CN111633016A - 一种城市地下水监测修复一体装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市地下水监测修复一体装置及其使用方法，属于城市地下水技术领域，一种城市地下水监测修复一体装置，包括装置底座，装置底座的顶部固定安装有第一支撑板，第一支撑板的一侧固定安装有第二支撑板，第一支撑板的一侧转动连接有转轴，转轴的外壁上固定连接有线筒，线筒的外壁上缠绕有吊绳，转轴的一端贯穿第二支撑板并固定连接有摇把，摇把和第二支撑板之间设有套设在转轴外壁上的套板。可以实现将地下水的监测和修复进行结合，当地下水中的重金属超标后，可自动触发修复功能，对地下水进行修复，实现监测修复一体化，且装置结构简单，成本较低，使用方便，适合推广。
Description
技术领域
本发明涉及城市地下水领域，更具体地说，涉及一种城市地下水监测修复一体装置及其使用方法。
背景技术
近年来，随着居民生活水平的提高，经济总量不断攀升以及“绿色发展”和“可持续发展”等概念的提出，我国对地下水的开发利用与保护也日趋重视。地下水是水资源的重要组成部分，全国有超过400个城市开采地下水，40％的农田依赖于地下水的灌溉，地下水供水量占全国总供水量的20％,地下水对居民生活和工业生产有着巨大的影响。
由于一些人为或者天然的原因，导致重金属物质通过渗流、越流、径流进入到地下水中。重金属污染物不但能对人们身体健康产生严重危害也能对周边的土壤环境、动物、植被产生严重破坏。因此，需要对地下水中的重金属离子浓度进行监测，当地下水中重金属离子浓度超出标准值后，还需要对地下水进行修复。
现有技术中，地下水的监测和修复一般是分开进行的，平时通过监测设备对地下水进行监测，监测出地下水的重金属离子浓度超标后，再使用修复设备进行修复，监测设备和修复设备成本都比较高，使用起来也比较麻烦，且两个设备分开使用，也降低了处理效率。因此，我们提出一种城市地下水监测修复一体装置及其使用方法。
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城市地下水监测修复一体装置及其使用方法，它可以实现将地下水的监测和修复进行结合，当地下水中的重金属超标后，可自动触发修复功能，对地下水进行修复，实现监测修复一体化，且装置结构简单，成本较低，使用方便，适合推广。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种城市地下水监测修复一体装置，包括装置底座，所述装置底座的顶部固定安装有第一支撑板，所述第一支撑板的一侧固定安装有第二支撑板，所述第一支撑板的一侧转动连接有转轴，所述转轴的外壁上固定连接有线筒，所述线筒的外壁上缠绕有吊绳，所述转轴的一端贯穿第二支撑板并固定连接有摇把，所述摇把和第二支撑板之间设有套设在转轴外壁上的套板，所述套板一侧的外壁上固定连接有若干个卡杆，所述装置底座的底端固定连接有塞块，所述塞块的底端固定连接有导绳筒，所述吊绳的一端贯穿装置底座、塞块、导绳筒并固定连接有修复箱。
所述修复箱的两侧均固定安装有支撑杆，所述支撑杆的底端固定连接有悬浮板，所述悬浮板的中部嵌入安装有监测球，所述监测球包括球壳、扩散膜、通孔，所述球壳的内壁上设置有球形的扩散膜，所述球壳的外壁上开设有多个通孔，所述监测球的内部活动安装有触发球，所述触发球的顶端固定连接有联动杆，所述联动杆贯穿监测球延伸至修复箱内并固定连接有顶板，所述顶板的两侧均固定安装有固定轴，所述固定轴的外壁上转动连接有联动板，所述联动板靠近顶板一端的顶部固定连接有挡板，所述挡板的一侧放置有联动球，所述联动板一端的底部与顶板的顶部相贴，所述修复箱的底部内壁上固定安装有两个对称设置的隔板，所述隔板和修复箱侧面内壁间固定安装有隔液斗，所述隔液斗底端的内壁上设置有弹性薄膜，所述弹性薄膜的底端固定连接有破壁球，所述修复箱的底部外壁上嵌入安装有阻液板，所述阻液板包括薄壁层和裂纹层。
进一步的，所述第二支撑板一侧的外壁上开设有若干个与卡杆相匹配的卡槽，所述卡杆与卡槽插接，卡杆、卡槽的设置，可对转轴进行锁死，从而便于固定吊绳。
进一步的，所述卡杆的底端固定连接有拉杆，所述拉杆贯穿第二支撑板并与其滑动连接，拉杆的设置，可便于控制卡杆和卡槽的插接和分离，提高了便利性。
进一步的，所述监测球的内部盛装有重金属离子溶液，重金属离子溶液中各重金属离子的浓度，与地下水重金属离子标准浓度的临界值相同，所述扩散膜为选择透过性膜，选择性透过膜为只能通过重金属离子、无法通过水分子的薄膜，从而当地下水重金属离子浓度超标时，低吸水中的重金属离子会向监测球内扩散，使重金属离子溶液浓度上升，进而带动触发球升高。
进一步的，所述挡板的两侧均设有固定连接在联动板顶部的侧板，通过联动杆、顶板、固定轴、联动板、挡板、侧板的联合设置，触发球升高，可使联动杆带动顶板升高，带动联动板摆动，从而使联动球滑落。
进一步的，所述隔板和修复箱的内壁之间盛放有地下水修复液，地下水修复液为修复地下水重金属超标的溶液，将地下水修复液融入重金属的超标的地下水内，可对地下水进行修复。
进一步的，所述阻液板贯穿修复箱的底部外壁，且阻液板的材质为脆性材料陶瓷，所述裂纹层上设置有多少裂纹，且裂纹层位于薄壁层的上方，通过隔液斗、弹性薄膜、破壁球的设置，联动球滑落会掉入隔液斗，并撞击破壁球，使破壁球破碎阻液板，进而使地下水修复液流出，对地下水进行修复，且隔液斗的设置，还可防止地下水修复液阻碍联动球的下落，从而使得联动球能有足够的冲击使阻液板破碎。
进一步的，所述弹性薄膜为橡胶薄膜，所述破壁球的底端与裂纹层的顶面相贴，橡胶薄膜弹性好且防水，可防止隔液斗内进入液体，且不影响联动球与破壁球间的冲击。
进一步的，所述悬浮板上开设有多个漏孔，漏孔的设置，可便于地下水修复液流入地下水。
一种城市地下水监测修复一体装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、挖设一个与塞块相匹配的坑道，将装置底座移动至坑道的顶部，并将监测球等放入坑道内；
S2、拉动拉杆，使卡杆脱离卡槽，摇动摇把松放吊绳，使监测球向下移动；
S3、监测球和悬浮板与地下水接触后，地下水的浮力会使操作摇把的人明显的感觉到监测球等突然变轻，然后移动拉杆使卡杆插入卡槽，即可使部分监测球进入地下水内、悬浮板漂浮在地下水面上；
S4、当地下水内重金属离子浓度增高超标，地下水内的重金属离子会穿过扩散膜进入到监测球内，使监测球内的重金属离子溶液浓度上升，带动触发球上升；
S5、触发球的上升，使得联动板摆动，联动球落入隔液斗并撞击破壁球，使阻液板破碎，修复箱内的重金属修复液流入地下水内，对地下水进行修复。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过修复箱、支撑杆、悬浮板、监测球、球壳、扩散膜、通孔、触发球、联动杆等结构的设置，将地下水的监测和修复进行结合，当地下水中的重金属超标后，可自动触发修复功能，对地下水进行修复，实现监测修复一体化，且装置结构简单，成本较低，使用方便，适合推广。
(2)卡杆、卡槽的设置，可对转轴进行锁死，从而便于固定吊绳。
(3)拉杆的设置，可便于控制卡杆和卡槽的插接和分离，提高了便利性。
(4)监测球的内部盛装有重金属离子溶液，重金属离子溶液中各重金属离子的浓度，与地下水重金属离子标准浓度的临界值相同，扩散膜为选择透过性膜，选择性透过膜为只能通过重金属离子、无法通过水分子的薄膜，从而当地下水重金属离子浓度超标时，低吸水中的重金属离子会向监测球内扩散，使重金属离子溶液浓度上升，进而带动触发球升高。
(5)挡板的两侧均设有固定连接在联动板顶部的侧板，通过联动杆、顶板、固定轴、联动板、挡板、侧板的联合设置，触发球升高，可使联动杆带动顶板升高，带动联动板摆动，从而使联动球滑落，自动触发修复。
(6)阻液板贯穿修复箱的底部外壁，且阻液板的材质为脆性材料陶瓷，裂纹层上设置有多少裂纹，且裂纹层位于薄壁层的上方，通过隔液斗、弹性薄膜、破壁球的设置，联动球滑落会掉入隔液斗，并撞击破壁球，使破壁球破碎阻液板，进而使地下水修复液流出，对地下水进行修复，且隔液斗的设置，还可防止地下水修复液阻碍联动球的下落，从而使得联动球能有足够的冲击使阻液板破碎。
(7)弹性薄膜为橡胶薄膜，破壁球的底端与裂纹层的顶面相贴，橡胶薄膜弹性好且防水，可防止隔液斗内进入液体，且不影响联动球与破壁球间的冲击。
附图说明
图1为本发明城市地下水监测修复一体装置的结构示意图；
图2为本发明第二支撑板处的侧视图；
图3为本发明监测球内的剖视图；
图4为本发明修复箱内的剖视图；
图5为本发明隔液斗的截面图；
图6为本发明阻液板的截面图；
图7为本发明隔液斗处的俯视图；
图8为本发明联动板的侧视图；
图9为本发明悬浮板的俯视图；
图10为本发明城市地下水监测修复一体装置的工作状态图。
图中标号说明：
1、装置底座；2、第一支撑板；3、第二支撑板；4、转轴；5、线筒；6、吊绳；7、摇把；8、套板；9、卡杆；10、卡槽；11、拉杆；12、塞块；13、导绳筒；14、修复箱；15、支撑杆；16、悬浮板；17、监测球；171、球壳；172、扩散膜；173、通孔；18、触发球；19、联动杆；20、顶板；21、固定轴；22、联动板；23、挡板；24、联动球；25、隔板；26、隔液斗；27、弹性薄膜；28、破壁球；29、阻液板；291、薄壁层；292、裂纹层；30、侧板；31、漏孔。
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1-2，一种城市地下水监测修复一体装置，包括装置底座1，装置底座1的顶部固定安装有第一支撑板2，第一支撑板2的一侧固定安装有第二支撑板3，第一支撑板2的一侧转动连接有转轴4，转轴4的外壁上固定连接有线筒5，线筒5的外壁上缠绕有吊绳6，转轴4的一端贯穿第二支撑板3并固定连接有摇把7，摇把7和第二支撑板3之间设有套设在转轴4外壁上的套板8，套板8一侧的外壁上固定连接有若干个卡杆9，第二支撑板3一侧的外壁上开设有若干个与卡杆9相匹配的卡槽10，卡杆9与卡槽10插接，卡杆9、卡槽10的设置，可对转轴4进行锁死，从而便于固定吊绳6，卡杆9的底端固定连接有拉杆11，拉杆11贯穿第二支撑板3并与其滑动连接，拉杆11的设置，可便于控制卡杆9和卡槽10的插接和分离，提高了便利性，装置底座1的底端固定连接有塞块12，塞块12的底端固定连接有导绳筒13，吊绳6的一端贯穿装置底座1、塞块12、导绳筒13并固定连接有修复箱14。
请参阅图1和图3-10，修复箱14的两侧均固定安装有支撑杆15，支撑杆15的底端固定连接有悬浮板16，悬浮板16的中部嵌入安装有监测球17，监测球17包括球壳171、扩散膜172、通孔173，球壳171的内壁上设置有球形的扩散膜172，监测球17的内部盛装有重金属离子溶液，重金属离子溶液中各重金属离子的浓度，与地下水重金属离子标准浓度的临界值相同，扩散膜172为选择透过性膜，选择性透过膜为只能通过重金属离子、无法通过水分子的薄膜，从而当地下水重金属离子浓度超标时，低吸水中的重金属离子会向监测球17内扩散，使重金属离子溶液浓度上升，进而带动触发球18升高，球壳171的外壁上开设有多个通孔173，监测球17的内部活动安装有触发球18，触发球18的顶端固定连接有联动杆19，联动杆19贯穿监测球17延伸至修复箱14内并固定连接有顶板20，顶板20的两侧均固定安装有固定轴21，固定轴21的外壁上转动连接有联动板22，联动板22靠近顶板20一端的顶部固定连接有挡板23，挡板23的一侧放置有联动球24，挡板23的两侧均设有固定连接在联动板22顶部的侧板30，通过联动杆19、顶板20、固定轴21、联动板22、挡板23、侧板30的联合设置，触发球18升高，可使联动杆19带动顶板20升高，带动联动板22摆动，从而使联动球24滑落，联动板22一端的底部与顶板20的顶部相贴，修复箱14的底部内壁上固定安装有两个对称设置的隔板25，隔板25和修复箱14的内壁之间盛放有地下水修复液，地下水修复液为修复地下水重金属超标的溶液，将地下水修复液融入重金属的超标的地下水内，可对地下水进行修复，隔板25和修复箱14侧面内壁间固定安装有隔液斗26，隔液斗26底端的内壁上设置有弹性薄膜27，弹性薄膜27的底端固定连接有破壁球28，修复箱14的底部外壁上嵌入安装有阻液板29，阻液板29包括薄壁层291和裂纹层292，阻液板29贯穿修复箱14的底部外壁，且阻液板29的材质为脆性材料陶瓷，裂纹层292上设置有多少裂纹，且裂纹层292位于薄壁层291的上方，通过隔液斗26、弹性薄膜27、破壁球28的设置，联动球24滑落会掉入隔液斗26，并撞击破壁球28，使破壁球28破碎阻液板29，进而使地下水修复液流出，对地下水进行修复，且隔液斗26的设置，还可防止地下水修复液阻碍联动球24的下落，从而使得联动球24能有足够的冲击使阻液板29破碎，弹性薄膜27为橡胶薄膜，破壁球28的底端与裂纹层292的顶面相贴，橡胶薄膜弹性好且防水，可防止隔液斗26内进入液体，且不影响联动球24与破壁球28间的冲击，悬浮板16上开设有多个漏孔31，漏孔31的设置，可便于地下水修复液流入地下水。
请参阅图1-10，一种城市地下水监测修复一体装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、挖设一个与塞块12相匹配的坑道，将装置底座1移动至坑道的顶部，并将监测球17等放入坑道内；
S2、拉动拉杆11，使卡杆9脱离卡槽10，摇动摇把7松放吊绳6，使监测球17向下移动；
S3、监测球17和悬浮板16与地下水接触后，地下水的浮力会使操作摇把7的人明显的感觉到监测球17等突然变轻，然后移动拉杆11使卡杆9插入卡槽10，即可使部分监测球17进入地下水内、悬浮板16漂浮在地下水面上；
S4、当地下水内重金属离子浓度增高超标，地下水内的重金属离子会穿过扩散膜172进入到监测球17内，使监测球17内的重金属离子溶液浓度上升，带动触发球18上升；
S5、触发球18的上升，使得联动板22摆动，联动球24落入隔液斗26并撞击破壁球28，使阻液板29破碎，修复箱14内的重金属修复液流入地下水内，对地下水进行修复。
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 (10)
1.一种城市地下水监测修复一体装置，包括装置底座(1)，所述装置底座(1)的顶部固定安装有第一支撑板(2)，所述第一支撑板(2)的一侧固定安装有第二支撑板(3)，所述第一支撑板(2)的一侧转动连接有转轴(4)，所述转轴(4)的外壁上固定连接有线筒(5)，所述线筒(5)的外壁上缠绕有吊绳(6)，所述转轴(4)的一端贯穿第二支撑板(3)并固定连接有摇把(7)，其特征在于：所述摇把(7)和第二支撑板(3)之间设有套设在转轴(4)外壁上的套板(8)，所述套板(8)一侧的外壁上固定连接有若干个卡杆(9)，所述装置底座(1)的底端固定连接有塞块(12)，所述塞块(12)的底端固定连接有导绳筒(13)，所述吊绳(6)的一端贯穿装置底座(1)、塞块(12)、导绳筒(13)并固定连接有修复箱(14)；
所述修复箱(14)的两侧均固定安装有支撑杆(15)，所述支撑杆(15)的底端固定连接有悬浮板(16)，所述悬浮板(16)的中部嵌入安装有监测球(17)，所述监测球(17)包括球壳(171)、扩散膜(172)、通孔(173)，所述球壳(171)的内壁上设置有球形的扩散膜(172)，所述球壳(171)的外壁上开设有多个通孔(173)，所述监测球(17)的内部活动安装有触发球(18)，所述触发球(18)的顶端固定连接有联动杆(19)，所述联动杆(19)贯穿监测球(17)延伸至修复箱(14)内并固定连接有顶板(20)，所述顶板(20)的两侧均固定安装有固定轴(21)，所述固定轴(21)的外壁上转动连接有联动板(22)，所述联动板(22)靠近顶板(20)一端的顶部固定连接有挡板(23)，所述挡板(23)的一侧放置有联动球(24)，所述联动板(22)一端的底部与顶板(20)的顶部相贴，所述修复箱(14)的底部内壁上固定安装有两个对称设置的隔板(25)，所述隔板(25)和修复箱(14)侧面内壁间固定安装有隔液斗(26)，所述隔液斗(26)底端的内壁上设置有弹性薄膜(27)，所述弹性薄膜(27)的底端固定连接有破壁球(28)，所述修复箱(14)的底部外壁上嵌入安装有阻液板(29)，所述阻液板(29)包括薄壁层(291)和裂纹层(292)。
2.根据权利要求1所述的一种城市地下水监测修复一体装置，其特征在于：所述第二支撑板(3)一侧的外壁上开设有若干个与卡杆(9)相匹配的卡槽(10)，所述卡杆(9)与卡槽(10)插接。
3.根据权利要求1所述的一种城市地下水监测修复一体装置，其特征在于：所述卡杆(9)的底端固定连接有拉杆(11)，所述拉杆(11)贯穿第二支撑板(3)并与其滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种城市地下水监测修复一体装置，其特征在于：所述监测球(17)的内部盛装有重金属离子溶液，所述扩散膜(172)为选择透过性膜。
5.根据权利要求1所述的一种城市地下水监测修复一体装置，其特征在于：所述挡板(23)的两侧均设有固定连接在联动板(22)顶部的侧板(30)。
6.根据权利要求1所述的一种城市地下水监测修复一体装置，其特征在于：所述隔板(25)和修复箱(14)的内壁之间盛放有地下水修复液。
7.根据权利要求1所述的一种城市地下水监测修复一体装置，其特征在于：所述阻液板(29)贯穿修复箱(14)的底部外壁，且阻液板(29)的材质为脆性材料陶瓷，所述裂纹层(292)上设置有多少裂纹，且裂纹层(292)位于薄壁层(291)的上方。
8.根据权利要求1所述的一种城市地下水监测修复一体装置，其特征在于：所述弹性薄膜(27)为橡胶薄膜，所述破壁球(28)的底端与裂纹层(292)的顶面相贴。
9.根据权利要求1所述的一种城市地下水监测修复一体装置，其特征在于：所述悬浮板(16)上开设有多个漏孔(31)。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种城市地下水监测修复一体装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、挖设一个与塞块(12)相匹配的坑道，将装置底座(1)移动至坑道的顶部，并将监测球(17)等放入坑道内；
S2、拉动拉杆(11)，使卡杆(9)脱离卡槽(10)，摇动摇把(7)松放吊绳(6)，使监测球(17)向下移动；
S3、监测球(17)和悬浮板(16)与地下水接触后，地下水的浮力会使操作摇把(7)的人明显的感觉到监测球(17)等突然变轻，然后移动拉杆(11)使卡杆(9)插入卡槽(10)，即可使部分监测球(17)进入地下水内、悬浮板(16)漂浮在地下水面上；
S4、当地下水内重金属离子浓度增高超标，地下水内的重金属离子会穿过扩散膜(172)进入到监测球(17)内，使监测球(17)内的重金属离子溶液浓度上升，带动触发球(18)上升；
S5、触发球(18)的上升，使得联动板(22)摆动，联动球(24)落入隔液斗(26)并撞击破壁球(28)，使阻液板(29)破碎，修复箱(14)内的重金属修复液流入地下水内，对地下水进行修复。
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2020
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