CN111595618A - 一种手持式地表水取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手持式地表水取样装置，包括操作杆和沉箱两大部分，所述操作杆主要起到控制取样水深的作用，包括不锈钢伸缩杆、握把、拨杆、定滑轮、第一绕线轮、第二绕线轮、导线环、第一尼龙线和第二尼龙线；所述沉箱用来采集水样，由支架、滤网、采样瓶、橡胶塞和弹片组成；所述伸缩杆上可拆卸地安装有用于测量所述第一尼龙线长度的鱼线长度计。本发明提供的取样装置可以采集不同水深的水样，且采样操作简单，可在保障操作人员人身安全的前提下，采集代表性高的水样；此外，该装置还能有效提高密封性，减少水样的蒸发量，提高实验精度。

Description

一种手持式地表水取样装置

技术领域

本发明涉及水文实验领域一种取样设备，具体涉及一种手持式地表水取样装置。

背景技术

水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，由于各地区的气候、海拔、经纬度和与海洋间距离等空间差异，导致各地区之间水资源分布状况也大相径庭。此外，地区经济发展水平不平衡，导致水体污染状况有所差别。正是由于这些问题的存在，给水资源利用和水环境改善带来了很大的挑战。深入理解这些水文规律和流域产汇流机理，必然要涉及到对江河湖泊等水体进行采样研究，剖析其内在规律。现有的地表水取样装置，大多由实验人员直接用容器去岸边取样，虽然这方法较为简单快捷，但存在着诸多问题。主要包括：(1)江河湖泊等水体岸边一般较为湿滑，尤其在一些坡度较大和未经修整的天然岸坡，此外，岸坡一般植被茂盛，蛇鼠虫蚁等较多，对实验人员的人身安全存在威胁；(2)靠近岸边的水易受蒸发和污染的影响，会对水样分析结果造成影响，应避免采集河湖岸边的滞水；(3)部分研究需要采集不同水深的样品或对采样水深有特殊要求，需要重复多次采样，现有采样装置操作复杂，采样效率低；(4)人工直接采取的水样未经过滤处理，含有大量杂质，不利于对水样的进一步研究。

公开号为CN206847989U的中国实用新型专利公开了一种新型地表水取样装置，本实用新型公开了一种新型地表水取样装置，包括一中空的细杆，细杆末端连接有缆绳，缆绳另一端与取水样瓶的瓶盖相连，瓶盖上设置有带密封盖的抽气口，所述缆绳上设置有标志物，取水样瓶的瓶身中部设置有若干进水口，进水口外部套有橡胶圈，橡胶圈与气管一端连通，气管另一端与抽送气装置相连。但是该装置通过抽送气装置控制取样瓶，取水时需多次进行抽气及充气，不便于重复进行取样；该取样装置对连接处的密封性要求较高，影响装置的可靠性，不利于在户外的环境下组装使用。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种手持式地表水取样装置，该装置可在保障操作人员人身安全的前提下，快速采集代表性较高的水样，且可以采集不同水深的水样，此外，该装置密封性好，能减少水样的蒸发量，提高实验精度。

本发明是通过以下技术方案实现：一种手持式地表水取样装置，包括操作杆和沉箱两部分；所述操作杆包括握把、一端铰接在握把上的拨杆、与握把固定连接的伸缩杆、设在伸缩杆顶端的定滑轮、安装在伸缩杆上的第一绕线轮和握把处的第二绕线轮；所述沉箱包括沉箱支架、包裹沉箱支架的滤网以及设在沉箱上部用于固定橡胶塞的弹片；所述沉箱和操作杆之间使用第一尼龙线和第二尼龙线连接；所述第一尼龙线两端分别连接沉箱和第一绕线轮，所述第二尼龙线两端分别连接采样瓶的橡胶塞和第二绕线轮。

本发明通过可调节长度的伸缩杆释放沉箱及采样瓶，通过第一绕线轮和第二绕线轮分别控制沉箱和采样瓶，采样操作简单，便于多次重复采样操作，提高采样效率，同时保障实验人员采样时的安全性；通过弹片控制的采样瓶密封性好，采集的水样代表性高，提高实验精度。

进一步地，所述沉箱支架下部是由多根横杆和竖杆固定连接组成的方形箱体，所述沉箱支架的顶部设有用于固定尼龙线的圆环，所述圆环通过四根斜杆固定在方形箱体上，所述方形箱体的底部设有固定采样瓶的卡孔，所述卡孔的内径适配所述采样瓶的直径；采用上述方案的有益效果：便于将采样瓶固定在沉箱中，并使采样瓶顺利沉入水中。

进一步地，所述伸缩杆由多根依次套接的不锈钢空心管组成，所述空心管的直径自握把处至远端逐渐减小；采用上述方案的有益效果是：保证伸缩杆强度的同时减轻重量。

进一步地，所述伸缩杆的每一节套管的顶端连接有导线环，所述导线环上设有两个分别用于疏导所述第一尼龙线和第二尼龙线的导线孔；采用上述方案的有益效果是：防止第一尼龙线和第二尼龙线之间缠绕、打结，影响取样装置的使用。

进一步地，所述第一尼龙线的一端系在沉箱支架顶部的圆环上，另一端分别穿过定滑轮和相应的导线孔后固定在第一绕线轮上；所述第二尼龙线的一端连接在采样瓶的橡胶塞上，另一端穿过定滑轮和相应的导线孔后固定在第二绕线轮上；采用上述方案的有益效果是：通过第一尼龙线调节沉箱的入水深度，通过第二尼龙线一端连接的橡胶塞控制采样瓶的开闭。

进一步地，所述第一绕线轮和第二绕线轮之间的第二尼龙线上穿有活动圆环，所述活动圆环通过钢丝固定连接在所述拨杆的上端；采用上述进一步方案的有益效果是：通过拨杆控制活动圆环拉动第二尼龙线打开橡胶塞。

进一步地，所述第一绕线轮和第二绕线轮均为纺车式渔线轮。

进一步地，所述第一绕线轮通过第一固定支脚可拆卸安装在伸缩杆上，所述第一绕线轮后部设有用于控制第一尼龙线的第一摇柄，所述第一绕线轮前部设有用于锁紧绕线轮的第一调节旋钮；所述第二绕线轮通过第二固定支脚可拆卸安装在握把处，所述第二绕线轮后部设有用于控制第二尼龙线的第二摇柄，所述第二绕线轮前部设有用于锁紧绕线轮的第二调节旋钮。

进一步地，所述滤网的一侧设有开口，所述开口处使用魔术贴封闭；采用上述进一步方案的有益效果是：便于取放采样瓶。

进一步地，所述伸缩杆上还设有用于测量尼龙线长度的鱼线长度计；采用上述进一步方案的有益效果是：通过鱼线长度计控制第一尼龙线的释放长度，测量沉箱的入水深度，并记录所取水样对应的水深。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：(1)通过第一绕线轮和第二绕线轮分别控制沉箱和采样瓶，使采集水样的操作更方便，便于多次重复进行采样操作，提高采样效率；(2)通过可调节长度的伸缩杆释放沉箱及采样瓶，提高了实验人员采样时的安全性；(3)采样瓶密封性好，采集的水样代表性高，提高实验精度；(4)可通过鱼线长度计准确测量取样水的深度，便于采集不同深度的地表水水样；(5)该装置可拆卸、收缩，便于户外使用时携带。

附图说明

图1是本发明实施例1一种手持式地表水取样装置的结构示意图。

图2是本发明实施例1中沉箱支架的结构示意图。

图3是本发明实施例1中沉箱支架另一个视角的结构示意图。

图4是本发明实施例1中导线环的示意图。

图5是本发明实施例1中第一绕线轮的结构示意图。

图6是本发明实施例1中第一绕线轮另一个视角的结构示意图。

图7是本发明实施例1中第二绕线轮的结构示意图。

图中：1、握把；2、第二绕线轮；201、第二固定支脚；202、第二摇柄；203、第二调节旋钮；3、拨杆；4、钢丝；5、第一绕线轮；501、第一固定支脚；502、第一摇柄；503、第一调节旋钮；6、导线环；601、导线孔；7、伸缩杆；8、第一尼龙线；9、定滑轮；10、弹片；11、第二尼龙线；12、橡胶塞；13、采样瓶；14、沉箱支架；15、卡孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”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。

实施例1

如图1至图7所示，一种手持式地表水取样装置，包括操作杆和沉箱两部分；所述操作杆由握把1、一端铰接在握把1上的拨杆3、固定在握把1上的伸缩杆7、设在伸缩杆7顶端的定滑轮9、分别设置在伸缩杆7中部的第一绕线轮5和握把处的第二绕线轮2组成，所述沉箱包括沉箱支架14、完全包裹沉箱支架14的滤网以及设在沉箱上部用于固定橡胶塞12的弹片10。所述沉箱和操作杆之间使用第一尼龙线8和第二尼龙线11连接；所述第一尼龙线8两端分别连接沉箱和第一绕线轮5，所述第二尼龙线11两端分别连接橡胶塞12和第二绕线轮2。

所述沉箱支架14下部是由多根横杆和竖杆固定连接组成的方形箱体，所述沉箱支架14的顶部设有用于固定尼龙线的圆环，所述圆环通过四根斜杆固定在方形箱体上，所述方形箱体底部设有固定采样瓶的卡孔，所述卡孔的内径适配所述采样瓶13的直径；所述沉箱支架14由不锈钢棒制成。

所述操作杆主体为由5根长1米的不锈钢管套接组成的伸缩杆7，不锈钢管的直径自握把1处至远端逐渐减小，使杆体可收缩，便于携带和运输；每节不锈钢管的顶部均连接有导线环6，所述导线环上设有两个导线孔601，分别用于疏导所述第一尼龙线8和第二尼龙线11；不锈钢握把1固定在操作杆的尾部，握把1的设计符合人体工学原理，保证持杆稳定性的同时，提高操作人员的舒适度；沉箱部分包括沉箱支架14、完全包裹沉箱支架14的滤网以及设在沉箱上部用于固定橡胶塞12的弹片10，沉箱支架14为不锈钢材质，沉箱的四周全部用滤网包裹，用于过滤水体中混有的泥沙、枯叶等杂物，提高实验精度；所述滤网的一侧设有开口，所述开口处使用魔术贴封闭，便于放置和更换采样瓶13及橡胶塞12；采样瓶13固定在沉箱底部的卡孔15上，沉箱支架14上部连接有弹片10，中部设有圆孔，用于放置橡胶塞12，橡胶塞12的作用是密封采样瓶13，避免不同深度的水进入采样瓶13对实验结果造成影响。

本发明使用第一尼龙线8和第二尼龙线11连接和控制沉箱部分，所述第一尼龙线8一端与沉箱支架14上的圆环相连，连接处为可拆卸活扣，便于取样装置的携带和运输，另一端固定在伸缩杆7中部的第一绕线轮5上；操作人员可以通过第一绕线轮5收放第一尼龙线8来控制沉箱的入水深度，进而控制采样水深；第二尼龙线11一端与弹片10相连，用于控制弹片10的弹性形变，另一端固定在握把1处的第二绕线轮2上；所述拨杆3下端铰接在握把上，通过钢丝与两个绕线轮之间的活动环连接；当沉箱沉入合适的水深之前，拨杆3一直保持初始状态，此时的橡胶塞12在弹片10的作用下封住采样瓶13瓶口；待沉箱到达预定水深处，锁紧伸缩杆7中部的第一绕线轮5及握把处的第二绕线轮2，停止施放第一尼龙线8和第二尼龙线11，按压拨杆3，通过连接在拨杆3上的钢丝4拉动第二尼龙线11一端的橡胶塞12使弹片10发生弹性形变，打开瓶口，让水样进入采样瓶13中；待采样瓶13内装满足够的水样，松开拨杆3，弹片10恢复原状，橡胶塞12重新封住采样瓶13的瓶口，既能防止所采水样与不同深度的水混掺，又能有效隔绝空气，减少水样蒸发，提高实验精度。

进一步地，所述第一绕线轮5和第二绕线轮2均为纺车式渔线轮，所述第一绕线轮5通过第一固定支脚501可拆卸地安装在操作杆上；所述第一绕线轮5设有第一摇柄502和第一调节旋钮503；所述第二绕线轮2通过第二固定支脚201可拆卸地安装在操作杆上；所述第二绕线轮2设有第二摇柄202和第二调节旋钮203；伸缩杆7上还设有用于测量第一尼龙线8长度的鱼线长度计，可以准确控制沉箱的入水深度，当沉箱到达合适水深后调紧第一调节旋钮503，使第一绕线轮5停止放线，从而固定沉箱位置；所述定滑轮9固定在伸缩杆7的顶端，用于改变施力方向和梳理尼龙线。

本发明提供的一种手持式地表水取样装置的具体操作步骤如下：

(1)根据待测水体的宽度、水位等状况选择合适的采样地点，估计出沉箱入水位置距采样点的距离，将伸缩杆7展开至合适的长度；

(2)松开第一调节旋钮503和第二调节旋钮203，将第一尼龙线8和第二尼龙线11放到合适的长度，将其与沉箱支架14连接并固定；打开滤网，将采样瓶13固定安装在卡孔15上，安装好橡胶塞12，并合上滤网；

(3)在采样地点伸出操作杆，转动第一摇柄502施放第一尼龙线8，当沉箱底部接触水面时，将鱼线长度计上的数值清零；继续施放第一尼龙线8，待沉箱抵达预定水深时，调紧第一调节旋钮503和第二调节旋钮203，分别锁紧第一绕线轮5和第二绕线轮2，以固定沉箱位置，记录此时鱼线长度计的数值，取样水深即固定沉箱后鱼线长度计的数值减采样瓶13的高度；

(4)按压拨杆3拉动第二尼龙线11打开橡胶塞12，使水样流入采样瓶13中；等待一定时间后，松开拨杆3，在弹片10的带动下，橡胶塞12重新封住采样瓶13瓶口，调松第一绕线轮5上的第一调节旋钮503，转动第一摇柄502收回第一尼龙线8，将沉箱拉出水体；

(5)打开沉箱，取出采样瓶13，取样完成；若需多次取样，则重新放入采样瓶13和橡胶塞12，重复上述步骤。

本发明提供的取样装置操作简单，便于多次重复进行采样操作，提高采样效率，伸缩杆能保障操作人员人身安全；可以采集不同深度的水样，密封性良好，采集的水样代表性高，能够防止混入不同深度的水体，提高实验精度；此外，该装置可收缩、拆卸，便于户外使用时携带和储存，实用性强。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种手持式地表水取样装置，包括操作杆和沉箱两部分；所述操作杆包括握把、一端铰接在握把上的拨杆、与握把固定连接的伸缩杆、设在伸缩杆顶端的定滑轮、安装在伸缩杆上的第一绕线轮和握把处的第二绕线轮；其特征在于：所述沉箱包括沉箱支架、包裹沉箱支架的滤网以及设在沉箱上部用于固定橡胶塞的弹片；所述沉箱和操作杆之间使用第一尼龙线和第二尼龙线连接，所述第一尼龙线两端分别连接沉箱和第一绕线轮，所述第二尼龙线两端分别连接采样瓶的橡胶塞和第二绕线轮。

2.根据权利要求1所述的一种手持式地表水取样装置，其特征在于：所述沉箱支架下部是由多根横杆和竖杆固定连接组成的方形箱体，所述沉箱支架的顶部设有用于连接第一尼龙线的圆环，所述圆环通过四根斜杆固定在方形箱体上；所述方形箱体的底部设有用于固定采样瓶的卡孔，所述卡孔的内径适配所述采样瓶的直径。

3.根据权利要求1所述的一种手持式地表水取样装置，其特征在于：所述伸缩杆由多根依次套接的不锈钢管组成，所述不锈钢管的直径自握把处至远端逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的一种手持式地表水取样装置，其特征在于：所述伸缩杆的每一节套管的顶端连接有导线环，所述导线环上设有两个分别用于疏导所述第一尼龙线和第二尼龙线的导线孔。

5.根据权利要求4所述的一种手持式地表水取样装置，其特征在于：所述第一尼龙线的一端系在沉箱支架顶部的圆环上，另一端分别穿过定滑轮和导线孔后固定在第一绕线轮上；所述第二尼龙线的一端连接在采样瓶的橡胶塞上，另一端穿过定滑轮和导线孔后固定在第二绕线轮上。

6.根据权利要求5所述的一种手持式地表水取样装置，其特征在于：所述第一绕线轮和第二绕线轮之间的第二尼龙线上穿有活动圆环，所述活动圆环通过钢丝固定连接在所述拨杆的上端。

7.根据权利要求1所述的一种手持式地表水取样装置，其特征在于：所述第一绕线轮和第二绕线轮均为纺车式渔线轮。

8.根据权利要求7所述的一种手持式地表水取样装置，其特征在于：所述第一绕线轮通过第一固定支脚可拆卸安装在伸缩杆上，所述第一绕线轮后部设有用于控制第一尼龙线的第一摇柄，所述第一绕线轮前部设有用于锁紧绕线轮的第一调节旋钮；所述第二绕线轮通过第二固定支脚可拆卸安装在握把处，所述第二绕线轮后部设有用于控制第二龙线的第二摇柄，所述第二绕线轮前部设有用于锁紧绕线轮的第二调节旋钮。

9.根据权利要求1所述的一种手持式地表水取样装置，其特征在于：所述滤网的一侧设有开口，所述开口处使用魔术贴封闭。

10.根据权利要求3所述的一种手持式地表水取样装置，其特征在于：所述伸缩杆上可拆卸地安装有用于测量所述第一尼龙线长度的鱼线长度计。

Images