CN111458194B - 一种任意深度水体分层取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种任意深度水体分层取样装置，有效解决不能够一次性取多层任意深度水样的问题；其解决的技术方案是包括竖板，竖板的前侧面上固定有多个集水箱，集水箱内安装有活塞，活塞杆上开设有上下贯穿的通槽；集水箱的左端面上铰接有第一拨杆，活塞杆上开设有凹槽，所述的竖板的左侧安装有导杆，导杆的下端装有使导杆向下复位的压簧；导杆上安装有多个凸起块；凸起块与活塞杆之间的距离从上之下依次减小；导杆的上端连接有绳索，绳索上安装有多个能任意调节位置的浮漂；本发明通过移动每个浮漂的位置，从而调节下潜的深度，能够实现自由调节每一个集水箱采集水的深度，同时取样准确，样品不会被污染。

Description

一种任意深度水体分层取样装置

技术领域

本发明涉及水利资源领域，特别是一种任意深度水体分层取样装置。

背景技术

目前在对深水进行研究分析时，需要使用采样器进行采样。现有的采样器一在采样时，往往一次只能采取一个深度的水样，操作较为繁琐；也有部分采样器利用不同深度的水压来控制采样瓶的打开和关闭，但是水压操作灵敏度不够，深度误差比较大；另外还有采用重力与浮力的关系来进行取样，但是往往为等差深度取样，无法实现任意深度的采样，给实际的取样工作带带来了不便。当然目前还有一些采用了传感器、遥控灯等电控的方式来进行采样，该类装置一方面成本高，另一方面电气设备在水下的运行不太可靠，容易失灵。因此目前需要一种简易式的装置来实现任意深度，并且可以同时取多层水样的装置。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术中存在的问题，本发明之目的就是提供一种任意深度水体分层取样装置，可有效解决不能够一次性取多层任意深度水样的问题。

其解决的技术方案是包括竖板，竖板的前侧面上固定有上下依次排列的多个集水箱，集水箱的右端为滤网，集水箱内安装有活塞，活塞上固定有朝向左侧活塞杆，集水箱内安装有多个使活塞向右复位的拉簧；活塞杆上开设有上下贯穿的通槽；集水箱的左端面上铰接有能摆动的第一拨杆，活塞杆上开设有凹槽，拨杆能置于凹槽内使活塞处于其行程的左侧；

所述的竖板的左侧安装有竖直的导杆，导杆的下端装有使导杆向下复位的压簧；导杆上安装有多个与活塞杆一一对应的凸起块；凸起块与活塞杆之间的距离从上之下依次减小；导杆的上端连接有绳索，绳索上安装有多个能任意调节位置的浮漂；多个浮漂依次被完全浸入水中后，导杆受到绳索的拉力会依次增大，从而使导杆上的凸起块依次带动与其对应的第一拨杆移动，使第一拨杆脱离卡紧凹槽；继而使集水箱从下往上依次进行吸水。

本发明通过移动每个浮漂的位置，从而调节下潜的深度，能够实现自由调节每一个集水箱采集水的深度，同时取样准确，样品不会被污染。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明集水箱、第一拨杆、第二拨杆、导杆、凸起块配合的立体示意图。

图3为本发明集水箱的主视剖面图（集水前）。

图4为本发明集水箱的主视剖面图（集水后）。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1至图4给出，本发明包括竖板1，竖板1的前侧面上固定有上下依次排列的多个集水箱2，集水箱2的右端为滤网3，集水箱2内安装有活塞4，活塞4上固定有朝向左侧活塞杆5，集水箱2内安装有多个使活塞4向右复位的拉簧6；活塞杆5上开设有上下贯穿的通槽7；集水箱2的左端面上铰接有能摆动的第一拨杆8，活塞杆5上开设有凹槽9，拨杆能置于凹槽9内使活塞4处于其行程的左侧；

所述的竖板1的左侧安装有竖直的导杆10，导杆10的下端装有使导杆10向下复位的压簧11；导杆10上安装有多个与活塞杆5一一对应的凸起块12；凸起块12与活塞杆5之间的距离从上之下依次减小；导杆10的上端连接有绳索13，绳索13上安装有多个能任意调节位置的浮漂14；多个浮漂14依次被完全浸入水中后，导杆10受到绳索13的拉力会依次增大，从而使导杆10上的凸起块12依次带动与其对应的第一拨杆8移动，使第一拨杆8脱离卡紧凹槽9；继而使集水箱2从下往上依次进行吸水。

为了实现浮漂14能够沿绳索13任意调节位置，所述的浮漂14的端部安装有套装在绳索13上的弹性橡胶套。

为了使活塞4被拉簧6拉动移动到右端后，活塞杆5能够堵塞集水箱2，所述的每个活塞杆5的左端均固定有塞子15，塞子15的左端面固定有拉环16。

为了使凸起块12相对于活塞杆5向上移动时，能够带动第一拨杆8转动，使第一拨杆8脱离卡紧凹槽9，所述的竖版上安装有多个与第一拨杆8一一对应的第二拨杆17，第二拨杆17的中部交接，第一拨杆8的后端设有滑槽，第二拨杆17的右端置于滑槽内，第二拨杆17的左端与凸起块12配合；凸起块12拨动第二拨杆17转动后，能使第一拨杆8的前端向上移动并脱离凹槽9。

为了便于匀速的下方整个竖板1，所述的竖板1上经卷扬机进行下方和提拉。

为了更好的控制每个浮漂14进入水中后，导杆10上升的高度，所述的导杆10的内部为空心状，导杆10完全浸入水中后，导杆10的重力和浮力相等。

为了防止导杆10自由状态时下降，所述的导杆10的上端安装有限位块18。

本发明使用时，首先浮漂14可以采用类似于橄榄球的形状，可以减小浮漂14在水中下潜时与水之间的阻力；更有利于导杆10的稳定，防止在下降过程中触发其他集水箱2工作。同时多个浮漂14完全一致，从而使浮漂14完全浸入水中之后，绳索13受到浮漂14的浮力能够成倍的增加，从而套装在导杆10上的压簧11的伸长量也成倍增加。

本装置的使用过程和原理如下：

首先需要拉动每个集水箱2上的活塞杆5，使活塞杆5上的凹槽9被与其对应的第一拨杆8卡紧，使活塞杆5不能向右复位；之后调节浮漂14的位置，通过拉动浮漂14端部的橡胶圈可以快速的调整浮漂14的高度；浮漂14的高度即需要采集水样的深度；由于浮漂14的位置可以自由调节，因此每一个集水箱2采集水样的深度也是可以自由调节的，可以极大的方便现场的取样操作，满足各种取样需求。

由于当整个装置匀速下降进入到水中，当整个装置进入水中后，水会从每个集水箱2右侧的滤网3进入到集水箱2的内部，这一部分水在后期会被排除，不作为样品，如此一来，避免了集水箱2为空的状态，从而不会增加整个装置的浮力，便于整个装置的快速稳定下沉，不需要过多的配重来克服集水箱2为空时的浮力；相应减小了提拉时的拉力。

由于导杆10的浮力和导杆10的重力抵消；因此导杆10只受到压簧11的弹力和浮力；而压簧11的弹力又与形变量成正比，因此浮力与压簧11的形变量成正比；以每个浮漂14完全进入到水中，压簧11的形变量为L进行说明。则第一个浮漂14浸入水中后，导杆10会相对竖版向上移动L，同理，两个浮漂14完全浸入水中后，导杆10会相对竖版向上移动2L……依次类推，若共计四个浮漂14，四个集水箱2，则四个浮漂14全部浸入水中后，导杆10会相对竖版向上移动4L。

正是利用了上述规律，通过将最下方的凸起块12和第二拨杆17右端之间的距离设定X，则倒数（从下往上）第二个凸起块12和倒数第二拨杆17右端之间的距离为X+L，倒数第三个凸起块12和倒数第三拨杆右端之间的距离为X+2L，最上方的凸起块12和最上方的第二拨杆17的右端之间的间距为X+3L。

通过上述设定，可以得知，当第一个浮漂14完全浸入水中后，此时导杆10向上移动L，此时最下方的导杆10会拨动第二拨杆17转动，继而使最下方的第一拨杆8进行转动，使第一拨杆8脱离卡紧最下方集水箱2的凹槽9，集水箱2内的活塞4会在内部拉簧6的作用下向右复位，使集水箱2右侧的水被排除，而当前水层内的水会从活塞杆5上的通槽7处进入到集水箱2的左侧面内；直到活塞杆5的左端的塞子15将集水箱2密封；此时在拉簧6的拉力下，集水箱2可以保持封闭的状态，保证了样品不受污染。此时与第一浮漂14的对应的深度的水样采集完毕。

在此状态下，由于第一个浮漂14一直完全浸入水中，因此导杆10会保持向上移动L的状态，此时其余几个凸起块12和与其对应的第二拨杆17左端之间的距离缩短了L；因此当第二个浮漂14再次完全进入到水中后，此时倒数第二个凸起块12会拨动与其对应的第二拨杆17和第一拨杆8，继而使倒数第二个集水箱2进行采样。

依次类推，直到所有的集水箱2集水完毕，此时所有的浮漂14也全部进入到水中；之后便可以通过卷扬机将整个装置提拉上来；之后通过向左拉动每一个集水箱2上的活塞杆5，使集水箱2内收集的水样可以被取出，进行分析和实验。

本装置中，由于多个浮漂14通过一根绳索13连接在一起，当浮漂14处于水面上时，浮漂14不会对绳索13产生拉力，只有当绳索13拉动浮漂14进入到水中时，绳索13才能收到浮漂14的拉力。

本装置中，通过设定多个相同的浮漂14，从而通过控制浮漂14进入水中的数量，实现了浮力的等比变化，继而通过导杆10实现了导杆10上升距离的等比变化，利用该特征完成了触发每一个集水箱2进行集水，操作精准，简单快速。

本装置通过将导杆10上升距离的定量变化，转化为浮漂14高度的无极变化，实现了每一个集水箱2均可以采集任意高度的水样，方便了采集，可以一次性取多个任意水深的水样进行对比分析，提高了效率。

本装置通过设置集水箱2，在集水箱2的右端面为滤网3状，因此集水箱2不需要保持空心的状态，避免了集水箱2收到较大的浮力；便于整个装置的下沉；同时通过在集水箱2的内部安装活塞4，并通过拉簧6进行拉动，可以使集水箱2在采集完成后，自动封口，避免了样品的流失和污染，提高了准确性。

Claims (6)

1.一种任意深度水体分层取样装置，包括竖板（1），其特征在于，竖板（1）的前侧面上固定有上下依次排列的多个集水箱（2），集水箱（2）的右端为滤网（3），集水箱（2）内安装有活塞（4），活塞（4）上固定有朝向左侧活塞杆（5），集水箱（2）内安装有多个使活塞（4）向右复位的拉簧（6）；活塞杆（5）上开设有上下贯穿的通槽（7）；集水箱（2）的左端面上铰接有能摆动的第一拨杆（8），活塞杆（5）上开设有凹槽（9），第一拨杆（8）能置于凹槽（9）内使活塞（4）处于集水箱（2）内的左侧；

所述的竖板（1）的左侧安装有竖直的导杆（10），导杆（10）的下端装有使导杆（10）向下复位的压簧（11）；导杆（10）上安装有多个与活塞杆（5）一一对应的凸起块（12）；凸起块（12）与活塞杆（5）之间的竖直方向的距离从上至下依次减小；导杆（10）的上端连接有绳索（13），绳索（13）上安装有多个能任意调节位置的浮漂（14）；多个浮漂（14）依次被完全浸入水中后，导杆（10）受到绳索（13）的拉力会依次增大，从而使导杆（10）上的凸起块（12）依次带动与其对应的第一拨杆（8）移动，使第一拨杆（8）脱离卡紧凹槽（9）；继而使集水箱（2）从下往上依次进行吸水；

所述的竖板（1）上安装有多个与第一拨杆（8）一一对应的第二拨杆（17），第二拨杆（17）的中部铰接，第一拨杆（8）的后端设有滑槽，第二拨杆（17）的右端置于滑槽内，第二拨杆（17）的左端与凸起块（12）配合；凸起块（12）拨动第二拨杆（17）转动后，能使第一拨杆（8）的前端向上移动并脱离凹槽（9）。

2.根据权利要求1所述的一种任意深度水体分层取样装置，其特征在于，所述的浮漂（14）的端部安装有套装在绳索（13）上的弹性橡胶套。

3.根据权利要求1所述的一种任意深度水体分层取样装置，其特征在于，每个所述的活塞杆（5）的左端均固定有塞子（15），塞子（15）的左端面固定有拉环（16）。

4.根据权利要求1所述的一种任意深度水体分层取样装置，其特征在于，所述的竖板（1）经卷扬机进行下放和提拉。

5.根据权利要求1所述的一种任意深度水体分层取样装置，其特征在于，所述的导杆（10）的内部为空心状，导杆（10）完全浸入水中后，导杆（10）的重力和浮力相等。

6.根据权利要求1所述的一种任意深度水体分层取样装置，其特征在于，所述的导杆（10）的上端安装有限位块（18）。

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