CN109443853A - 水文地质用地下水采样器 - Google Patents

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李永利
于长生
李雪松
王立勇
甘云利
吕虹霖
郭景富
杨海亮
贾洪雷
刘利国
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N1/14—Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
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    • G01N2001/1418—Depression, aspiration

Abstract

本发明公开了一种水文地质用地下水采样器，包括集水器、弹性空心球体和收集器，集水器的上部具有第一单向阀，集水器的下部具有第二单向阀，弹性空心球体的第一端部通过第一管路与第一单向阀连通，弹性球体的第二端部具有第三单向阀，收集器为表面设置有多个筛孔的空心球体结构，收集器通过第二管路与第二单向阀连通，第一单向阀允许集水器向弹性空心球体单向通气，第二单向阀允许收集器向集水器单向通气，第三单向阀允许弹性空心球体向大气单向通气。本发明的地下水采样器可对任意深度的地下水进行采样，无需操作人员下井，使用安全。

Description

水文地质用地下水采样器
技术领域
本发明涉及地下水采样技术领域，特别是涉及一种水文地质用地下水采样器。
背景技术
水文地质是地质学分支学科，指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学，它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来，水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，又形成了若干新领域。
地下水采样是水文地质研究的重要技术手段，通过对特定区域的地下水成分进行分析，可以得到丰富的水文地质信息。现有技术中的地下水采样器通常为手持式采样，不能下放到水井内指定深度进行采样；部分采样器在水井内下放后，在采样过程中难以保持平稳。
发明内容
本发明的目的是提供一种水文地质用地下水采样器，能够在水井内下放至指定深度进行采样，并在采样过程中难以保持平稳。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种水文地质用地下水采样器，包括集水器、弹性空心球体和收集器，所述集水器的上部具有第一单向阀，所述集水器的下部具有第二单向阀，所述弹性空心球体的第一端部通过第一管路与所述第一单向阀连通，所述弹性球体的第二端部具有第三单向阀，所述收集器为表面设置有多个筛孔的空心球体结构，所述收集器通过第二管路与所述第二单向阀连通，所述第一单向阀允许所述集水器向所述弹性空心球体单向通气，所述第二单向阀允许所述收集器向所述集水器单向通气，所述第三单向阀允许所述弹性空心球体向大气单向通气。
优选地，所述集水器的上端中部设置有T形支架，所述T形支架中部设置有吊环，所述吊环上固定有吊索。
优选地，所述T形支架包括竖直部和水平部，所述竖直部上设置有直线电机，所述水平部上对称设置有两个滑块，两个所述滑块各通过一连杆与所述直线电机连接，所述连杆的两端分别与所述滑块和所述直线电机转动连接，所述滑块相互远离的一侧固定有连接杆，所述连接杆相互远离的一端固定有压板。
优选地，所述压板相互远离的一侧固定有橡胶垫。
优选地，所述橡胶垫相互远离的一侧均匀分布有凸起。
优选地，所述吊索的上端与卷扬机的旋转轴固定连接。
优选地，所述水平部的两端分别与一螺母螺纹连接。
优选地，所述直线电机上固定有信号接收器、控制器和电池，所述信号接收器用以接受无线控制信号，所述信号接收器的输出端与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述直线电机的输入端电连接，所述电池为所述信号接收器和所述控制器供电。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的地下水采样器可对任意深度的地下水进行采样，无需操作人员下井，使用安全。在使用时，人工按压弹性空心球体，弹性空心球体内的空气将从第二单向阀处被排出，松开弹性空心球体，弹性空心球体在自身弹性作用下复原，其内部气压小于集水器内部气压，集水器内部空气通过第一单向阀排入弹性空心球体内，集水器内部气压小于集水器所在区域的水压，即可使地下水被吸入集水器内。由于第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀的存在，集水器内的水并不会逆向流出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明水文地质用地下水采样器的结构示意图；
附图标记说明：1集水器；2弹性空心球体；3收集器；4第一单向阀；5第二单向阀；6第三单向阀；7T形支架；8吊环；9吊索；10卷扬机；11直线电机；12滑块；13连杆；14连接杆；15压板；16橡胶垫。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种水文地质用地下水采样器，能够在水井内下放至指定深度进行采样，并在采样过程中难以保持平稳。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例提供一种水文地质用地下水采样器，包括集水器1、弹性空心球体2和收集器3。集水器1的上部具有第一单向阀4，集水器1的下部具有第二单向阀5，弹性空心球体2的第一端部通过第一管路与第一单向阀4连通，弹性球体的第二端部具有第三单向阀6，收集器3为表面设置有多个筛孔的空心球体结构，收集器3通过第二管路与第二单向阀5连通。第一单向阀4允许集水器1向弹性空心球体2单向通气，第二单向阀5允许收集器3向集水器1单向通气，第三单向阀6允许弹性空心球体2向大气单向通气。
在使用时，可通过第一管路将集水器1下放至井底，然后按压弹性空心球体2，弹性空心球体2内的空气将从第二单向阀5处被排出，松开弹性空心球体2，弹性空心球体2在自身弹性作用下复原，其内部气压小于集水器1内部气压，集水器1内部空气通过第一单向阀4排入弹性空心球体2内，集水器1内部气压小于集水器1所在区域的水压，地下水被吸入集水器1内。待集水器1收集完毕后，上拉第一管路即可将地下水采样器回收。由于第一单向阀4、第二单向阀5和第三单向阀6的存在，集水器1内的水并不会逆向流出。弹性空心球体2可以是聚氯乙烯、橡胶或其它弹性材质，本领域技术人员可根据需要进行选择。
为了提高地下水采样器下放过程的安全性，防止第一管路受拉变形或拉断，本实施例在集水器1的上端中部设置有T形支架7，T形支架7中部设置有吊环8，吊环8上固定有吊索9，通过吊索9实现地下水采样器的下放。吊索9可采用钢丝绳，或其它抗拉强度较大的材质。吊索9的上端可与卷扬机10的旋转轴固定连接，通过卷扬机10实现地下水采样器的上提和下放过程。
为了提高采样过程的稳定性，本实施例的T形支架7包括竖直部和水平部，竖直部上设置有直线电机11，水平部上对称设置有两个滑块12，两个滑块12各通过一连杆13与直线电机11连接，连杆13的两端分别与滑块12和直线电机11转动连接。滑块12相互远离的一侧固定有连接杆14，连接杆14相互远离的一端固定有压板15。为了对两个滑块12的滑动进行限位，本实施例的水平部两端分别与一螺母螺纹连接。
当直线电机11向上运动时，两个滑块12相背滑动，并带动两个连杆13和两个压板15相背运动，直至压板15与水井的井壁相抵。直线电机11可采用线控的方式，将控制信号线和电源线分别与水井上方控制器和电源连接，也可采用无线控制方式。本实施例采用无线控制方式，其中直线电机11上固定有信号接收器、控制器和电池，信号接收器用以接受无线控制信号，信号接收器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与直线电机11的输入端电连接，电池为信号接收器和控制器供电。通过无线信号控制电机转动为本领域常规手段，例如机器人、玩具车等的控制方式，此处不再赘述。
由于水井内壁较为潮湿和光滑，本实施例为了提高压板15与水井壁的摩擦系数，在压板15相互远离的一侧固定有橡胶垫16。进一步的，本实施例在橡胶垫16相互远离的一侧均匀分布有凸起，以提高对不平整井壁的适应性。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种水文地质用地下水采样器，其特征在于，包括集水器、弹性空心球体和收集器，所述集水器的上部具有第一单向阀，所述集水器的下部具有第二单向阀，所述弹性空心球体的第一端部通过第一管路与所述第一单向阀连通，所述弹性球体的第二端部具有第三单向阀，所述收集器为表面设置有多个筛孔的空心球体结构，所述收集器通过第二管路与所述第二单向阀连通，所述第一单向阀允许所述集水器向所述弹性空心球体单向通气，所述第二单向阀允许所述收集器向所述集水器单向通气，所述第三单向阀允许所述弹性空心球体向大气单向通气。
2.根据权利要求1所述的水文地质用地下水采样器，其特征在于，所述集水器的上端中部设置有T形支架，所述T形支架中部设置有吊环，所述吊环上固定有吊索。
3.根据权利要求2所述的水文地质用地下水采样器，其特征在于，所述T形支架包括竖直部和水平部，所述竖直部上设置有直线电机，所述水平部上对称设置有两个滑块，两个所述滑块各通过一连杆与所述直线电机连接，所述连杆的两端分别与所述滑块和所述直线电机转动连接，所述滑块相互远离的一侧固定有连接杆，所述连接杆相互远离的一端固定有压板。
4.根据权利要求3所述的水文地质用地下水采样器，其特征在于，所述压板相互远离的一侧固定有橡胶垫。
5.根据权利要求4所述的水文地质用地下水采样器，其特征在于，所述橡胶垫相互远离的一侧均匀分布有凸起。
6.根据权利要求2所述的水文地质用地下水采样器，其特征在于，所述吊索的上端与卷扬机的旋转轴固定连接。
7.根据权利要求3所述的水文地质用地下水采样器，其特征在于，所述水平部的两端分别与一螺母螺纹连接。
8.根据权利要求3所述的水文地质用地下水采样器，其特征在于，所述直线电机上固定有信号接收器、控制器和电池，所述信号接收器用以接受无线控制信号，所述信号接收器的输出端与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述直线电机的输入端电连接，所述电池为所述信号接收器和所述控制器供电。
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