CN111678732A - 一种勘探孔取水样装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种勘探孔取水样装置及其使用方法，涉及取样装置，用于解决普通取水样装置一次取样数量少的问题，取水样装置包括抽取筒，所述抽取筒包括进水筒、至少一个安装于进水筒上的储水筒，所述进水筒远离储水筒的一端设有进水口，相邻所述储水筒与进水筒之间、储水筒与储水筒之间设置有由下至上单向导通的逆水器，所述逆水器使储水筒内形成储水室；本发明具有以下优点和效果：多节组合式且单向导通的取水样装置能够通过一次下水将各深度的水样分层存放于不同的储水筒内，以更少的采样次数获得更多的水样数量，因此能够提高采样效率。
Description
技术领域
本发明涉及取样工具，特别涉及一种勘探孔取水样装置及其使用方法。
背景技术
工程及生态建设过程中，有时需要对施工地点进行水样采集，以便了解当地的矿物质成分、水中微生物种类情况，以及检测当地水文环境的受污染程度。
目前，授权公告号为CN205002995U的中国发明专利公开了一种环保检测自动提取水样装置，包括取水头，所述的取水头上连接有水管，水管连接至抽吸装置的进水处，水样瓶在抽吸装置的出水处得到水样，自动提取水样装置还包括水管支撑杆以及水深度控制装置，所述的水深度控制装置为一浮球，浮球可调节连接在水深控制绳上。
如上所述的取水样装置，使用时，取出伸缩杆，将水管导引轮连接在伸缩杆端部，取出水管，设置好浮球在水深控制绳上的位置刻度以适应取水深度。但是，这种取水样装置，与普通取水样装置并没有太大区别，一次只能取一个深度的水样，而水样检测却需要对各个深度的水进行检测，以获取矿物质、微生物在水样中的分布情况，因此这种取水样装置需要多次重复操作，从而导致水样获取效率低下。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种勘探孔取水样装置，能够同时获取各深度的水样，减少水样探取次数，从而达到提高水样获取效率的目的。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种勘探孔取水样装置，包括抽取筒，所述抽取筒包括进水筒、至少一个安装于进水筒上的储水筒，所述进水筒远离储水筒的一端设有进水口，相邻所述储水筒与进水筒之间、储水筒与储水筒之间设置有由下至上单向导通的逆水器，所述逆水器使储水筒内形成储水室。
通过采用上述方案，将取水样装置放入勘探孔内后，由于逆水器由下至上是导通的，因此进水筒一浸入水面，勘探孔内的水就会进入进水筒内，并随着进水筒逐渐深入，取水样装置内的液面逐渐向着取水样装置的顶部上升，而取水样装置则相当于在勘探孔内隔绝出一块不受周边水样干扰的区域，因此从水面到进水筒底部进水口这片深度范围内的水都会被包入取水样装置内，随后将取水样装置向上拉，此时取水样装置内的水被逆水器所阻挡，因此能够将水样一起提起，并且不同深度的水样被分别装于不同的储水筒内，因此提高了获取水样的效率。
本发明的进一步设置为：所述逆水器包括密封安装于进水筒或储水筒的出水端内的连接圈、密封安装于储水筒的进水端内的连接头、密封安装于连接头上且位于连接头背对连接圈一侧的闭合逆水嘴，所述连接圈上朝向连接头突出形成有外螺纹环管，所述连接头上开设有连接环槽，所述连接环槽的内壁上设置有螺纹，所述外螺纹环管通过螺纹连接形式与连接头相紧固，且连接圈、外螺纹环管、连接头和闭合逆水嘴的内腔依次连通。
通过采用上述方案，连接环槽和外螺纹环管的连接形式，使得连接圈和连接头之间的接触面呈现复杂的折线形延申，两者之间的接触轨迹获得极大延长，这样水想要从下方向上方渗透就需要经过极长的路径，即该设计增加了各储水筒之间相互渗漏的难度，而闭合逆水嘴则能够阻止上部的水流向下部，也减少了各深度的水产生相互交混，进而使得各储水筒之间具有更高的独立密封性。
本发明的进一步设置为：所述闭合逆水嘴包括环形段和柔性闭合段，所述连接头上开设有与其内腔同心的内环槽，所述连接头在内环槽和自身内腔之间形成套接环，所述闭合逆水嘴的环形段套设于套接环上且嵌入内环槽内。
通过采用上述方案，由于环形段位于下部且与连接头的内腔相连通，因此下方的水进入环形段内时，能够将柔性闭合段顶开，使得水能够由下至上进入取水样装置内；而当上部的储水筒内的水压与其下方水压相等或当上提取水样装置时，储水筒内的水从四面八方对柔性闭合段产生挤压，促使其产生闭合，从而实现上下隔绝的作用。
本发明的进一步设置为：所述外螺纹环管内还设置有密封圈，所述密封圈的两侧分别与外螺纹环管和连接头相抵紧，且密封圈上设置有朝向外螺纹环管中心延申的加强部。
通过采用上述方案，密封圈的主体不能与外螺纹环管以及连接头接触得裹于紧密，否则外螺纹环管可能会无法进入连接环槽内，因此密封圈的主体起辅助密封作用，主要的密封还是由加强部承担，由于加强部向外螺纹环管的中心延申，因此当连接头与外螺纹环管相互拧合时，能够对加强部形成挤压，且挤压力越大，密封效果越好。
本发明的进一步设置为：所述进水筒内设置有至少一个过滤筛，且由下至上排列的多个所述过滤筛的孔径逐渐缩小；最顶部的所述储水筒上安装有提手，且该储水筒的顶端还安装有过滤筛。
通过采用上述方案，取水样装置在放入勘探孔的过程中，可能会与孔壁产生碰撞，造成孔壁塌落，塌落的砂土进入取水样装置内会影响取水样的质量，因此设置多级过滤筛能够对砂土等固体杂质进行拦截；而提手则能够方便对取水样装置进行提拉，从而方便取水样装置的放和取。
本发明的进一步设置为：所述进水筒的进水口上设置有进水控制器，所述进水控制器包括安装于进水口处的阻水座、安装于阻水座上的阻水板，所述阻水座内具有一与进水筒内腔连通的进水腔，所述阻水座侧壁上开设有与进水腔相连通的阻水口，所述阻水板紧密嵌合于阻水口内并将进水腔封闭。
由于取水样装置一放入水中就会有水进入，因此当需要取指定深度的水样时，会有上层水样混入，进而影响水样的检测结果，通过采用上述方案，进水控制器能够对进水筒底部的进水口进行封闭，能够让进水口在达到取水深度后再开启，以获得该深度的水样，从而提高检测结果准确性。
本发明的进一步设置为：所述进水控制器还包括牵拉绳，所述牵拉绳的一端与阻水板相固定。
通过采用上述方案，牵拉绳的另一端可供检测人员施力，使其能够在水下开启，从而方便取水装置的取水。
本发明的进一步设置为：所述逆水器包括固定于进水筒或储水筒内的分隔板、一体设置于分隔板上的套接管、安装于套接管上的闭合逆水嘴，所述分隔板包括横向段和纵向段，所述纵向段内开设有过水流道，所述横向段、纵向段和过水流道使分隔板的纵截面呈“Z”字形，所述套接管横向设置于纵向段上且其内腔与过水流道相连通，所述闭合逆水嘴的环形段密封套设于套接管上。
通过采用上述方案，相比起上下直通的形式，这种转向后连通的形式一方面减小了上下相连的通道直径，另一方面多次改变水流方向，因此能够对进入取水样装置的进水速度进行减缓，减少扰流作用，使得获取的水样更接近勘探孔内静置状态的情况，使得检测结果更接近实际情况；同时，横向设置使得闭合逆水嘴的出水方向与储水筒的高度方向相垂直，其本身又是常闭状态，水流晃动时，只会使柔性闭合段的两侧同时上下弯曲，因此上层的水就更加难以倒流回下层空间。
本发明的进一步设置为：最顶部的所述储水筒上安装有提手和密封塞，该储水筒的侧壁上内陷形成有溢流板，所述溢流板与储水筒的筒壁之间相隔形成有出水口。
当需要取水的深度大于取水样装置的长度时，顶部没有密封的话，水会从顶部灌入，造成水流扰动，会使勘探孔内各深度的水产生混合，影响取样质量，通过采用上述方案，取水样装置完全浸没于水中时，由于取水样装置上下密封，一开始水压大于取水样装置内的气压，水会经由出水口少量进入顶部的储水筒内，且由于出水口较小，因此对于水流的扰动影响较小，随后当打开进水控制器时，水有底部灌入，在这过程中，下部的空气经由逆水器层层上升并最终进入顶部的储水筒内，此时该筒内的气压增大，又将初期吸入的水经由出水口压出，使得取水样装置内只剩下所需采样深度的水，进而确保采样准确性；并且此时在压出水的过程中，由于闭合逆水嘴横向设置，因此水从该储水筒底部流出的过程中会向下弯，进而确保该储水筒内的水不容易逆流回下层空间。
本发明的第二目的是提供一种取水样装置的使用方法，能够获取方便快捷得获得索取的水样。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种取水样装置的使用方法，应用于权利要求1至9所述的勘探孔取水样装置，包括以下步骤：
a.以进水筒朝下的方式将取水样装置放入勘探孔内；
b.将进水筒的进水口浸没到勘探孔内指定的取水深度并保持进水筒位置不再变化，随后在有进水控制器的情况下打开进水控制器；
c.观察最顶部的储水筒，当该储水筒内的液面高度与勘探孔内水面高度一致或停止冒泡时，将取水装置从勘探孔内提出；
d.取下取水样装置的上部结构，将储水筒内的水样倒出即可。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.多节组合式且单向导通的取水样装置能够通过一次下水将各深度的水样分层存放于不同的储水筒内，以更少的采样次数获得刚铎的水样数量，因此能够提高采样效率；
2.逆水器能够让水样由下至上进入储水筒内，同时阻止上层水样进入下层空间，以减少水样的混合，从而确保采样精准性；
3.进水控制器能够控制进水口的通断，以确保取水样装置所采集的为指定深度的水样，同时上下封闭的结构能够减少取水样装置内无关水样的进入量，并且横向设置的闭合逆水嘴能够更好地避免上层水样混入下层空间，从而更好地确保采用准确性。
附图说明
图1是本发明实施例1的剖面结构示意图；
图2是图1中位于A处的局部放大图；
图3是本发明实施例2的剖面结构示意图；
图4是图3中位于B处的局部放大图。
图中：1、抽取筒；2、进水筒；21、进水口；3、储水筒；4、过滤筛；5、逆水器；51、连接圈；511、外螺纹环管；52、连接头；521、连接环槽；522、内环槽；523、套接环；53、闭合逆水嘴；531、环形段；532、柔性闭合段；54、密封圈；541、加强部；55、分隔板；551、横向段；552、纵向段；553、过水流道；56、套接管；6、提手；7、进水控制器；71、阻水座；711、进水腔；712、阻水口；72、阻水板；73、牵拉绳；8、穿绳环；9、密封塞；10、溢流板；11、出水口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，一种勘探孔取水样装置，包括抽取筒1，抽取筒1包括进水筒2、储水筒3、逆水器5，进水筒2和储水筒3均呈上下贯通的筒状结构，进水筒2的底端为进水口21，其内部逐层设置有过滤筛4，具体可设置三层，且过滤筛4的网孔直径由下至上逐层缩小。储水筒3至少设置为一个，当需要获取多个深度的水样时，可酌情增加储水筒3的数量，且进水筒2和储水筒3之间通过逆水器5依次首尾相连相连。
逆水器5包括连接圈51、连接头52、闭合逆水嘴53，连接圈51为中心带孔的环状结构，其上一体设置有与其内腔同心的外螺纹环管511，连接圈51紧密安装于进水筒2远离进水口21的一端内，借助进水筒2侧壁上的铆钉打入连接圈51的形式进行定位，必要时对其与进水筒2的接缝进行焊接以实现更好密封，且装配后外螺纹环管511朝上。
如图2所示，连接头52的中心也带通孔，其紧密安装于储水筒3的下部，在连接头52朝向进水筒2一侧的表面上开设有与自身内腔同心的连接环槽521，且在连接头52背对连接圈51一侧的表面上开设有与其自身内腔同心的内环槽522，此时连接头52在内环槽522和其自身内腔之间形成套接环523。连接环槽521的宽度大于外螺纹环管511的壁厚，且在连接环槽521远离连接头52中心一侧的内壁上开设有螺纹，外螺纹环管511通过螺纹连接的形式与连接头52相固接。
为了加强连接密封性，在外螺纹环管511和连接头52之间设置有密封圈54，密封圈54位于连接环槽521内，其上设置有朝向外螺纹环管511中心延申的加强部541，且连接头52和连接圈51对该加强部541形成挤压。
闭合逆水嘴53整体由橡胶材料制成，其包括环形段531和柔性闭合段532，环形段531紧密套设于套接环523上，柔性闭合段532为常闭状态，此时连接圈51、连接头52和环形段531的内腔相互连通。
如图1所示，为了方便抽取筒1的取放，在最顶部的储水筒3内螺纹安装提手6，且在提手6内部安装过滤筛4，以在抽取筒1浸没式取水状态下滤去水面树叶等杂物。
具体实施原理：水由进水口21进入抽取筒1内时，首先进入闭合逆水嘴53的环形段531内，随后在水压的作用下将柔性闭合段532挤开，进入抽取筒1内的水具有恢复到和勘探孔内的水面相齐平的趋势，于是随着抽取筒1向着勘探孔内深入，筒内的水逐渐增多，并且不同深度的水样分布于各抽取筒1内，直至筒内水压与外部水压相同，柔性闭合段532恢复闭合状态，此时各层水样之间安稳保存于储水筒3内，从而以一次作业获得多层水样。
实施例2：
如图3所示，一种勘探孔取水样装置，与实施例1的区别之处在于，能够获取特定深度的水样，基于此，对逆水器5的结构进行变化，且在进水口21上设置进水控制器7。
具体的，该逆水器5包括分隔板55、套接管56和闭合逆水嘴53，分隔板55包括横向段551和纵向段552，横向段551呈板状，纵向段552呈块状，其内部开设有过水流道553，两者垂直相连形成分隔板55，横向段551、纵向段552和过水流道553使分隔板55的纵截面呈“Z”字形。进水筒2、储水筒3内均固定有分隔板55，且过水流道553的开口朝下设置；套接管56横向固定于纵向段552上，且其内腔与过水流道553垂直连通；闭合逆水嘴53的结构与实施例1的相同，其环形段531套设于套接管56上，使得闭合逆水嘴53呈横向状态。
如图4所示，为了方便控制进水，此实施例的进水筒2底部封闭，进水口21位于其下端侧壁上。进水控制器7包括阻水座71、阻水板72、牵拉绳73，阻水座71中心具有一进水腔711，侧壁开设有一呈方形且与进水腔711垂直连通的阻水口712，阻水座71固定安装于进水筒2的进水口21处，且其进水腔711与进水筒2的内腔垂直相通；阻水板72为一方形板外包波纹状橡胶，其嵌装于阻水口712内，并将进水腔711阻断。
最顶部的储水筒3侧壁上固定有一穿绳环8，牵拉绳73的一端穿过穿绳环8后固定于阻水板72上。
为了确保所取水样为指定水深，在最顶部的储水筒3内安装提手6，并在提手6内部设置密封塞9以封闭储水筒3，同时在该储水筒3的侧壁上且靠近分隔板55的一端通过冲裁凹陷形成有溢流板10，且溢流板10与该储水筒3的筒壁之间形成有出水口11。
具体实施原理：当需要取指定深度的水样时，将抽取筒1浸入勘探孔内，水没过出水口11的后，水压会促使一部分水进入最顶部的储水筒3内；随后在进水口21到达指定深度后，通过牵拉绳73拉动阻水板72，并可控制阻水板72的开启幅度，该深度的水经由阻水座71的进水腔711进入进水筒2内，并逐渐灌满进水筒2，直至水进入储水筒3内，在这个过程中，整个抽取筒1内的空气在水的挤压下向顶部的储水筒3集中，使得最顶部的储水筒3内气压增大，于是该储水筒3内的水经由出水口11被挤出，进而确保取水样装置内的水为指定深度水样。
实施例3：
一种取水样装置的使用方法，包括以下步骤：
a.以进水筒2朝下的方式将取水样装置放入勘探孔内；
b.将进水筒2的进水口21浸没到勘探孔内指定的取水深度并保持进水筒2位置不再变化，随后在有进水控制器7的情况下打开进水控制器7；
c.观察最顶部的储水筒3，当该储水筒3内的液面高度与勘探孔内水面高度一致或停止冒泡时，将取水装置从勘探孔内提出；
d.取下取水样装置的上部结构，将储水筒3内的水样倒出即可。
实施例2的取水样装置在使用之前，还需要检查、确保最顶部的储水筒3密封塞9装牢，同时底部的进水控制器7处于阻断状态，以确保在未打开进水控制器7的情况下，水不会进入到进水筒2内。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种勘探孔取水样装置，包括抽取筒(1)，其特征在于：所述抽取筒(1)包括进水筒(2)、至少一个安装于进水筒(2)上的储水筒(3)，所述进水筒(2)远离储水筒(3)的一端设有进水口(21)，相邻所述储水筒(3)与进水筒(2)之间、储水筒(3)与储水筒(3)之间设置有由下至上单向导通的逆水器(5)，所述逆水器(5)使储水筒(3)内形成储水室。
2.根据权利要求1所述的一种勘探孔取水样装置，其特征在于：所述逆水器(5)包括密封安装于进水筒(2)或储水筒(3)的出水端内的连接圈(51)、密封安装于储水筒(3)的进水端内的连接头(52)、密封安装于连接头(52)上且位于连接头(52)背对连接圈(51)一侧的闭合逆水嘴(53)，所述连接圈(51)上朝向连接头(52)突出形成有外螺纹环管(511)，所述连接头(52)上开设有连接环槽(521)，所述连接环槽(521)的内壁上设置有螺纹，所述外螺纹环管(511)通过螺纹连接形式与连接头(52)相紧固，且连接圈(51)、外螺纹环管(511)、连接头(52)和闭合逆水嘴(53)的内腔依次连通。
3.根据权利要求2所述的一种勘探孔取水样装置，其特征在于：所述闭合逆水嘴(53)包括环形段(531)和柔性闭合段(532)，所述连接头(52)上开设有与其内腔同心的内环槽(522)，所述连接头(52)在内环槽(522)和自身内腔之间形成套接环(523)，所述闭合逆水嘴(53)的环形段(531)套设于套接环(523)上且嵌入内环槽(522)内。
4.根据权利要求2所述的一种勘探孔取水样装置，其特征在于：所述外螺纹环管(511)内还设置有密封圈(54)，所述密封圈(54)的两侧分别与外螺纹环管(511)和连接头(52)相抵紧，且密封圈(54)上设置有朝向外螺纹环管(511)中心延申的加强部(541)。
5.根据权利要求1所述的一种勘探孔取水样装置，其特征在于：所述进水筒(2)内设置有至少一个过滤筛(4)，且由下至上排列的多个所述过滤筛(4)的孔径逐渐缩小；最顶部的所述储水筒(3)上安装有提手(6)，且该储水筒(3)的顶端还安装有过滤筛(4)。
6.根据权利要求1所述的一种勘探孔取水样装置，其特征在于：所述进水筒(2)的进水口(21)上设置有进水控制器(7)，所述进水控制器(7)包括安装于进水口(21)处的阻水座(71)、安装于阻水座(71)上的阻水板(72)，所述阻水座(71)内具有一与进水筒(2)内腔连通的进水腔(711)，所述阻水座(71)侧壁上开设有与进水腔(711)相连通的阻水口(712)，所述阻水板(72)紧密嵌合于阻水口(712)内并将进水腔(711)封闭。
7.根据权利要求6所述的一种勘探孔取水样装置，其特征在于：所述进水控制器(7)还包括牵拉绳(73)，所述牵拉绳(73)的一端与阻水板(72)相固定。
8.根据权利要求6所述的一种勘探孔取水样装置，其特征在于：所述逆水器(5)包括固定于进水筒(2)或储水筒(3)内的分隔板(55)、一体设置于分隔板(55)上的套接管(56)、安装于套接管(56)上的闭合逆水嘴(53)，所述分隔板(55)包括横向段(551)和纵向段(552)，所述纵向段(552)内开设有过水流道(553)，所述横向段(551)、纵向段(552)和过水流道(553)使分隔板(55)的纵截面呈“Z”字形，所述套接管(56)横向设置于纵向段(552)上且其内腔与过水流道(553)相连通，所述闭合逆水嘴(53)的环形段(531)密封套设于套接管(56)上。
9.根据权利要求6所述的一种勘探孔取水样装置，其特征在于：最顶部的所述储水筒(3)上安装有提手(6)和密封塞(9)，该储水筒(3)的侧壁上内陷形成有溢流板(10)，所述溢流板(10)与储水筒(3)的筒壁之间相隔形成有出水口(11)。
10.一种取水样装置的使用方法，应用于权利要求1至9所述的勘探孔取水样装置，其特征在于，包括以下步骤：
a.以进水筒(2)朝下的方式将取水样装置放入勘探孔内；
b.将进水筒(2)的进水口(21)浸没到勘探孔内指定的取水深度并保持进水筒(2)位置不再变化，随后在有进水控制器(7)的情况下打开进水控制器(7)；
c.观察最顶部的储水筒(3)，当该储水筒(3)内的液面高度与勘探孔内水面高度一致或停止冒泡时，将取水装置从勘探孔内提出；
d.取下取水样装置的上部结构，将储水筒(3)内的水样倒出即可。
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