滑动，直至与限位环接触后定位，保证外壳不会向上滑动距离过大，从而导致上提采集器时底座堵头无法与外壳下端面完全配合。

优选的，所述支撑杆位于所述外壳内腔的中心轴位置，使得吊绳在使用过程中保持整个采集器的平衡性。

优选的，所述外壳的外侧面设有放水口，采集器取样时放水口处于闭合状态，取样完成后，打开放水口，方便将水样取出。

优选的，所述外壳内腔的下端侧壁上固定连接有密封环一，所述密封环一呈向下开口的圆锥型，所述底座堵头的外侧壁上固定连接有密封环二，所述密封环二呈向下开口的圆锥型；上提采集器时，密封环一与密封环二密封配合，确保外壳下端面的密封性，采集器在上提持续承受拉力时，圆锥型的结构使得底座堵头与外壳下端面配合越来越紧，进一步确保采集器的密封性，从而确保水样质量。

优选的，所述密封环一的密封面上设有若干向上凸起的倒刺环，所述密封环二的密封面上设有与所述倒刺环轮廓相配合的凹形环，当底座堵头与外壳配合密封时，倒刺环与凹形环配和卡紧，形成互钩状态，确保不会因水流过大导致底座堵头被迫拔出，进一步确保采集器的密封性，从而确保水样质量。

优选的，所述外壳下端面固定设有一圈围罩，所述围罩开口方向向下，下放采集器时，确保底座堵头不会因水流因素导致其中心偏离外壳中心过大，从而使得外壳下端面无法密封。

优选的，所述底座堵头下端面固定设有支撑座，所述支撑座内放置重力块，确保采集器快速下放过，且保持垂直状态。

本发明还提供一种滑动水样采集方法，具体地，采用上述采集器，通过各耳环与拉绳牵引使采集器上盖关闭，使采集器在上提中即时密封，阻隔非取样层水进入，准确采集当层水样，确保取样精度。

本发明所带来的综合效果包括：

1.本发明结构简单牢固，维修快速方便，能重复使用，易操作维护；

2.设置感压器，能确保采集器到达指定水深，精确定位水样采集深度，确保水样采集的质量；

3.外壳上下端面的大开口设计，确保采集器下放时外壳内腔水流交换通畅，不会在内腔死角产生小涡流存蓄不同水层的水，确保水样采集的质量；

4.外壳的上端面与上盖通过O型圈密封，同时当支撑杆上移时，耳环二与耳环三之间拉绳的长度变长，耳环一与耳环二之间拉绳的长度变短，确保将上盖紧压在外壳的上端面上，以保证采集器不会容易因水流阻力导致上盖无法合拢或者脱落，影响水样采集的顺利进行；

5.外壳的下端面使用开口向下的圆锥型密封，确保在受到持续向上的拉力时密封越来越紧，倒刺环与凹形环的互钩配合，确保不会因水流过大导致底座堵头被迫拔出，进一步确保采集器的密封性，从而保证了采集到的水样质量。

附图说明

图1是本发明实施例采集器在水中下放状态的结构示意图。

图2是本发明实施例采集器在水中上提状态的结构示意图。

图3是本发明实施例采集器的A局部结构示意图。

图4是本发明实施例采集器的B局部结构示意图。

图5是本发明实施例采集器的C局部结构示意图。

图6是本发明实施例采集器的D局部结构示意图。

图7是本发明实施例采集器的上盖部位结构示意图。

其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记；附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

实施例

一种滑动水样采集器，包括吊绳1、感压器2、外壳3、上盖4、支撑杆5、弹力绳6和底座堵头7，所述上盖4转动连接在所述外壳3的上端面，所述底座堵头7密封连接在所述外壳3的下端面，所述底座堵头7的圆截面与所述外壳3的内腔相配合；所述上盖4上设有凹槽一42，与所述凹槽一42位置对应的所述壳体上端面设有O型圈一32；所述支撑杆5穿过所述外壳3的内部，所述支撑杆5的上端与所述吊绳1固定连接，下端固定连接在所述底座堵头7上；所述支撑杆5与所述吊绳1固定连接处设有所述感压器2；

其中，所述上盖4下端面上设有耳环一41，所述外壳3内壁上设有耳环二31，所述支撑杆5位于所述外壳3空腔内的部位上设有耳环三51，所述耳环二31的位置高度小于所述耳环三51的位置高度，所述弹力绳6一端固定连接在所述耳环一41上，另一端穿过所述耳环二31，通过所述耳环三51固定连接在所述支撑杆5上。

所述上盖4数量为2个，所述弹力绳6数量为两根，每个所述上盖4形状呈半圆型，所述上盖4的直边通过合页与所述壳体转动连接，所述上盖4的半圆边下端面设有一圈所述凹槽一42；所述上盖4直边的侧面与所述外壳3的上端面的侧面分别设有凹槽二43与O型圈二33；当采集器上提时，外壳3上端开口的四周与上盖4的四周均能通过O型圈的密封，确保水样不会与其他水层的水混合，保证水样的质量。

所述支撑杆5上端部分滑动插接在所述外壳3的上端面上，并通过密封圈一11密封；将支撑杆5固定在外壳3上，同时确保水样不会从支撑杆5滑动插接处泄露。

所述支撑杆5露出所述外壳3上端部位还设有限位环52；当采集器下放时底座堵头7与外壳3分离，外壳3因水流因素沿支撑杆5向上滑动，直至与限位环52接触后定位，保证外壳3不会向上滑动距离过大，从而导致上提采集器时底座堵头7无法与外壳3下端面完全配合。

所述支撑杆5位于所述外壳3内腔的中心轴位置，使得吊绳1在使用过程中保持整个采集器的平衡性。

所述外壳3的外侧面设有放水口8，采集器取样时放水口8处于闭合状态，取样完成后，打开放水口8，方便将水样取出。

所述外壳3内腔的下端侧壁上固定连接有密封环一34，所述密封环一34呈向下开口的圆锥型，所述底座堵头7的外侧壁上固定连接有密封环二71，所述密封环二71呈向下开口的圆锥型；上提采集器时，密封环一34与密封环二71密封配合，确保外壳3下端面的密封性，采集器在上提持续承受拉力时，圆锥型的结构使得底座堵头7与外壳3下端面配合越来越紧，进一步确保采集器的密封性，从而确保水样质量。

所述密封环一34的密封面上设有若干向上凸起的倒刺环341，所述密封环二71的密封面上设有与所述倒刺环341轮廓相配合的凹形环711，当底座堵头7与外壳3配合密封时，倒刺环341与凹形环711配和卡紧，形成互钩状态，确保不会因水流过大导致底座堵头7被迫拔出，进一步确保采集器的密封性，从而确保水样质量。

所述外壳3下端面固定设有一圈围罩35，所述围罩35开口方向向下，下放采集器时，确保底座堵头7不会因水流因素导致其中心偏离外壳3中心过大，从而使得外壳3下端面无法密封。所述放水口8设置于所述围罩35上方的所述外壳侧壁中下部，其能确保下部优先排水取样，进一步避免上盖4关闭过程中瞬时进入的上层水影响水样质量。

所述底座堵头7下端面固定设有支撑座9，所述支撑座9内放置重力块10，确保采集器快速下放，且在下放过程中尽量保持垂直状态。

采用本实施例采集器的水样采集方法，通过各耳环与拉绳牵引使采集器上盖关闭，使采集器在上提中即时密封，阻隔非取样层水进入，具体如下：

根据本发明，下水取样前，将感压器2压力值调整到与预定水深压力相同，将底座堵头7拔出外壳3的下端面，再将上盖4打开，此时弹力绳6处于松弛状态；将采集器下放到水中，此时外壳3的上下端贯通，水流可流经外壳3空腔，当下放到预定深度时，感压器2触发，将信号传至操作人员处；上提吊绳1，一方面支撑杆5向上移动，带动底座堵头7将外壳3的下端密封堵死，另一方面耳环三51随支撑杆5向上移动，向上拉动弹力绳6的，耳环二31使弹力绳6折弯反向，确保弹力绳6将上盖4向下拉动，当底座堵头7完全与外壳3下端面配合时，O型圈一32卡在凹槽一42内密封外壳3的上端面，此时弹力绳6处于紧绷状态，将上盖4紧压在外壳3的上端面上，确保上盖4不会因水流因素导致密封不严。如此，将采集器上提出水面，水样采集完成。

以上参考了优选实施例对本发明进行了描述，但本发明的保护范围并不限制于此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本发明的保护范围内。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (10)

1.一种滑动水样采集器，其特征在于，包括吊绳、感压器、外壳、上盖、支撑杆、拉绳 和底座堵头，所述上盖转动连接在所述外壳的上端面，所述底座堵头密封连接在所述外壳的下端面，所述底座堵头的圆截面与所述外壳的内腔相配合；所述上盖上设有凹槽一，与所述凹槽一位置对应的所述外壳上端面设有 O 型圈一；所述支撑杆穿过所述外壳的内部，所述支 撑杆的上端与所述吊绳固定连接，下端固定连接在所述底座堵头上；所述支撑杆与所述吊绳 固定连接处设有所述感压器；

其中，所述上盖下端面上设有耳环一，所述外壳内壁上设有耳环二，所述支撑杆位于所 述外壳空腔内的部位上设有耳环三，所述耳环二的位置高度小于所述耳环三的位置高度，所 述拉绳一端固定连接在所述耳环一上，另一端穿过所述耳环二，通过所述耳环三固定连接在 所述支撑杆上。

2. 根据权利要求 1 所述的采集器，其特征在于，所述上盖数量为 2 个，所述拉绳数量为 两根，每个所述上盖形状呈半圆型，所述上盖的直边通过合页与所述外壳转动连接，所述上 盖的半圆边下端面设有一圈所述凹槽一；所述上盖直边的侧面与所述外壳的上端面的侧面分 别设有凹槽二与 O 型圈二。

3. 根据权利要求 1 所述的采集器，其特征在于，所述支撑杆上端部分滑动插接在所述外 壳的上端面上，并通过密封圈一密封。

4. 根据权利要求 1 所述的采集器，其特征在于，所述外壳的外侧面设有放水口，所述支 撑杆露出所述外壳上端部位还设有限位环。

5. 根据权利要求 1 所述的采集器，其特征在于，所述支撑杆位于所述外壳内腔的中心轴 位置。

6. 根据权利要求 1 所述的采集器，其特征在于，所述外壳内腔的下端侧壁上固定连接有 密封环一，所述密封环一呈向下开口的圆锥型，所述底座堵头的外侧壁上固定连接有密封环二，所述密封环二呈向下开口的圆锥型。

7.根据权利要求 6 所述的采集器，其特征在于，所述密封环一的密封面上设有若干向上 凸起的倒刺环，所述密封环二的密封面上设有与所述倒刺环轮廓相配合的凹形环。

8. 根据权利要求 4 所述的采集器，其特征在于，所述外壳下端面固定设有一圈围罩，所 述围罩开口方向向下，所述放水口设置于所述围罩上方的所述外壳侧壁中下部。

9. 根据权利要求 4 所述的采集器，其特征在于，所述底座堵头下端面固定设有支撑座， 所述支撑座内放置重力块。

10.一种水样采集方法，其特征在于，采用如权利要求 1-9 中任一项所述采集器，通过各耳环与拉绳牵引使采集器上盖关闭，使采集器在上提中即时密封，阻隔非取样层水进入。