CN110068486B - 一种用于环境工程大气污染降水取样检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于环境工程大气污染降水取样检测设备，包括锥形桶，其特征是：所述锥形桶的下部固定连接一组沿圆轴方向均匀分布的竖杆一，所述锥形桶的底部固定连通圆管的上端，所述圆管内设置有水样测量装置，所述圆管的下方设置有取样装置。本发明涉及取样设备领域，具体地讲，涉及一种用于环境工程大气污染降水取样检测设备。本装置能够方便大气污染降水取样。

Description

一种用于环境工程大气污染降水取样检测设备

技术领域

本发明涉及取样设备领域，具体地讲，涉及一种用于环境工程大气污染降水取样检测设备。

背景技术

环境检测部门或气象检测部门使用的降水采样器，是用来对采集的雨水进行pH值和电导率等指标的测定，以供科研人员对雨水进行分析和研究。降雨是一种自然现象，但因为大气环境的污染，已经成为了不可忽视的污染源，会对人类及生态系统产生一系列重大影响。因此，为了掌握降雨过程中不同时段的雨水水质特性，开发一种连续采集天然降水水样的装置，且成本少、维护少、易于搬运，可更好的服务于人类对天然降水水质的科学研究，从而更全面的认识降水化学污染。

现有的降水采样器体积大、重量大，不能连续的采集水样。现有的产品遇到大暴雨、特大暴雨无法测量。即便有的装置能够测量大暴雨特大暴雨，但装置的体积过大。

与此同时，现有的装置不能实现对雨水的间隔多次采样，只能对一次降雨进行少次采样。此为，现有技术的不足之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于环境工程大气污染降水取样检测设备，方便大气污染降水取样。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种用于环境工程大气污染降水取样检测设备，包括锥形桶，其特征是：所述锥形桶的下部固定连接一组沿圆轴方向均匀分布的竖杆一，所述锥形桶的底部固定连通圆管的上端，所述圆管内设置有水样测量装置，所述圆管的下方设置有取样装置。

作为本技术方案的进一步限定，所述水样测量装置包括触碰开关，所述触碰开关的上侧固定连接支撑杆一的下侧中心，所述支撑杆一的两端分别固定连接所述圆管的内壁上部，所述圆管的内壁下部固定连接一组支撑杆二，一组所述支撑杆二上放置有浮力球。

作为本技术方案的进一步限定，所述圆管的上部和下部分别固定连接L形板，每个所述L形板的竖板一侧分别固定连接蝶形阀门，每个所述蝶形阀门分别穿过所述圆管。

作为本技术方案的进一步限定，上侧所述蝶形阀门位于所述支撑杆一上侧。

作为本技术方案的进一步限定，下侧所述蝶形阀门位于所述支撑杆二下侧。

作为本技术方案的进一步限定，下侧所述L形板固定连接圆杆的一端，所述圆杆的另一端固定连接L形杆的横杆一端，所述L形杆的竖杆固定连接所述取样装置的三角环。

作为本技术方案的进一步限定，一个所述竖杆一通过电机支架固定连接电机，所述电机的输出轴固定连接转轮一，皮带分别环绕所述转轮一和对称的转轮二，对称的所述转轮二分别铰接支架的一端，对称的所述支架的另一端分别固定连接对应的所述竖杆一的下部。

作为本技术方案的进一步限定，所述皮带固定连接一组均匀分布的竖杆二，每个所述竖杆二的下端分别固定连接采样瓶，每个所述采样瓶分别通过弹簧固定连接圆块，每个所述圆块分别固定连接圆锥块，每个所述圆锥块分别穿过对应的所述弹簧，每个所述圆锥块分别匹配对应的所述采样瓶，每个所述圆块分别接触三角环。

作为本技术方案的进一步限定，所述三角环上设置有凹槽，所述圆块匹配所述凹槽。

作为本技术方案的进一步限定，所述凹槽处于所述圆管的正下方。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

(1)本装置的触碰开关实现了采样次数的计量，从而可以实现降雨量的测量；

(2)本装置通过开关蝶形阀门可以实现不限量雨量的测量；

(3)本装置设置有多个均匀分布的采样瓶，可以间隔一定时间进行雨水采样，并且可以多次采集水样，以方便对环境的检测；

(4)本装置的采样瓶与三角环匹配，使采集水样前后，圆锥块与采样瓶配合，不受外界环境的影响，从而保证水样的真实性。

(5)本装置的采样瓶实现了无需额外的动力就能打开或关闭瓶盖，节省成本，实现了只有运行到出水位置才会进行采样，防止外界污染

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一。

图2为本发明的局部剖开立体结构示意图一。

图3为本发明的局部剖开立体结构示意图二。

图4为本发明的局部立体结构示意图一。

图5为本发明的局部剖开立体结构示意图三。

图6为本发明的局部立体结构示意图二。

图7为本发明的局部立体结构示意图三。

图8为本发明的局部立体结构示意图四。

图9为本发明的局部剖开立体结构示意图二。

图10是本发明控制器控制模块原理图。

图11是本发明电机驱动模块原理图。

图12是本发明触碰开关模块原理图。

图中：1、锥形桶，2、竖杆一，3、圆管，4、L形板，5、支架，6、L形杆，7、圆杆，8、蝶形阀门，9、触碰开关，10、支撑杆一，11、支撑杆二，12、浮力球，13、电机支架，14、电机，15、转轮一，16、皮带，17、三角环，18、竖杆二，19、采样瓶，20、弹簧，21、转轮二，22、圆块，23、圆锥块，24、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1-图12所示，本发明包括锥形桶1，所述锥形桶1的下部固定连接一组沿圆轴方向均匀分布的竖杆一2，所述锥形桶1的底部固定连通圆管3的上端，所述圆管3内设置有水样测量装置，所述圆管3的下方设置有取样装置。

所述水样测量装置包括触碰开关9，所述触碰开关9的上侧固定连接支撑杆一10的下侧中心，所述支撑杆一10的两端分别固定连接所述圆管3的内壁上部，所述圆管3的内壁下部固定连接一组支撑杆二11，一组所述支撑杆二11上放置有浮力球12。采用碰触开关有利于进行防水处理，对所有线路、开关进行隔离防水不影响开关使用。

所述圆管3的上部和下部分别固定连接L形板4，每个所述L形板4的竖板一侧分别固定连接蝶形阀门8，每个所述蝶形阀门8分别穿过所述圆管3。穿过位置设有密封圈等进行防水处理。

上侧所述蝶形阀门8位于所述支撑杆一10上侧。

下侧所述蝶形阀门8位于所述支撑杆二11下侧。

下侧所述L形板4固定连接圆杆7的一端，所述圆杆7的另一端固定连接L形杆6的横杆一端，所述L形杆6的竖杆固定连接所述取样装置的三角环17。

一个所述竖杆一2通过电机支架13固定连接电机14，所述电机14的输出轴固定连接转轮一15，皮带16分别环绕所述转轮一15和对称的转轮二21，对称的所述转轮二21分别铰接支架5的一端，对称的所述支架5的另一端分别固定连接对应的所述竖杆一2的下部。

所述皮带16固定连接一组均匀分布的竖杆二18，每个所述竖杆二18的下端分别固定连接采样瓶19，每个所述采样瓶19分别通过弹簧20固定连接圆块22，每个所述圆块22分别固定连接圆锥块23，每个所述圆锥块23分别穿过对应的所述弹簧20，每个所述圆锥块23分别匹配对应的所述采样瓶19，每个所述圆块22分别接触三角环17。

所述三角环17上设置有凹槽24，所述圆块22匹配所述凹槽24。

所述凹槽24处于所述圆管3的正下方。

所述转轮一15和所述转轮二21的型号相同。

所述弹簧20始终处于压缩状态。

所述蝶形阀门8的型号为2W160-15。

所述触碰开关9的型号为TZ-5101。

所述电机14的型号为伺服电机PLE40，所述电机14通过电机驱动装置连接电源，所述电机8、所述电机驱动装置和所述电源都是现有产品，且采用现有技术，不再赘述。

所述蝶形阀门8匹配所述圆管3。

电源连接所述控制器控制模块，所述控制器控制模块分别连接电机驱动模块和触碰开关模块。

所述控制器控制模块的引脚56和57连接所述电机驱动模块，所述控制器控制模块的引脚59连接所述触碰开关模块。

所述电机14每转动20圈(该圈数为经验值，根据需要设定)，所述采样瓶19移动的距离等于两个所述采样瓶19的间距。

本发明的工作流程为：将本装置固定好合适位置，初始位置时，凹槽24处没有圆块22，两个蝶形阀门8处于关闭位将圆管3关闭。上侧蝶形阀门8处于打开位置，下侧蝶形阀门8处于关闭位置。

为了防止灰尘落入圆管3中，可以在锥形桶1上增加雨水感应器，使雨水感应器连接控制器，上侧蝶形阀门8处于关闭位置，当下雨时，控制器打开上侧蝶形阀门8，此为现有技术此处不再赘述。

雨水从锥形桶1中落到圆管3内，雨水逐渐增多，将浮力球12浮起，直到浮力球12接触触碰开关9，控制器接收到触触碰开关9的信号将上侧的蝶形阀门8关闭，与此同时控制器控制电机14打开，控制器控制电机14转动10圈，(该圈数为经验值，根据需要设定)电机14带动转轮一15转动，转轮一15带动皮带16转动，皮带16带动转轮二21转动，皮带16带动竖杆二18移动，竖杆二18带动采样瓶19移动，采样瓶19通过弹簧带动圆块22沿三角环17移动，靠近凹槽24一侧的圆块22移动到凹槽24内，在此过程中，弹簧20逐渐恢复，在弹簧20的作用下，圆块22始终接触三角环17，圆块22带动圆锥块23向上移动，直到圆块22处于凹槽24正下方，控制器关闭电机14。

控制器打开下侧蝶形阀门8，水样从圆筒3中落下，浮力球12向下移动接触支撑杆二11，一部分水样落到凹槽24正下方的采样瓶19中。控制器打开下侧蝶形阀门8大约一秒后，(该时间为经验值，根据需要设定)水样全部落下，控制器打开下侧蝶形阀门8大约三秒后，(该时间为经验值，根据需要设定)控制器上侧蝶形阀门8打开，下侧蝶形阀门8关闭，电机14打开，控制器控制电机14转动10圈(该圈数为经验值，根据需要设定)，电机14带动转轮一15转动，转轮一15带动皮带16转动，皮带16带动转轮二21转动，皮带16带动竖杆二18移动，竖杆二18带动采样瓶19移动，采样瓶19通过弹簧带动圆块22沿三角环17移动，靠近凹槽24一侧的圆块22移动到凹槽24内，处于凹槽24中心的圆块22移动并远离凹槽24，在此过程中，弹簧20逐渐压缩，在弹簧20的作用下，圆块22始终接触三角环17，圆块22带动圆锥块23向下移动，直到电机14转动10圈，(该圈数为经验值，根据需要设定)圆块22远离凹槽24，控制器关闭电机14。如此反复，直到下雨结束。

电机14可以电性连接人工复位开关，人工复位开关电性连接控制器，触碰开关9接触所述浮力球12次数等于采样瓶19个数时，控制器打开人工复位开关，电机14不再转动。当下雨结束后，将人工复位开关关闭。

电机14可以根据预报的降雨时间，间隔转动，例如预报下雨十小时，共设置有10个采样瓶，可设定电机14每一小时转动10圈(该圈数为经验值，根据需要设定)，每次转动采样瓶19移动到所述圆管3的正下方，进行采样，每个小时采集一次样品。

控制器统计触碰开关9的采样次数，将采样次数乘以每次圆管3中的水样排出量(通过实验测量得出)，得到一次降水的总量。

控制器可以控制两个蝶形阀门8反复的开关，直到降雨结束，从而可以实现不限雨量的测量。

以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于环境工程大气污染降水取样检测设备，包括锥形桶(1)，其特征是：所述锥形桶(1)的下部固定连接一组沿圆轴方向均匀分布的竖杆一(2)，所述锥形桶(1)的底部固定连通圆管(3)的上端，所述圆管(3)内设置有水样测量装置，所述圆管(3)的下方设置有取样装置；所述圆管(3)的上部和下部分别固定连接L形板(4)，下侧所述L形板(4)固定连接圆杆(7)的一端，所述圆杆(7)的另一端固定连接L形杆(6)的横杆一端，所述L形杆(6)的竖杆固定连接所述取样装置的三角环(17)；一个所述竖杆一(2)通过电机支架(13)固定连接电机(14)，所述电机(14)的输出轴固定连接转轮一(15)，皮带(16)分别环绕所述转轮一(15)和对称的转轮二(21)，对称的所述转轮二(21)分别铰接支架(5)的一端，对称的所述支架(5)的另一端分别固定连接对应的所述竖杆一(2)的下部；所述皮带(16)固定连接一组均匀分布的竖杆二(18)，每个所述竖杆二(18)的下端分别固定连接采样瓶(19)，每个所述采样瓶(19)分别通过弹簧(20)固定连接圆块(22)，每个所述圆块(22)分别固定连接圆锥块(23)，每个所述圆锥块(23)分别穿过对应的所述弹簧(20)，每个所述圆锥块(23)分别匹配对应的所述采样瓶(19)，每个所述圆块(22)分别接触三角环(17)；所述三角环(17)上设置有凹槽(24)，所述圆块(22)匹配所述凹槽(24)；

所述水样测量装置包括触碰开关(9)，所述触碰开关(9)的上侧固定连接支撑杆一(10)的下侧中心，所述支撑杆一(10)的两端分别固定连接所述圆管(3)的内壁上部，所述圆管(3)的内壁下部固定连接一组支撑杆二(11)，一组所述支撑杆二(11)上放置有浮力球(12)，每个所述L形板(4)的竖板一侧分别固定连接蝶形阀门(8)，每个所述蝶形阀门(8)分别穿过所述圆管(3)；上侧所述蝶形阀门(8)位于所述支撑杆一(10)上侧，下侧所述蝶形阀门(8)位于所述支撑杆二(11)下侧，所述凹槽(24)处于所述圆管(3)的正下方。

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