CN108562710A - 一种复杂水域水样采集器 - Google Patents

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高良敏
张威
胡玉琳
周晓芳
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Abstract

本发明公开了一种复杂水域水样采集器，属于一种采样器具，包括采样接头、连接装置、伸缩式采样杆、移动电源、微型自吸泵、导线、温度计‑pH计探头、LCD显示面板、便携背包和采集瓶。所述采样头有不同的形状，可拆卸替换，通过采样头与采样杆之间的连接装置可使两者折叠成“L”型，从而适应复杂的水域情况，采样杆为中空伸缩式，连接处以硅胶片密封，采用碳纤维材料制成。通过微型自吸泵连接移动电源自动采集水样，水样进入采集瓶中通过温度计、pH计探头，可在显示面板实时监控。

Description

一种复杂水域水样采集器
技术领域：
本发明涉及环境工程水污染治理领域，具体涉及一种自动的复杂水域水样采 集器。
背景技术：
目前，已知的地表水水样采集器采用人工采集的方式，且采集水样过程中通 常要求采样点水体无杂草或无其他较大颗粒固体杂质存在，需要多人操作转移水 样。而农田沟渠等复杂水域水位较浅、水体漂浮物和水生植物等杂草较多，易导 致采水工作操作不便，采样瓶进水困难也会导致采水不足，同时会带入漂浮杂质， 给后续水质分析造成困难。
发明内容：
本发明的目的在于：提供一种能够快速方便高效地采取复杂水域水样，且具 有结构简单、不易污染、携带方便、经济实用特点的水样采集器。
本发明是通过如下技术方案来实现上述目的：
一种复杂水域水样采集器，它由采样头、可充电微型自吸泵、可伸缩采样杆、 水样收集瓶、温度计、便携背包构成，其特征在于：采样头有扁口，圆口，尖口 等多种样式，可适应多种复杂环境，采样头进水口加装滤网，可以有效的阻挡浮 渣、水草、水中漂浮物等进入水样瓶，采样杆尾端连通微型自吸泵，自动吸入水 样，自吸泵出口连通带温度计、pH计的水样采集瓶，整体采样装置放入采样背 包，采样操控开关放置于胸前背包带，便携，单人即可在复杂水域进行采样工作。
作为优选，本发明提供的一种复杂水域水样采集器，所述的采样杆采用轻型 碳纤维材料，采用伸缩方式调整采样杆长度，每节采样杆长1m，共四节，采样 杆极限伸缩长度为4m；
作为优选，本发明提供的一种复杂水域水样采集器，所述的水样储存瓶内装 温度计、pH计探头，方便检测所采水样的温度，pH值等，并将采集到的数据实 时传输到LCD液晶显示，同时采集到的数据也传输到SD卡数据存储进行数据 历史记录；
作为优选，本发明提供的一种复杂水域水样采集器，采用多种采样头，扁口 适合浅层地表水，尖口适合水草茂盛，水中漂浮物过多的水域环境，圆口适合深 水域环境；
作为优选，本发明提供的一种复杂水域水样采集器，采样头与采样杆连接处 设置角度调节钮，可以前后90度旋转，从而更好地应对复杂水域；
作为优选，本发明提供的一种复杂水域水样采集器，所述控制系统采用STC15F2K60S2作为主控芯片，电源供电给按键启动控制模块，该部分作为总开 关按键来控制系统是否开启。电源供电给传感器和主控系统，再通过自吸泵控制 模块控制泵是否工作，并将采集到的数据实时传输到LCD液晶显示，同时采集到 的数据也传输到SD卡数据存储进行数据历史记录，系统电压供电不足时进行自 动报警。
有益效果：
本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：
1、采样杆采用轻型碳纤维材料，减小重量，便于手持采样，利用可伸缩采 样杆，可在固定水深处开启自吸泵进行采样、避免所采水样与空气过度接触从而 影响采样水的水质指标。
2、多种采样头，扁口适合浅层地表水，尖口适合水草茂盛，水中漂浮物过 多的水域环境，圆口适合深层水域环境，采样头与采样杆连接处设置角度调节钮， 可以前后90度旋转，从而更好地应对复杂水域。
3、采用自动取样的方式，节省人力，缩短采样时间，便于操作，更可以保 证采集浅层地表水等复杂水域时的进水量。
4、采用背包设计，使采样装置一体化，提高复杂水域的采样效率，提高单 人作业能力。
5、水样储存瓶内装温度计、pH计探头，连接显示装置与胸前背带上，方便 检测所采水样的温度，pH值等。瓶的出水口装置旋转开关，方便将所采集水样 转移储存。
6、控制系统采用STC15F2K60S2作为主控芯片，该芯片处理速度较传统8051 内核单片机快8～12倍。采集到的数据也可传输到SD卡数据存储进行数据历史 记录，系统电压供电不足时会自动报警。
7、携带方便，操作简单，有很多实用功能。
附图说明
图1本发明结构示意图；
图2三种采样头结构示意图(a.扁口b.圆口c.尖口)；
图3电路原理图。
图中：1-便携背包；2-背包放置区；3-可充电微型自吸泵；4-进水管；5- 集水瓶；6-探头；7-集水瓶出水口；8-可伸缩采样杆；9-连接装置；10-采样头； 11-显示面板；12-GPS放置带；13-系统开关；14-扁口采样头(加装滤网)；15- 圆口采样头(加装滤网)；16-尖口采样头(加装滤网)
具体实施方式
下面结合附图对本发明水样采集器进行进一步详细说明，
参照图1所示，本发明水样采集器操作如下：
根据采样的深度来确定采样杆(8)需要伸缩出几根，根据采样水域来选择 采样头(10)，扁口(14)适合浅层地表水，尖口(16)适合水草茂盛，水中悬 浮物过多的水域环境，圆口(15)适合深层水域环境。
打开采系统开关(13)，微型自吸泵(3)吸取的水样通过水管(4)进入水 瓶(5)，同时进水经过温度计、pH计探头(6)时可读取水质基础信息，实时显 示在左背包带的显示面板(11)上，左背包带上附加包(12)可以放置GPS定 位装置，方便准确定位采样，采样完成后，可通过集水瓶出水口(7)转移储存 水样。如此循环往复，直至达到所采集水样水量要求。
控制系统采用采用STC15F2K60S2作为主控芯片(该芯片处理速度较传统 8051内核单片机快8～12倍)，移动电源供电，按键启动控制模块，该部分作为 总开关按键来控制系统是否开启。当按键启动后，电源供电给传感器和主控系统， 再通过自吸泵控制模块控制泵是否工作，并将采集到的数据实时传输到LCD液晶 显示，同时采集到的数据也传输到SD卡数据存储进行数据历史记录，系统电压 供电不足时进行自动报警。
如果采集大量的水样，自吸泵的电池电量使用完了，可连接准备好的备用移 动电源，边充电便工作，在考虑实际工作量的情况下，可选择备用移动电源的容 量和数量。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这 些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种复杂水域水样采集器，其特征在于：包括采样头(10)通过连接装置(9)与采样杆(8)相连，特制的采样杆通过进水管(4)与便携背包(1)中的可充电微型自吸泵(3)连通；可充电微型自吸泵(3)通过水管连接集水瓶(5)，温度计、pH计探头(6)放置于集水瓶进水口的正下方，移动电源、便签纸、记录本可以放置于背包上层放置区(2)，显示面板(11)、泵开关(13)通过导线分别装置于左右背包带上。
2.根据权利要求1所述的一种复杂水域水样采集器，其特征在于：所述采样杆(8)为3节，每节长度均为1m，采用碳纤维材料制成可伸缩样式，内部中空，每两节之间采用乳胶圈垫密封，采样杆(8)前段端通过可折叠连接装置(9)连接在采样头(10)上，另一端通过六角头螺栓与进水管(4)连接。
3.根据权利要求1所述的一种复杂水域水样采集器，其特征在于：所述右背包带上控制开关(13)开启整个操作系统，微型自吸泵(3)吸取的水样通过水管进入集水瓶(5)，同时进水经过温度计、pH计探头(6)时可读取水质基础信息，实时显示在左背包带的显示面板(11)上，左背包带上附加包(12)可以放置GPS定位装置，方便准确定位采样，采样完成后，可通过集水瓶出水口(7)转移储存水样。
4.根据权利要求1所述的一种复杂水域水样采集器，其特征在于：所述采样头(10)有多种型号，每一种采样头进水口都加装过滤装置。
5.根据权利要求1所述的一种复杂水域水样采集器，其特征在于：所述连接装置(9)外壳为轻型合金转轴，前端带有螺纹，方便采样头的安装，壳内为软管，与采样杆密封连接，外壳与采样杆外壳螺纹连接固定,连接装置可保证采样头前后90°旋转。
6.根据权利要求1所述的一种复杂水域水样采集器，其特征在于：所述控制系统采用采用STC15F2K60S2作为主控芯片，当按键启动后，电源供电给传感器和主控系统，再通过自吸泵控制模块控制泵是否工作，并将采集到的数据实时传输到LCD液晶显示，同时采集到的数据也传输到SD卡数据存储进行数据历史记录，系统电压供电不足时进行自动报警。
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