CN111024448A - 一种地下水环境监测洗井取样装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下水环境监测洗井取样装置及其使用方法，属于地下水监测设备技术领域，一种地下水环境监测洗井取样装置及其使用方法，包括取样筒，取样筒的左右两侧内壁上均固定有滑轨，两侧的滑轨上均滑动连接有滑块，取样筒内水平设有横板，横板的左右两端分别与两侧的滑块固定连接，横板上开设有两个入水孔，且两个入水孔内部均设有第一单向阀，取样筒的底部中心处开设有进水孔，且进水孔处设有进水管，进水管上设有第二单向阀，横板上侧中心处连接有套管，套管的内部插接有丝杆，丝杆与套管相配合，丝杆的顶部焊接连接有竖轴，可以实现对地下水的持续取样，且能够根据水位实时进行报警，能够适应不同的井口大小使用，结构简单、成本低。

Description

一种地下水环境监测洗井取样装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及地下水监测设备技术领域，更具体地说，涉及一种地下水环境监测洗井取样装置及其使用方法。

背景技术

地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。国外学者认为地下水的定义有三种：一是指与地表水有显著区别的所有埋藏在地下水的水，特指含水层中饱水带的那部分水；二是向下流动或渗透，使土壤和岩石饱和，并补给泉和井的水；三是在地下的岩石空洞里、在组成地壳物质的空隙中储存的水。地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。

在进行地下水环境监测时，经常需要用到取样装置对地下水进行取样，现有的地下水取样方法大都是利用取样器放入地下井内部进行取样，而现有的地下水体环境检测用水质取样设备大多笨重，不方便移动，在对水质进行取样时，设备使用受限，对不同深度的水质进行取样检测颇为不便，而且每个取样的地方，其井口大小不同，这就给取样造成困难。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种地下水环境监测洗井取样装置及其使用方法，可以实现对地下水的持续取样，且能够根据水位实时进行报警，能够适应不同的井口大小使用，结构简单、成本低。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种地下水环境监测洗井取样装置，包括取样筒，所述取样筒的左右两侧内壁上均固定有滑轨，两侧的所述滑轨上均滑动连接有滑块，所述取样筒内水平设有横板，所述横板的左右两端分别与两侧的滑块固定连接，所述横板上开设有两个入水孔，且两个入水孔内部均设有第一单向阀，所述取样筒的底部中心处开设有进水孔，且进水孔处设有进水管，所述进水管上设有第二单向阀，所述横板上侧中心处连接有套管，所述套管的内部插接有丝杆，所述丝杆与套管相配合，所述丝杆的顶部焊接连接有竖轴，所述竖轴的顶端与取样筒顶部固定连接，所述竖轴的外壁上套接有第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相对设置，所述第三锥齿轮为不完全齿轮，所述第三锥齿轮分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合连接，所述取样筒的右侧外壁上固定有防水电机，所述防水电机的输出端连接有横轴，所述横轴穿过贯穿取样筒设置，且横轴的端部连接有第三锥齿轮，所述取样筒内部下侧水平设有筛板，所述取样筒上端设有高水位报警机构，所述取样筒的下侧四角处设有调节移动机构。使用取样筒时，将取样装置进行固定，使得进水管置于地下水中，此时打开防水电机带动横轴转动，由于第三锥齿轮为不完全齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮会间歇性的进行转动，由于丝杆与套管配合连接，在第一锥齿轮和第二锥齿轮间歇性转动时，会带动套管进行升降运动，从而带动横板进行升降运动，由于设置的第一单向阀和第二单向阀，横板上下运动时，能够将地下水不断的抽入横板上方，实现对地下水的持续取样，设置的筛板能够对水体进行有效过滤，保证取样水体的质量。

进一步的，所述第三锥齿轮的1/2外周壁上设有齿牙，所述第三锥齿轮分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合连接。

进一步的，所述进水管为伸缩软管，所述进水管的顶端与取样筒固定连接，所述进水管的底端固定有过滤网。进水管为伸缩软管，便于对进水管的长度进行调节，保证取样效果，设置的过滤网能够对地下水进行初步过滤，保证取样水体的水质。

进一步的，所述取样筒的上侧内壁上嵌入有轴承，所述取样筒的顶端卡接在所述轴承内，所述轴承为密封轴承。

进一步的，所述筛板上开设有多个网孔，多个所述网孔在筛板上均匀排布，所述横板的下侧外壁上均布有多个锥形顶针，且多个锥形顶针与网孔一一对应设置，所述锥形顶针的最大直径大于网孔的直径。通过设置网孔和锥形顶针，在横板上下移动的过程中，能够带动锥形顶针上下移动，从而使得锥形顶针插入网孔内部，对网孔进行清理，能够避免筛板因堵塞影响过滤效果，保证取样装置的工作持续性。

进一步的，所述高水位报警机构包括开设在取样筒上侧壁左端的通孔，所述取样筒的下侧内壁上且位于通孔的下方安装有支架，所述支架为金属网材质，所述支架内部支撑有浮球，所述浮球的顶部固定有滑动杆，所述滑动杆插入所述通孔内部，所述滑动杆的顶部固定有金属齿，所述取样筒上侧内壁上位于通孔的上方设有密封圈，所述密封圈的顶部固定有金属片。设置浮球和滑动杆，当取样筒内部水位逐渐上升并淹没浮球时，浮球在浮力作用下往上移动，带动滑动杆与金属齿向上移动，直至金属齿与金属片产生碰撞，此时取样筒内部的水位达到最高，由于金属齿与金属片碰撞会产生声音，对周围的工作人员进行提醒，提醒取样装置结束取样，与现有技术中的传感器报警结构相比，本发明中的高水位报警机构结构简单、成本低，且能够根据水位实时进行报警。

进一步的，所述通孔的侧壁上开设有多个滚珠槽，多个所述滚珠槽环绕滑动杆均匀排布，每个所述滚珠槽内部均填充有钢珠。通过设置滚珠槽并在每个滚珠槽内填充钢珠，使得滑动杆在上下滑动时减小与通孔内壁的摩擦，从而使得金属齿顺畅的与金属片产生碰撞，有效增大碰撞产生的提示音。

进一步的，所述调节移动机构包括固定取样筒底端四角处的固定夹，每个所述固定夹上均螺接有调节螺杆，且每个固定夹上均通过调节螺杆活动连接有支撑腿，四个所述支撑腿远离固定夹一侧的内部均活动连接有一个伸缩杆，四个所述伸缩杆远离支撑腿的一端均固定连接有一个万向轮。通过设置调节移动机构，把固定夹设置在底板底部的四角处，可以使调节底板处于平衡状态，固定夹通过调节螺杆连接支撑腿，松开调节螺杆，可以使支撑腿在固定夹的内部转动，进而可以把支撑腿调节到的不同角度，并且把伸缩杆从支撑腿的内部拉出，进而可以使取样装置适应不同的井口大小，最后把调节螺杆拧紧，实现了调节方便和固定牢固的目的，设置万向轮，便于取样装置的移动，提高便捷性。

一种地下水环境监测洗井取样装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、利用调节移动机构进行角度和高度调节，将取样装置移动至地下井的上方并进行固定；

S2、将进水管置于地下水中，打开防水电机，第一锥齿轮和第二锥齿轮会间歇性的进行转动，带动套管和横板进行升降运动，横板上下运动时，能够将地下水不断的抽入横板上方，进行地下水的取样；

S3、当取样筒内部横板水位到顶时，带动浮球和滑动杆往上移动，带动金属齿撞击金属片产生碰撞声音，提醒附近工作人员；

S4、取出进水管，完成地下水取样。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)使用取样筒时，将取样装置进行固定，使得进水管置于地下水中，此时打开防水电机带动横轴转动，由于第三锥齿轮为不完全齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮会间歇性的进行转动，由于丝杆与套管配合连接，在第一锥齿轮和第二锥齿轮间歇性转动时，会带动套管进行升降运动，从而带动横板进行升降运动，由于设置的第一单向阀和第二单向阀，横板上下运动时，能够将地下水不断的抽入横板上方，实现对地下水的持续取样，设置的筛板能够对水体进行有效过滤，保证取样水体的质量。

(2)进水管为伸缩软管，便于对进水管的长度进行调节，保证取样效果，设置的过滤网能够对地下水进行初步过滤，保证取样水体的水质。

(3)通过设置网孔和锥形顶针，在横板上下移动的过程中，能够带动锥形顶针上下移动，从而使得锥形顶针插入网孔内部，对网孔进行清理，能够避免筛板因堵塞影响过滤效果，保证取样装置的工作持续性。

(4)设置浮球和滑动杆，当取样筒内部水位逐渐上升并淹没浮球时，浮球在浮力作用下往上移动，带动滑动杆与金属齿向上移动，直至金属齿与金属片产生碰撞，此时取样筒内部的水位达到最高，由于金属齿与金属片碰撞会产生声音，对周围的工作人员进行提醒，提醒取样装置结束取样，与现有技术中的传感器报警结构相比，本发明中的高水位报警机构结构简单、成本低，且能够根据水位实时进行报警。

(5)通过设置滚珠槽并在每个滚珠槽内填充钢珠，使得滑动杆在上下滑动时减小与通孔内壁的摩擦，从而使得金属齿顺畅的与金属片产生碰撞，有效增大碰撞产生的提示音。

(6)通过设置调节移动机构，把固定夹设置在底板底部的四角处，可以使调节底板处于平衡状态，固定夹通过调节螺杆连接支撑腿，松开调节螺杆，可以使支撑腿在固定夹的内部转动，进而可以把支撑腿调节到的不同角度，并且把伸缩杆从支撑腿的内部拉出，进而可以使取样装置适应不同的井口大小，最后把调节螺杆拧紧，实现了调节方便和固定牢固的目的，设置万向轮，便于取样装置的移动，提高便捷性。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图2中B处的放大图；

图4为本发明中调节移动机构的结构示意图；

图5为本发明中锥形顶针插入网孔内的状态示意图。

图中标号说明：

1取样筒、2滑轨、3横板、4第一单向阀、5进水管、6过滤网、7第二单向阀、8套管、9丝杆、10竖轴、11第一锥齿轮、12第二锥齿轮、13横轴、14第三锥齿轮、15防水电机、16筛板、17网孔、18锥形顶针、19高水位报警机构、191通孔、192支架、193浮球、194滑动杆、195金属齿、196密封圈、197金属片、198滚珠槽、199钢珠、20调节移动机构、201固定夹、202调节螺杆、203支撑腿、204伸缩杆、205万向轮。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-5，一种地下水环境监测洗井取样装置，包括取样筒1，取样筒1的左右两侧内壁上均固定有滑轨2，两侧的滑轨2上均滑动连接有滑块，取样筒1内水平设有横板3，横板3的左右两端分别与两侧的滑块固定连接，横板3上开设有两个入水孔，且两个入水孔内部均设有第一单向阀4，取样筒1的底部中心处开设有进水孔，且进水孔处设有进水管5，进水管5上设有第二单向阀7，横板3上侧中心处连接有套管8，套管8的内部插接有丝杆9，丝杆9与套管8相配合，丝杆9的顶部焊接连接有竖轴10，竖轴10的顶端与取样筒1顶部固定连接，竖轴10的外壁上套接有第一锥齿轮11和第二锥齿轮12，第一锥齿轮11和第二锥齿轮12相对设置，第三锥齿轮14为不完全齿轮，第三锥齿轮14分别与第一锥齿轮11和第二锥齿轮12啮合连接，取样筒1的右侧外壁上固定有防水电机15，防水电机15的输出端连接有横轴13，横轴13穿过贯穿取样筒1设置，且横轴13的端部连接有第三锥齿轮14，取样筒1内部下侧水平设有筛板16，取样筒1上端设有高水位报警机构19，取样筒1的下侧四角处设有调节移动机构20。

使用取样筒1时，将取样装置进行固定，使得进水管5置于地下水中，此时打开防水电机15带动横轴13转动，由于第三锥齿轮14为不完全齿轮，第一锥齿轮11和第二锥齿轮12会间歇性的进行转动，由于丝杆9与套管8配合连接，在第一锥齿轮11和第二锥齿轮12间歇性转动时，会带动套管8进行升降运动，从而带动横板3进行升降运动，由于设置的第一单向阀4和第二单向阀5，横板3上下运动时，能够将地下水不断的抽入横板3上方，实现对地下水的持续取样，设置的筛板16能够对水体进行有效过滤，保证取样水体的质量。

第三锥齿轮的1/2外周壁上设有齿牙，第三锥齿轮14分别与第一锥齿轮11和第二锥齿轮12啮合连接。

进水管5为伸缩软管，进水管5的顶端与取样筒1固定连接，进水管5的底端固定有过滤网6。进水管5为伸缩软管，便于对进水管5的长度进行调节，保证取样效果，设置的过滤网6能够对地下水进行初步过滤，保证取样水体的水质。

取样筒1的上侧内壁上嵌入有轴承，取样筒1的顶端卡接在轴承内，轴承为密封轴承。

筛板16上开设有多个网孔17，多个网孔17在筛板16上均匀排布，横板3的下侧外壁上均布有多个锥形顶针18，且多个锥形顶针18与网孔17一一对应设置，锥形顶针18的最大直径大于网孔17的直径。

通过设置网孔17和锥形顶针18，在横板3上下移动的过程中，能够带动锥形顶针18上下移动，从而使得锥形顶针18插入网孔17内部，对网孔17进行清理，能够避免筛板16因堵塞影响过滤效果，保证取样装置的工作持续性。

高水位报警机构19包括开设在取样筒1上侧壁左端的通孔191，取样筒1的下侧内壁上且位于通孔191的下方安装有支架192，支架192为金属网材质，支架192内部支撑有浮球193，浮球193的顶部固定有滑动杆194，滑动杆194插入通孔191内部，滑动杆194的顶部固定有金属齿195，取样筒1上侧内壁上位于通孔191的上方设有密封圈196，密封圈196的顶部固定有金属片197。

设置浮球193和滑动杆194，当取样筒1内部水位逐渐上升并淹没浮球193时，浮球193在浮力作用下往上移动，带动滑动杆194与金属齿195向上移动，直至金属齿195与金属片197产生碰撞，此时取样筒1内部的水位达到最高，由于金属齿195与金属片197碰撞会产生声音，对周围的工作人员进行提醒，提醒取样装置结束取样，与现有技术中的传感器报警结构相比，本发明中的高水位报警机构19结构简单、成本低，且能够根据水位实时进行报警。

通孔191的侧壁上开设有多个滚珠槽198，多个滚珠槽198环绕滑动杆194均匀排布，每个滚珠槽198内部均填充有钢珠199。

通过设置滚珠槽198并在每个滚珠槽198内填充钢珠199，使得滑动杆194在上下滑动时减小与通孔191内壁的摩擦，从而使得金属齿195顺畅的与金属片197产生碰撞，有效增大碰撞产生的提示音。

调节移动机构20包括固定取样筒1底端四角处的固定夹201，每个固定夹201上均螺接有调节螺杆202，且每个固定夹201上均通过调节螺杆202活动连接有支撑腿203，四个支撑腿203远离固定夹20一侧的内部均活动连接有一个伸缩杆204，四个伸缩杆204远离支撑腿203的一端均固定连接有一个万向轮205。

通过设置调节移动机构20，把固定夹201设置在底板1底部的四角处，可以使调节底板1处于平衡状态，固定夹201通过调节螺杆202连接支撑腿203，松开调节螺杆202，可以使支撑腿203在固定夹201的内部转动，进而可以把支撑腿203调节到的不同角度，并且把伸缩杆204从支撑腿203的内部拉出，进而可以使取样装置适应不同的井口大小，最后把调节螺杆202拧紧，实现了调节方便和固定牢固的目的，设置万向轮205，便于取样装置的移动，提高便捷性。

一种地下水环境监测洗井取样装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、利用调节移动机构20进行角度和高度调节，将取样装置移动至地下井的上方并进行固定；

S2、将进水管5置于地下水中，打开防水电机15，第一锥齿轮11和第二锥齿轮12会间歇性的进行转动，带动套管8和横板3进行升降运动，横板3上下运动时，能够将地下水不断的抽入横板3上方，进行地下水的取样；

S3、当取样筒1内部横板3水位到顶时，带动浮球193和滑动杆194往上移动，带动金属齿195撞击金属片197产生碰撞声音，提醒附近工作人员；

S4、取出进水管5，完成地下水取样。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种地下水环境监测洗井取样装置，包括取样筒(1)，所述取样筒(1)的左右两侧内壁上均固定有滑轨(2)，两侧的所述滑轨(2)上均滑动连接有滑块，所述取样筒(1)内水平设有横板(3)，所述横板(3)的左右两端分别与两侧的滑块固定连接，所述横板(3)上开设有两个入水孔，且两个入水孔内部均设有第一单向阀(4)，所述取样筒(1)的底部中心处开设有进水孔，且进水孔处设有进水管(5)，所述进水管(5)上设有第二单向阀(7)，所述横板(3)上侧中心处连接有套管(8)，所述套管(8)的内部插接有丝杆(9)，所述丝杆(9)与套管(8)相配合，所述丝杆(9)的顶部焊接连接有竖轴(10)，所述竖轴(10)的顶端与取样筒(1)顶部固定连接，所述竖轴(10)的外壁上套接有第一锥齿轮(11)和第二锥齿轮(12)，所述第一锥齿轮(11)和第二锥齿轮(12)相对设置，所述第三锥齿轮(14)为不完全齿轮，所述第三锥齿轮(14)分别与第一锥齿轮(11)和第二锥齿轮(12)啮合连接，所述取样筒(1)的右侧外壁上固定有防水电机(15)，所述防水电机(15)的输出端连接有横轴(13)，所述横轴(13)穿过贯穿取样筒(1)设置，且横轴(13)的端部连接有第三锥齿轮(14)，所述取样筒(1)内部下侧水平设有筛板(16)，所述取样筒(1)上端设有高水位报警机构(19)，所述取样筒(1)的下侧四角处设有调节移动机构(2)(0)。

2.根据权利要求1所述的一种地下水环境监测洗井取样装置，其特征在于：所述第三锥齿轮的(1)/(2)外周壁上设有齿牙，所述第三锥齿轮(14)分别与第一锥齿轮(11)和第二锥齿轮(12)啮合连接。

3.根据权利要求1所述的一种地下水环境监测洗井取样装置，其特征在于：所述进水管(5)为伸缩软管，所述进水管(5)的顶端与取样筒(1)固定连接，所述进水管(5)的底端固定有过滤网(6)。

4.根据权利要求1所述的一种地下水环境监测洗井取样装置，其特征在于：所述取样筒(1)的上侧内壁上嵌入有轴承，所述取样筒(1)的顶端卡接在所述轴承内，所述轴承为密封轴承。

5.根据权利要求1所述的一种地下水环境监测洗井取样装置，其特征在于：所述筛板(16)上开设有多个网孔(17)，多个所述网孔(17)在筛板(16)上均匀排布，所述横板(3)的下侧外壁上均布有多个锥形顶针(18)，且多个锥形顶针(18)与网孔(17)一一对应设置，所述锥形顶针(18)的最大直径大于网孔(17)的直径。

6.根据权利要求1所述的一种地下水环境监测洗井取样装置，其特征在于：所述高水位报警机构(19)包括开设在取样筒(1)上侧壁左端的通孔(191)，所述取样筒(1)的下侧内壁上且位于通孔(191)的下方安装有支架(192)，所述支架(192)为金属网材质，所述支架(192)内部支撑有浮球(193)，所述浮球(193)的顶部固定有滑动杆(194)，所述滑动杆(194)插入所述通孔(191)内部，所述滑动杆(194)的顶部固定有金属齿(195)，所述取样筒(1)上侧内壁上位于通孔(191)的上方设有密封圈(196)，所述密封圈(196)的顶部固定有金属片(197)。

7.根据权利要求6所述的一种地下水环境监测洗井取样装置，其特征在于：所述通孔(191)的侧壁上开设有多个滚珠槽(198)，多个所述滚珠槽(198)环绕滑动杆(194)均匀排布，每个所述滚珠槽(198)内部均填充有钢珠(199)。

8.根据权利要求1所述的一种地下水环境监测洗井取样装置，其特征在于：所述调节移动机构(20)包括固定取样筒(1)底端四角处的固定夹(201)，每个所述固定夹(201)上均螺接有调节螺杆(202)，且每个固定夹(201)上均通过调节螺杆(202)活动连接有支撑腿(203)，四个所述支撑腿(203)远离固定夹(20)一侧的内部均活动连接有一个伸缩杆(204)，四个所述伸缩杆(204)远离支撑腿(203)的一端均固定连接有一个万向轮(205)。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的地下水环境监测洗井取样装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、利用调节移动机构(20)进行角度和高度调节，将取样装置移动至地下井的上方并进行固定；

S2、将进水管(5)置于地下水中，打开防水电机(15)，第一锥齿轮(11)和第二锥齿轮(12)会间歇性的进行转动，带动套管(8)和横板(3)进行升降运动，横板(3)上下运动时，能够将地下水不断的抽入横板(3)上方，进行地下水的取样；

S3、当取样筒(1)内部横板(3)水位到顶时，带动浮球(193)和滑动杆(194)往上移动，带动金属齿(195)撞击金属片(197)产生碰撞声音，提醒附近工作人员；

S4、取出进水管(5)，完成地下水取样。

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