CN111562141A - 一种地下水体的多点多态式检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下水体的多点多态式检测装置及其检测方法，属于地下水检测技术领域，一种地下水体的多点多态式检测装置，包括从下往上依次依次分布的底座、测台、环套、竖杆和顶台，竖杆的上端和顶台的下端固定连接，测台和环套之间转动连接，底座和竖杆之间固定连接有绕筒，绕筒位于测台和环套的内侧，本发明可以实现依次对地下水体澄清状态和浑浊状态中的不同深度的水体进行取样检测，通过两种状态下不同深度的水质相互对比，对地下水体污染元素实现全方位无遗漏的检测，深刻细致地监测水质变化，了解污染元素成分以及分布特性，因此通过本发明提供的多点多态式的检测方式，可以全面提高地下水质检测结果的精准度。

Description

一种地下水体的多点多态式检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及地下水检测技术领域，更具体地说，涉及一种地下水体的多点多态式检测装置及其检测方法。

背景技术

地下水，是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，但随着我国城市化、工业化进程加快，使得地下水遭到污染，而地下水又是众多城市饮用水、工业用水的主要来源，为了确保用水安全性因此对底下水质的检测很有必要性。

地下水污染是由于人为因素造成地下水质恶化的现象。地下水污染的原因主要有：工业废水向地下直接排放，受污染的地表水侵入到地下含水层中，人畜粪便或因过量使用农药而受污染的水渗入地下等。污染的结果是使地下水中的有害成分如酚、铬、汞、砷、放射性物质、细菌、有机物等的含量增高。污染的地下水对人体健康和工农业生产都有危害。

地下水监测为地下水监测管理部门对辖区内地下水水位、水质等数据进行监测，以便及时掌握动态变化情况，对地下水进行长期的保护。但地下水体污染源多样，使得水体污染成分复杂，种类多且分布不均，因此水体的不同深度区域遭受污染的成分和程度都存在很大的区别，因此在检测地下水质时，单单对某一区域的水体进行取样检测难以得到精准地检测结果，极易遗漏掉水体中含量少、单一分布的污染元素。

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体的多点多态式检测装置及其检测方法，它可以实现依次对地下水体澄清状态和浑浊状态中的不同深度的水体进行取样检测，通过两种状态下不同深度的水质相互对比，对地下水体污染元素实现全方位无遗漏的检测，深刻细致地监测水质变化，了解污染元素成分以及分布特性，因此通过本发明提供的多点多态式的检测方式，可以全面提高地下水质检测结果的精准度。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种地下水体的多点多态式检测装置，包括从下往上依次依次分布的底座、测台、环套、竖杆和顶台，所述竖杆的上端和顶台的下端固定连接，所述测台和环套之间转动连接，所述底座和竖杆之间固定连接有绕筒，所述绕筒位于测台和环套的内侧，所述测台和绕筒之间设有收缩调向机构，所述环套的上端和顶台的下端之间固定连接有一对伸缩杆，所述环套的上端固定连接有一对拉绳，所述顶台的内部开设有内腔，所述内腔的内壁固定连接有一对安装座，一对所述安装座之间转动连接有电动转轴，所述内腔的下内壁开设有一对绳孔，所述拉绳的上端贯穿绳孔的内部并缠绕于电动转轴的外表面，所述测台的外端固定连接有搅拌棒，所述搅拌棒的内部固定连接有取样管，所述顶台的上端固定连接有水泵，所述取样管的上端贯穿竖杆和顶台的内部并与绕筒的进料端固定连接，所述取样管上安装有电控阀门，所述顶台的上端还固定连接有控制器，所述电动转轴、电控阀门和水泵均与控制器电性连接，本发明可以实现依次对地下水体澄清状态和浑浊状态中的不同深度的水体进行取样检测，通过两种状态下不同深度的水质相互对比，对地下水体污染元素实现全方位无遗漏的检测，深刻细致地监测水质变化，了解污染元素成分以及分布特性，因此通过本发明提供的多点多态式的检测方式，可以全面提高地下水质检测结果的精准度。

进一步的，所述收缩调向机构包括位于绕筒内侧的气囊，所述气囊的下端与底座的上端固定连接，所述顶台的内部固定连接有气泵，所述气泵位于内腔的下侧，所述竖杆上开设有竖通孔，所述绕筒的上端贯穿竖通孔的内部并与气泵的输出端固定连接，所述气泵与控制器电性连接，通过气泵可向气囊内部进行充放气过程，使气囊实现膨胀和收缩。

进一步的，所述收缩调向机构还包括一对限位棒，所述测台的内壁开设有一对内槽，一对所述限位棒分别滑动连接于一对内槽的内部，且限位棒的内端和内槽的内壁均固定连接有磁片，一对磁片之间存在相互排斥的作用力。

进一步的，所述绕筒上开设有螺旋通道，一对所述内槽均与螺旋通道相通，所述限位棒与螺旋通道相匹配，当气囊收缩一定的体积后，在磁片的斥力作用下，限位棒穿过螺旋通道向绕筒的内部移动，直至电动转轴端部与气囊外端接触，当气囊充气膨胀后，气囊又将限位棒向内槽内部挤压。

进一步的，所述限位棒靠近气囊的一端呈弧形头形状，当气囊膨胀充满绕筒的内部时，限位棒端部位于螺旋通道的内侧，通过弧形头形状使得限位棒在竖直拉力下可以顺利从螺旋通道中被挤压出，从而实现测台的上下移动。

进一步的，所述环套的下端开设有环形滑槽，所述测台的上端固定连接有环形滑板，所述环形滑板转动连接于环形滑槽的内部，环形滑板和环形滑槽的竖截面均为T型结构，通过环形滑板和环形滑槽的配合实现测台和环套之间的转动连接，方便实现测台的旋转上下移动；且测台和环套之间的摩擦力大于限位棒与螺旋通道之间的摩擦力，当限位棒弧形头部位于螺旋通道内时，在竖直拉力下限位棒可以顺利从螺旋通道中被挤压出，实现测台的竖直上下移动，从而使得测台可以根据需要性进行动态或静态检测。

进一步的，所述底座的外端固定连接有水位感应器，所述水位感应器与控制器电性连接，水位感应器用于测量地下水的水位。

一种地下水体的多点多态式检测装置的检测方法，包括以下步骤：

S1、设置检测点：根据待测量区域的水位，设置n个不同深度的检测点；

S2、静态检测：启动收缩调向机构，通过气泵向气囊内部充气，使气囊膨胀充满绕筒的内部，将一对限位棒挤压至内槽的内部，然后启动电动转轴，通过拉绳带动测台和环套向上移动，到达某一检测点后，打开电控阀门并启动水泵，对该检测点的水体进行采样；

S3、过渡准备：在n个检测点均采样完成后，使测台向下移动回到最下端，关闭收缩调向机构，通过气泵将气囊内气体抽出使其收缩，在磁片的斥力作用下，限位棒通过螺旋通道向绕筒内部移动一定距离；

S4、动态检测：再次启动电动转轴，通过拉绳带动测台和环套反复进行上下移动，在限位棒的限位下，所述测台沿着螺旋通道进行旋转上下移动，使得搅拌棒对水体进行搅拌，当测台连续上下移动多个周期后，水体搅拌均匀，将测台移动到相应的检测点区域，再次对水体进行采样。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以实现依次对地下水体澄清状态和浑浊状态中的不同深度的水体进行取样检测，通过两种状态下不同深度的水质相互对比，对地下水体污染元素实现全方位无遗漏的检测，深刻细致地监测水质变化，了解污染元素成分以及分布特性，因此通过本发明提供的多点多态式的检测方式，可以全面提高地下水质检测结果的精准度。

（2）收缩调向机构包括位于绕筒内侧的气囊，气囊的下端与底座的上端固定连接，顶台的内部固定连接有气泵，气泵位于内腔的下侧，竖杆上开设有竖通孔，绕筒的上端贯穿竖通孔的内部并与气泵的输出端固定连接，气泵与控制器电性连接，通过气泵可向气囊内部进行充放气过程，使气囊实现膨胀和收缩。

（3）收缩调向机构还包括一对限位棒，测台的内壁开设有一对内槽，一对限位棒分别滑动连接于一对内槽的内部，且限位棒的内端和内槽的内壁均固定连接有磁片，一对磁片之间存在相互排斥的作用力。

（4）绕筒上开设有螺旋通道，一对内槽均与螺旋通道相通，限位棒与螺旋通道相匹配，当气囊收缩一定的体积后，在磁片的斥力作用下，限位棒穿过螺旋通道向绕筒的内部移动，直至电动转轴端部与气囊外端接触，当气囊充气膨胀后，气囊又将限位棒向内槽内部挤压。

（5）限位棒靠近气囊的一端呈弧形头形状，当气囊膨胀充满绕筒的内部时，限位棒端部位于螺旋通道的内侧，通过弧形头形状使得限位棒在竖直拉力下可以顺利从螺旋通道中被挤压出，从而实现测台的上下移动。

（6）环套的下端开设有环形滑槽，测台的上端固定连接有环形滑板，环形滑板转动连接于环形滑槽的内部，环形滑板和环形滑槽的竖截面均为T型结构，通过环形滑板和环形滑槽的配合实现测台和环套之间的转动连接，方便实现测台的旋转上下移动；且测台和环套之间的摩擦力大于限位棒与螺旋通道之间的摩擦力，当限位棒弧形头部位于螺旋通道内时，在竖直拉力下限位棒可以顺利从螺旋通道中被挤压出，实现测台的竖直上下移动，从而使得测台可以根据需要性进行动态或静态检测。

（7）底座的外端固定连接有水位感应器，水位感应器与控制器电性连接，水位感应器用于测量地下水的水位。

附图说明

图1为本发明使用前的立体图；

图2为本发明的侧面结构示意图；

图3为本发明在静态检测时的立体图；

图4为本发明在动态检测时的立体图；

图5为本发明的气囊在充气前的正面结构示意图；

图6为图5中A处的结构示意图；

图7为本发明的气囊在充气后的正面结构示意图；

图8为本发明的气囊在充气前的顶面结构示意图；

图9为本发明的气囊在充气后的顶面结构示意图；

图10为本发明的检测方法流程框图。

图中标号说明：

1底座、2测台、201环形滑板、202内槽、3环套、301环形滑槽、4竖杆、5顶台、501绳孔、502内腔、6绕筒、601螺旋通道、7气囊、8气泵、9拉绳、10电动转轴、11控制器、12伸缩杆、13搅拌棒、14取样管、15电控阀门、16水泵、17水位感应器、18限位棒、19磁片。

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：

请参阅图1和图2，一种地下水体的多点多态式检测装置，包括从下往上依次依次分布的底座1、测台2、环套3、竖杆4和顶台5，竖杆4的上端和顶台5的下端固定连接，测台2和环套3之间转动连接，底座1和竖杆4之间固定连接有绕筒6，绕筒6位于测台2和环套3的内侧，测台2和绕筒6之间设有收缩调向机构，环套3的上端和顶台5的下端之间固定连接有一对伸缩杆12，通过伸缩杆12使环套3可以保持竖直上下移动过程，环套3的上端固定连接有一对拉绳9，顶台5的内部开设有内腔502，内腔502的内壁固定连接有一对安装座，一对安装座之间转动连接有电动转轴10，内腔502的下内壁开设有一对绳孔501，拉绳9的上端贯穿绳孔501的内部并缠绕于电动转轴10的外表面，测台2的外端固定连接有搅拌棒13，搅拌棒13的内部固定连接有取样管14，顶台5的上端固定连接有水泵16，取样管14的上端贯穿竖杆4和顶台5的内部并与绕筒6的进料端固定连接，取样管14上安装有电控阀门15，顶台5的上端还固定连接有控制器11，电动转轴10、电控阀门15和水泵16均与控制器11电性连接。

请参阅图5和图6，收缩调向机构包括位于绕筒6内侧的气囊7，气囊7的下端与底座1的上端固定连接，顶台5的内部固定连接有气泵8，气泵8位于内腔502的下侧，竖杆4上开设有竖通孔，绕筒6的上端贯穿竖通孔的内部并与气泵8的输出端固定连接，气泵8与控制器11电性连接，通过气泵8可向气囊7内部进行充放气过程，使气囊7实现膨胀和收缩。

请参阅图5和图6，收缩调向机构还包括一对限位棒18，测台2的内壁开设有一对内槽202，一对限位棒18分别滑动连接于一对内槽202的内部，且限位棒18的内端和内槽202的内壁均固定连接有磁片19，一对磁片19之间存在相互排斥的作用力，绕筒6上开设有螺旋通道601，一对内槽202均与螺旋通道601相通，限位棒18与螺旋通道601相匹配，当气囊7收缩一定的体积后，在磁片19的斥力作用下，限位棒18穿过螺旋通道601向绕筒6的内部移动，直至电动转轴10端部与气囊7外端接触，当气囊7充气膨胀后，气囊7又将限位棒18向内槽202内部挤压，限位棒18靠近气囊7的一端呈弧形头形状，当气囊7膨胀充满绕筒6的内部时，限位棒18端部位于螺旋通道601的内侧，通过弧形头形状使得限位棒18在竖直拉力下可以顺利从螺旋通道601中被挤压出，从而实现测台2的上下移动。

请参阅图5和图6，环套3的下端开设有环形滑槽301，测台2的上端固定连接有环形滑板201，环形滑板201转动连接于环形滑槽301的内部，通过环形滑板201和环形滑槽301的配合实现测台2和环套3之间的转动连接，方便实现测台2的旋转上下移动；且测台2和环套3之间的摩擦力大于限位棒18与螺旋通道601之间的摩擦力，当限位棒18弧形头部位于螺旋通道601内时，在竖直拉力下限位棒18可以顺利从螺旋通道601中被挤压出，实现测台2的竖直上下移动，从而使得测台2可以根据需要性进行动态或静态检测。

底座1的外端固定连接有水位感应器17，水位感应器17与控制器11电性连接，水位感应器17用于测量地下水的水位。

请参阅图10，一种地下水体的多点多态式检测装置的检测方法，包括以下步骤：

S1、设置检测点：根据待测量区域的水位，设置n个不同深度的检测点；

S2、静态检测：启动收缩调向机构，通过气泵8向气囊7内部充气，使气囊7膨胀充满绕筒6的内部，将一对限位棒18挤压至内槽202的内部，然后启动电动转轴10，通过拉绳9带动测台2和环套3向上移动，到达某一检测点后，打开电控阀门15并启动水泵16，对该检测点的水体进行采样；

S3、过渡准备：在n个检测点均采样完成后，使测台2向下移动回到最下端，关闭收缩调向机构，通过气泵8将气囊7内气体抽出使其收缩，在磁片19的斥力作用下，限位棒18通过螺旋通道601向绕筒6内部移动一定距离；

S4、动态检测：再次启动电动转轴10，通过拉绳9带动测台2和环套3反复进行上下移动，在限位棒18的限位下，测台2沿着螺旋通道601进行旋转上下移动，使得搅拌棒13对水体进行搅拌，当测台2连续上下移动多个周期后，水体搅拌均匀，将测台2移动到相应的检测点区域，再次对水体进行采样。

本发明可以实现依次对地下水体澄清状态和浑浊状态中的不同深度的水体进行取样检测，通过两种状态下不同深度的水质相互对比，对地下水体污染元素实现全方位无遗漏的检测，深刻细致地监测水质变化，了解污染元素成分以及分布特性，因此通过本发明提供的多点多态式的检测方式，可以全面提高地下水质检测结果的精准度。

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 (8)

1.一种地下水体的多点多态式检测装置，其特征在于：包括从下往上依次依次分布的底座（1）、测台（2）、环套（3）、竖杆（4）和顶台（5），所述竖杆（4）的上端和顶台（5）的下端固定连接，所述测台（2）和环套（3）之间转动连接，所述底座（1）和竖杆（4）之间固定连接有绕筒（6），所述绕筒（6）位于测台（2）和环套（3）的内侧，所述测台（2）和绕筒（6）之间设有收缩调向机构，所述环套（3）的上端和顶台（5）的下端之间固定连接有一对伸缩杆（12），所述环套（3）的上端固定连接有一对拉绳（9），所述顶台（5）的内部开设有内腔（502），所述内腔（502）的内壁固定连接有一对安装座，一对所述安装座之间转动连接有电动转轴（10），所述内腔（502）的下内壁开设有一对绳孔（501），所述拉绳（9）的上端贯穿绳孔（501）的内部并缠绕于电动转轴（10）的外表面，所述测台（2）的外端固定连接有搅拌棒（13），所述搅拌棒（13）的内部固定连接有取样管（14），所述顶台（5）的上端固定连接有水泵（16），所述取样管（14）的上端贯穿竖杆（4）和顶台（5）的内部并与绕筒（6）的进料端固定连接，所述取样管（14）上安装有电控阀门（15），所述顶台（5）的上端还固定连接有控制器（11），所述电动转轴（10）、电控阀门（15）和水泵（16）均与控制器（11）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种地下水体的多点多态式检测装置，其特征在于：所述收缩调向机构包括位于绕筒（6）内侧的气囊（7），所述气囊（7）的下端与底座（1）的上端固定连接，所述顶台（5）的内部固定连接有气泵（8），所述气泵（8）位于内腔（502）的下侧，所述竖杆（4）上开设有竖通孔，所述绕筒（6）的上端贯穿竖通孔的内部并与气泵（8）的输出端固定连接，所述气泵（8）与控制器（11）电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种地下水体的多点多态式检测装置，其特征在于：所述收缩调向机构还包括一对限位棒（18），所述测台（2）的内壁开设有一对内槽（202），一对所述限位棒（18）分别滑动连接于一对内槽（202）的内部，且限位棒（18）的内端和内槽（202）的内壁均固定连接有磁片（19）。

4.根据权利要求3所述的一种地下水体的多点多态式检测装置，其特征在于：所述绕筒（6）上开设有螺旋通道（601），一对所述内槽（202）均与螺旋通道（601）相通，所述限位棒（18）与螺旋通道（601）相匹配。

5.根据权利要求3所述的一种地下水体的多点多态式检测装置，其特征在于：所述限位棒（18）靠近气囊（7）的一端呈弧形头形状。

6.根据权利要求1所述的一种地下水体的多点多态式检测装置，其特征在于：所述环套（3）的下端开设有环形滑槽（301），所述测台（2）的上端固定连接有环形滑板（201），所述环形滑板（201）转动连接于环形滑槽（301）的内部。

7.根据权利要求1所述的一种地下水体的多点多态式检测装置，其特征在于：所述底座（1）的外端固定连接有水位感应器（17），所述水位感应器（17）与控制器（11）电性连接。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种地下水体的多点多态式检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、设置检测点：根据待测量区域的水位，设置n个不同深度的检测点；

S2、静态检测：启动收缩调向机构，通过气泵（8）向气囊（7）内部充气，使气囊（7）膨胀充满绕筒（6）的内部，将一对限位棒（18）挤压至内槽（202）的内部，然后启动电动转轴（10），通过拉绳（9）带动测台（2）和环套（3）向上移动，到达某一检测点后，打开电控阀门（15）并启动水泵（16），对该检测点的水体进行采样；

S3、过渡准备：在n个检测点均采样完成后，使测台（2）向下移动回到最下端，关闭收缩调向机构，通过气泵（8）将气囊（7）内气体抽出使其收缩，在磁片（19）的斥力作用下，限位棒（18）通过螺旋通道（601）向绕筒（6）内部移动一定距离；

S4、动态检测：再次启动电动转轴（10），通过拉绳（9）带动测台（2）和环套（3）反复进行上下移动，在限位棒（18）的限位下，所述测台（2）沿着螺旋通道（601）进行旋转上下移动，使得搅拌棒（13）对水体进行搅拌，当测台（2）连续上下移动多个周期后，水体搅拌均匀，将测台（2）移动到相应的检测点区域，再次对水体进行采样。

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