CN111811886A - 一种水体环境取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种水体环境取样装置，包括装置本体、伸展组件、取样件、取样管和处理组件，伸展组件安装在装置本体上，取样件设有多个，多个取样件可分别设置在伸展组件上不同位置上，用于采集不同水样，处理组件安装在装置本体上，处理组件通过取样管与取样件连接，处理组件可卷收或伸展取样管，以实现取样件在伸展组件上升降运动，进而采集不同深度的水样。总的来说，该一种水体环境取样装置能够实现一次同时采集多种水样。

Description

一种水体环境取样装置

技术领域

本发明涉及水体采样技术领域，具体为一种水体环境取样装置。

背景技术

社会工业化的发展和进步，环境的污染问题随之而来，其中水资源污染问题最为严重，因此对于水资源的保护已经成为了我们一个亟待解决的问题了，为了了解受污染的水域的状况，需要对该水域进行大量的水体采样工作。

水体采样是指采集受污染的水样，并对其进行分析测定，获得该水体的基本信息，以便对其制定净化方案，现有的水体取样器一次取样往往只能采集该水域的一个固定区域的固定水深的水样，而切换采集其他水深或者其他区域的水样时，需要耗费大量的时间以及人力物力。

发明内容

(一)解决的技术问题

为解决以上问题，本发明提供了一种水体环境取样装置，能够实现一次同时采集多种水样。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水体环境取样装置包括装置本体、伸展组件、取样件、取样管和处理组件，伸展组件安装在装置本体上，取样件设有多个，多个取样件可分别设置在伸展组件上不同位置上，用于采集不同水样，处理组件安装在装置本体上，处理组件通过取样管与取样件连接，处理组件可卷收或伸展取样管，以实现取样件在伸展组件上升降运动，进而采集不同深度的水样。

优选地，伸展组件包括主杆和伸展杆，主杆安装在装置本体上，伸展杆与主杆转动连接，伸展杆上设有多个定滑轮，取样件通过取样管挂置在定滑轮上。

优选地，伸展组件还包括连接杆，主杆上设有滑轨，连接杆的第一端与伸展杆转动连接，第二端与滑轨滑动连接，连接杆的第二端上设有第一固定件，当伸展杆转至与水平面平行时，第一固定件会卡锁在滑轨内，以将伸展杆固定在水平面上。

优选地，处理组件包括卷管器，卷管器包括壳体以及均安装在壳体内的转件和驱动件，壳体内部镂空，且壳体上设有两个与外界接通的开口，转件可转动地安装在壳体内，且与驱动件驱动连接，转件上设有用于卷收取样管的中轴，中轴内部镂空，且中轴面上设有开口，转件端部设有与中轴内部接通的通孔，取样管一端卷收在中轴上并穿出壳体上的一开口，另一端穿入中轴内，并依次穿过通孔和壳体的另一个开口。

优选地，处理组件还包括水泵和蓄水箱，蓄水箱安装在装置本体上，水泵安装在蓄水箱上，并通过取样管分别与卷管器和蓄水箱连接，用于将采集的水样抽取到蓄水箱内。

优选地，蓄水箱内设有阻水件，蓄水箱内设有导轨，阻水件与导轨滑动连接，当蓄水箱内注入水样后，阻水件会被水样托起而漂浮，直至堵住注入口。

优选地，装置本体上设有多个车轮架和多个车轮，车轮架的一端安装在装置本体上，另一端与车轮转动连接。

优选地，装置本体上设有固定组件，固定组件包括脚踏板和第二固定件，脚踏板一端与车轮架转动连接，另一端与第二固定件转动连接。

(三)有益效果

本发明提供的一种水体环境取样装置，包括装置本体、伸展组件、取样件、取样管和处理组件，伸展组件安装在装置本体上，取样件设有多个，多个取样件可分别设置在伸展组件上不同位置上，用于采集不同水样，处理组件安装在装置本体上，处理组件通过取样管与取样件连接，处理组件可卷收或伸展取样管，以实现取样件在伸展组件上升降运动，进而采集不同深度的水样。总的来说，该一种水体环境取样装置能够实现一次同时采集多种水样。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制,在附图中：

图1示出了本发明的实施例的结构示意图一；

图2示出了本发明的实施例的结构示意图二；

图3示出了图1中伸展组件的结构示意图一；

图4示出了图1中伸展组件的结构示意图二；

图5示出了图4中伸展组件的平面示意图；

图6示出了图5中A-A的剖视图；

图7示出了图6中B部的局部放大图；

图8示出了图1中连接杆的结构示意图；

图9示出了图5中连接杆的内部结构示意图；

图10示出了图1中卷管器的结构示意图；

图11示出了图1中水泵以及蓄水箱的内部结构示意图；

图12示出了图9中阻水件的结构示意图；

图13示出了图1中A部的局部放大图；

图14示出了图10中固定组件的使用状态图；

图15示出了本发明的实施例的结构示意图三。

图中：1装置本体、11车轮架、111安装槽、12车轮、13固定组件、131脚踏板、132第二固定件、14气垫、15浮标、16扣环、2伸展组件、21主杆、211滑轨、212固定孔、22伸展杆、221定滑轮、23连接杆、231第一固定件、231a助推板、232推件、233弹簧、234滑动腔、3取样件、4取样管、5处理组件、51卷管器、511壳体、512转件、512a通孔、513驱动件、52水泵、53蓄水箱、531阻水件、531a滑动块、531b浮球、531c堵块、532导轨。

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。

参阅附图1-附图15，本发明公开一种水体环境取样装置包括装置本体1、伸展组件2、取样件3、取样管4和处理组件5，伸展组件2安装在装置本体1上，取样件3设有多个，多个取样件3可分别设置在伸展组件2上不同位置上，用于采集不同水样，处理组件5安装在装置本体1上，处理组件5通过取样管4与取样件3连接，处理组件5可卷收或伸展取样管4，以实现取样件3在伸展组件2上升降运动，进而采集不同深度的水样。

伸展组件2包括主杆21和伸展杆22，主杆21安装在装置本体1上，伸展杆22与主杆21转动连接，伸展杆22上设有多个定滑轮221，取样件3通过取样管4挂置在定滑轮221上。

具体的，本发明的实施例中的取样件3采用带过滤网结构的配重块，其结构为下端呈圆锥状，而上端内设有空腔的柱状体，且上端的圆柱壁上设有多个与内部空腔接通的过滤孔，用于取样件3采集水域的水样时，过滤影响水样测定结果的漂浮物等；

参阅附图1和附图2，主杆21竖直地安装在装置本体1上，且主杆21远离装置本体1的一端与伸展杆22的第一端转动连接，伸展杆22的第二端可以第一端为圆心转动，其中主杆21远离装置本体1的一端设有挡板，使得伸展杆22在转动至与水平面平行时，挡板限制了伸展杆22的转动，在本实施例中，定滑轮221设有5个，分别可转动地设置在伸展杆22上，且沿伸展杆22方向依次安装并相互错位，其中5个定滑轮221的错位设置是为了避免取样管4在挂置到对应的定滑轮221并引导装置本体1上时出现重叠，导致取样管4被压制而难以抽取水样的情况，取样件3也设有5个，分别通过取样管4绕制在对应的定滑轮221上，以对应可采集待测水域中五个不同区域内的水样，如附图1所示，伸展杆22的转动端上设有一个多轮组滑轮，用于将5个取样件3上的取样管4水平且并排地绕制在多轮组滑轮上，此时便可将这些取样管4整齐地引线至装置本体1上，与处理组件5连接，以避免取样管4在伸展杆222上随意摆放，导致多根取样管4缠杂在一起，影响到水样的采集效率。

进一步的，伸展组件2还包括连接杆23，主杆21上设有滑轨211，连接杆23的第一端与伸展杆22转动连接，第二端与滑轨211滑动连接，连接杆23的第二端上设有第一固定件231，当伸展杆22转至与水平面平行时，第一固定件231会卡锁在滑轨211内，以将伸展杆22固定在水平面上。

参阅附图3至附图9，主杆21呈冂字结构，而伸展杆22可转动地设置在主杆21内，使得伸展杆22可转至主杆21内时，主杆21起到回收伸展杆22的作用，具体的结构为滑轨211设有两个，对应的连接杆23也设有两个，两个滑轨211对称地设置在主杆2的两侧杆上，当伸展杆22转至主杆2内时，连接杆23可隐藏到滑轨211内，以提高装置的利用空间，减少多余用料，其中需要注意的是，伸展杆22向主杆21外界转动并转至与水平面平行的状态时，要确保能够稳定地采集水样，因此需要通过第一固定件231卡锁在滑轨211内，使得主杆21、伸展杆22和连接杆23相互呈稳定的三角结构，具体结构如下：连接杆23上还设有弹簧233、推件232和安装第一固定件231的滑动腔234，其中滑动腔234内设有两处对外界接通的开口，其中第一处开口置于连接杆23第二端靠近滑轨211的一侧上，第二处开口则是远离连接杆23的第二端设置，而滑轨211上设有用于卡入第一固定件231的固定孔212，如附图8和附图9所示，第一固定件231底部设有助推板231a，助推板231a置于滑动腔234内并与推件232滑动连接，推件232远离滑动连接处的一端伸出滑动腔234的第二处开口，推件232置于开口外界的一端可被推动，以牵动助推板231a升降，进而使得第一固定件231推出或缩回第一处开口内，而弹簧233安装在滑动腔234内，且一端抵接在第一固定件231的底部，另一端抵接在滑动腔234的内壁上，当伸展杆22处于主杆21内时，第一固定件231被滑轨211内壁压制而缩回滑动腔234内，使得第一固定件231无法向外伸展，此时弹簧233收缩蓄能，当伸展杆22转至与水平面平行时，连接杆23的第二端在滑轨211内滑动，使得滑动腔234的第一处开口对准着固定孔212，此时第一固定件231不受到滑轨211内壁的压制，弹簧233释放弹力，将第一固定件231推至固定孔内，固定伸展杆22，以提高伸展杆22在放置多个取样件3进行多种水样采集后的稳定性和牢固性。

进一步的，处理组件5包括卷管器51，卷管器51包括壳体511以及均安装在壳体511内的转件512和驱动件513，壳体511内部镂空，且壳体511上设有两个与外界接通的开口，转件512可转动地安装在壳体511内，且与驱动件513驱动连接，转件512上设有用于卷收取样管4的中轴，中轴内部镂空，且中轴面上设有开口，转件512端部设有与中轴内部接通的通孔512a，取样管4一端卷收在中轴上并穿出壳体511上的一开口，另一端穿入中轴内，并依次穿过通孔512a和壳体511的另一个开口。

参阅附图10，卷管器51的壳体511包括上下壳，且通过螺丝固定在一起，转件512具体为卷管转动框体，该框体的中轴为多根柱体围合组成，且柱体之间存在一定的间隙，该间隙可被取样管4穿入，其中驱动件513为电机，框体一端通过传动带与电机驱动连接，另一端设有与多个柱体围合组成的腔体接通的通孔512a，取样管4卷收在多根柱体上时，其一端可穿入柱体之间的间隙内，并穿出通孔512a，此时驱动件513驱动转件512转动，以卷收或伸展取样管4时，从通孔512a穿出的取样管4一端不会受到转动牵扯的影响，使得被取样件3采集的水样能够稳定地在取样管4中引流。

进一步的，处理组件5还包括水泵52和蓄水箱53，蓄水箱53安装在装置本体1上，水泵52安装在蓄水箱53上，并通过取样管4分别与卷管器51和蓄水箱53连接，用于将采集的水样抽取到蓄水箱53内。

蓄水箱53内设有阻水件531，蓄水箱53内设有导轨532，阻水件531与导轨532滑动连接，当蓄水箱53内注入水样后，阻水件531会被水样托起而漂浮，直至堵住注入口。

参阅附图11和附图12，卷管器51、水泵52和蓄水箱53均设有5个，以对应5个取样件3，阻水件531的具体的结构包括滑动块531a、浮球531b和堵块531c，滑动块531a、浮球531b和堵块531c均通过轻质材料的连接杆连接在一起，滑动块531a与导轨532滑动连接，其中导轨532竖直地设置在蓄水箱53内，当蓄水箱53内注入水样时，由于浮球531b内部中空，浮球531b会被水样托起漂浮，以带动堵块531c上浮，其中上浮路径始终在导轨532的路径下，当蓄水箱53内持续注入水样时，浮球531b会随之蓄水箱53内的水样平面上升而上升，直至堵块531c堵塞住蓄水箱53上的注水口，以停止水样注入到蓄水箱53内，避免蓄水箱53内满载溢出。蓄水箱53上还设有可抽取内部水样的水龙头。

其中需要注意的是，装置本体1还设有控制模块以及电源模块，控制模块分别与卷管器51和水泵52电性连接，以控制卷管器51的启停和驱动件513正反转动来实现卷收或伸展取样管4，以及控制水泵52的启停来控制对水体的采集量，电源模块分别与控制模块、卷管器51和水泵52电性连接，电源模块具体为大容量的蓄电池，以提供足够该装置在户外工作的电量需求，控模块上还设有蓝牙单元以及功率增强器，以实现用户可通过遥控设备来远程操控该水体环境取样装置。

进一步的，装置本体1上设有多个车轮架11和多个车轮12，车轮架11的一端安装在装置本体1上，另一端与车轮12转动连接。

装置本体1上设有固定组件13，固定组件13包括脚踏板131和第二固定件132，脚踏板131一端与车轮架11转动连接，另一端与第二固定件132转动连接。

参阅附图13和附图14，车轮架11上设有安装槽111，脚踏板131的一端可转动地连接在安装槽111的底端，另一端可从安装槽111内转动出外界，第二固定件132的具体结构为钉状，且第二固定件132上设有多个凸起，使用者将脚踏板131远离安装槽111底部的一端转动至外界时，由于第二固定件132与脚踏板131转至外界的一端转动连接，因此使用者可根据待测水域边的地形情况来调节第二固定件132嵌入土地的角度，确定好后，直接用脚用力踏在脚踏板131上，使得第二固定件132嵌入到土地里面，以固定住该装置，使得在采集水样时，该装置能够保持稳定，不晃动，避免影响水体取样的工作进度。其中装置本体1上还设有手推杆，以便于推拉该装置至指定水域进行水体采集。

参阅附图15，为了使得该装置不仅仅在水域边缘上进行采样，而是可在水域面上进行水体采用，装置本体1底部设有气垫14，以及在装置本体1四端上设有可拆卸的浮标15，浮标15和气垫14均采用了轻质的PE材料，浮标15内部中空，以为该装置提供较大的浮力，装置本体1尾部还设有可捆绑绳索的扣环16，以便将该装置放置在水面时，可通过绳索来进行回收。

基于上述全部方案，具体的实施步骤如下：

水检人员确认检测的水域，明确待测位置。

在水域边缘上进行水体取样的情况：水检人员将该水体环境取样装置推至水域边缘附近，再转出车轮架上的固定组件，使得脚踏板外露和第二固定件的端部朝下，再用脚踏上脚踏板上，使得第二固定件嵌入土壤内，以固定该水体环境取样装置，将伸展杆朝向水域方向转动，并转至与水平面平行，此时连接杆上的第一固定件便卡入主杆上的固定孔内，以固定伸展杆，此时便可以分别将该装置本体上的五个卷管器内的取样管抽出，并分别连接在对应的五个取样件上，五个取样件分别挂置在伸展杆上的五个定滑轮上，通过控制模块来驱动五个取样件下降至水域内，可根据单一变量原则，将五个取样件下降至水域中同一深度，并通过控制模块来控制水泵抽取水样至蓄水箱内，以获取该水域中五个不同区域且同一水深的水样，也可根据随机采样原则，将五个取样件下降至不同深度，以获取五个不同区域且不同水深的水样。

在水域面上进行水体取样的情况：水检人员需要在该水体环境取样装置底部安装气垫14，以及在该装置四端上固定四个浮标15，以为该装置提供在水面上漂浮的浮力，而在装置本体尾部上的扣环16捆绑上绳索，在将该装置推送到水域面上时，需要将伸展杆转至与水平面平行，以及五个取样件布置到伸展杆上，在气垫14和浮标15的浮力作用下，该装置会漂浮在水面上，直至静置在水面上，水检人员通过遥控设备来远程操控该水体环境取样装置实现水体取样，水体取样完成后，水检人员通过绳索来回收该装置。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、机构和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

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 (8)

1.一种水体环境取样装置，其特征在于，包括装置本体(1)、伸展组件(2)、取样件(3)、取样管(4)和处理组件(5)；

所述伸展组件(2)安装在装置本体(1)上，所述取样件(3)设有多个，多个所述取样件(3)可分别设置在伸展组件(2)上不同位置上，用于采集不同水样；

所述处理组件(5)安装在装置本体(1)上，所述处理组件(5)通过取样管(4)与取样件(3)连接，所述处理组件(5)可卷收或伸展取样管(4)，以实现取样件(3)在伸展组件(2)上升降运动，进而采集不同深度的水样。

2.根据权利要求1所述的一种水体环境取样装置，其特征在于，所述伸展组件(2)包括主杆(21)和伸展杆(22)，所述主杆(21)安装在装置本体(1)上，所述伸展杆(22)与主杆(21)转动连接，所述伸展杆(22)上设有多个定滑轮(221)，所述取样件(3)通过取样管(4)挂置在定滑轮(221)上。

3.根据权利要求2所述的一种水体环境取样装置，其特征在于，所述伸展组件(2)还包括连接杆(23)，所述主杆(21)上设有滑轨(211)，所述连接杆(23)的第一端与伸展杆(22)转动连接，第二端与滑轨(211)滑动连接，所述连接杆(23)的第二端上设有第一固定件(231)，当伸展杆(22)转至与水平面平行时，所述第一固定件(231)会卡锁在滑轨(211)内，以将伸展杆(22)固定在水平面上。

4.根据权利要求1所述的一种水体环境取样装置，其特征在于，所述处理组件(5)包括卷管器(51)，所述卷管器(51)包括壳体(511)以及均安装在壳体(511)内的转件(512)和驱动件(513)，所述壳体(511)内部镂空，且壳体(511)上设有两个与外界接通的开口，所述转件(512)可转动地安装在壳体(511)内，且与驱动件(513)驱动连接，所述转件(512)上设有用于卷收取样管(4)的中轴，所述中轴内部镂空，且中轴面上设有开口，所述转件(512)端部设有与中轴内部接通的通孔(512a)，所述取样管(4)一端卷收在中轴上并穿出壳体(511)上的一开口，另一端穿入中轴内，并依次穿过通孔(512a)和壳体(511)的另一个开口。

5.根据权利要求4所述的一种水体环境取样装置，其特征在于，所述处理组件(5)还包括水泵(52)和蓄水箱(53)，所述蓄水箱(53)安装在装置本体(1)上，所述水泵(52)安装在蓄水箱(53)上，并通过取样管(4)分别与卷管器(51)和蓄水箱(53)连接，用于将采集的水样抽取到蓄水箱(53)内。

6.根据权利要求5所述的一种水体环境取样装置，其特征在于，所述蓄水箱(53)内设有阻水件(531)，所述蓄水箱(53)内设有导轨(532)，所述阻水件(531)与导轨(532)滑动连接，当蓄水箱(53)内注入水样后，所述阻水件(531)会被水样托起而漂浮，直至堵住注入口。

7.根据权利要求1所述的一种水体环境取样装置，其特征在于，所述装置本体(1)上设有多个车轮架(11)和多个车轮(12)，所述车轮架(11)的一端安装在装置本体(1)上，另一端与车轮(12)转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种水体环境取样装置，其特征在于，所述装置本体(1)上设有固定组件(13)，所述固定组件(13)包括脚踏板(131)和第二固定件(132)，所述脚踏板(131)一端与车轮架(11)转动连接，另一端与第二固定件(132)转动连接。

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