CN112082815A - 一种水污染防治用自动化水体取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水污染防治用自动化水体取样装置，包括取样器，所述取样器内设有多个储水槽，所述取样器的一端内设有承压槽，所述承压槽的一侧壁上固定连接有固定管，所述固定管的外侧壁上滑动连接有活塞板，所述活塞板滑动连接在承压槽内。本发明在取样器达到预定水深时，挡条会在活塞板的带动下滑动到不再挡住进水口，此时储水槽即可开始通过进水口向外汲水，实现自动取样，直至各储水槽都自动取样完毕后，通过软管将取样器拉上来，在回来的过程中，活塞板会在压力弹簧的弹力作用下带动挡条自动复位，将进水口挡住，实现密封，整个取样过程依靠水压作为驱动力来自动进行，因此操作简单，使用方便，而且对深度的控制精确。

Description

一种水污染防治用自动化水体取样装置

技术领域

本发明涉及水污染防治技术领域，尤其涉及一种水污染防治用自动化水体取样装置。

背景技术

随着城市化的发展和人们生活水平的不断提高，城镇污水的成分越来越复杂，水环境污染越来越严重。在对污染水域采取防治措施之前，需要对污染水域进行采样，然后通过分析样本的污染成本，来针对性的采取治理方案。

现有的水污染防治用水体采样装置一般仅能实现浅层水面附近水体的采样，而且对采样深度的控制大都是人为主观控制的，因此精确度低下，不能精确取样，但是不同深度的水质污染情况是不同的，因此采样的时候需要对不同深度的水样进行同一采样，以确保水样检测时评估水质污染的准确性，以便采取更有效的治理手段。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：现有的水污染防治用水体采样装置一般仅能实现浅层水面附近水体的采样，而且对采样深度的控制大都是人为主观控制的，因此精确度低下，不能精确取样，但是不同深度的水质污染情况是不同的，因此采样的时候需要对不同深度的水样进行同一采样，以确保水样检测时评估水质污染的准确性，以便采取更有效的治理手段。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水污染防治用自动化水体取样装置，包括取样器，所述取样器内设有多个储水槽，所述取样器的一端内设有承压槽，所述承压槽的一侧壁上固定连接有固定管，所述固定管的外侧壁上滑动连接有活塞板，所述活塞板滑动连接在承压槽内，所述活塞板和承压槽的一内侧壁之间固定连接有压力弹簧，所述压力弹簧套设在固定管的外侧壁上，所述固定管靠近承压槽的一端上设有通孔，所述承压槽内设有压力传动装置，所述固定管上设有牵拉装置优选的，。

优选的，所述压力传动装置包括两个呈对称设置的第一齿条，两个所述第一齿条均固定连接在活塞板靠近承压槽的一侧壁上，所述承压槽的一侧壁上对称设有两个第一滑槽，所述第一齿条滑动连接在第一滑槽内，所述第一滑槽的内侧壁上对称设有两个第一空槽，两个所述第一空槽内均转动连接有第一齿轮，所述第一齿条和第一齿轮啮合连接，所述取样器内对称设有两个第二滑槽，两个所述第二滑槽内均滑动连接有第二齿条，所述第二滑槽的内侧壁上对称设有两个第二空槽，两个所述第二空槽内均转动连接有第二齿轮，所述第二齿条和第二齿轮啮合连接，所述第一齿轮和第二齿轮之间固定连接有贯穿取样器的传动轴，所述第二齿条远离取样器的一端上设有取样压力调节装置。

优选的，所述取样压力调节装置包括连接板，所述连接板固定连接在第二齿条远离取样器的一端上，所述连接板远离取样器的一侧壁上转动连接有多个旋钮，所述旋钮靠近连接板的一端上固定连接有贯穿连接板的螺纹杆，所述螺纹杆上固定连接有限位环，所述限位环靠近连接板设置，所述取样器上设有多个卡槽，多个所述卡槽内均滑动连接有挡条，所述螺纹杆远离连接板的一端螺纹连接在挡条内，所述储水槽的内侧壁上设有两个与两个卡槽分别连通的进水口，所述卡槽的内侧壁上设有正对进水口设置的校正槽。

优选的，所述牵拉装置包括连接管件，所述连接管件的一端螺纹连接在固定管远离取样器的一端内，所述连接管件远离固定管的一端上螺纹连接有软管。

优选的，所述卡槽的外侧壁上设有刻度条纹，所述卡槽的截面呈正方形，所述挡条呈与卡槽相匹配的方形设置。

本发明的有益效果是：

1、在取样器达到预定水深时，挡条会在活塞板的带动下滑动到不再挡住进水口，此时储水槽即可开始通过进水口向外汲水，实现自动取样，直至各储水槽都自动取样完毕后，通过软管将取样器拉上来，在回来的过程中，活塞板会在压力弹簧的弹力作用下自动复位，从而带动挡条自动复位，将进水口重新挡住，实现密封，整个取样过程完全靠水压作为驱动力来自动进行，仅需在取样前调节取样深度即可，因此操作简单，使用方便，而且对深度的控制精确。

2、由于水深是通过压力弹簧的压缩形变量来反馈的，因此如果选用的压力弹簧是劲度系数比较小的弹簧的话，那么取样器在水下晃动时引起的压力波动容易干扰到压力弹簧，所以需要选用劲度系数较大的弹簧来降低水下晃动引起的压力波动干扰，但是劲度系数大的弹簧的形变量又比较小，对深度的反馈不容易检测，从而导致误差比较大，因此可以通过第一齿轮、传动轴和第二齿轮所构成的放大传动结构，将第一齿条的位移放大到第二齿条的位移上，而第一齿条的位移代表的是压力弹簧的压缩形变量，因此相当于对压力弹簧的压缩形变量进行放大，使其便于检测，从而实现降低误差的目的。

3、牵拉装置的设置，可以在水压通过活塞板对压力弹簧施加压力作用时，固定管可以借助软管将多余的空气排出，以免压缩后增压的空气参与了压力弹簧与水压之间的平衡从而影响了取样的精确度。

附图说明

图1为本发明提出的一种水污染防治用自动化水体取样装置的内部结构剖视图；

图2为本发明提出的一种水污染防治用自动化水体取样装置的俯视图；

图3为本发明提出的一种水污染防治用自动化水体取样装置的卡槽结构示意图；

图4为本发明提出的一种水污染防治用自动化水体取样装置的储水槽结构示意图；

图5为本发明提出的一种水污染防治用自动化水体取样装置的第一齿轮和第二齿轮之间的连接结构示意图；

图6为本发明提出的一种水污染防治用自动化水体取样装置的进水口结构示意图。

图中：1取样器、2储水槽、3承压槽、4固定管、5活塞板、6压力弹簧、7第一齿条、8第一滑槽、9第一齿轮、10第二滑槽、11第二齿条、12第二齿轮、13传动轴、14连接板、15旋钮、16螺纹杆、17限位环、18卡槽、19挡条、20进水口、21校正槽、22连接管件、23软管。

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。

参照图1-6，一种水污染防治用自动化水体取样装置，包括取样器1，取样器1内设有多个储水槽2，取样器1的一端内设有承压槽3，承压槽3的一侧壁上固定连接有固定管4，固定管4的外侧壁上滑动连接有活塞板5，活塞板5滑动连接在承压槽3内，活塞板5和承压槽3的一内侧壁之间固定连接有压力弹簧6，压力弹簧6套设在固定管4的外侧壁上，固定管4靠近承压槽3的一端上设有通孔。

将取样器1放入水中后，随着水深的增加，活塞板5受水压作用，从而迫使压力弹簧6压缩，利用压力弹簧6压缩后的弹力作用与水压平衡，而水压和水深呈正比，因此借助压力弹簧6的弹力作用能够反馈水深，而压力弹簧6的弹力作用又和劲度系数和形变量有关，所以可以通过压力弹簧6的压缩形变量来反馈水深，承压槽3内设有压力传动装置，压力传动装置包括两个呈对称设置的第一齿条7。

两个第一齿条7均固定连接在活塞板5靠近承压槽3的一侧壁上，承压槽3的一侧壁上对称设有两个第一滑槽8，第一齿条7滑动连接在第一滑槽8内，第一滑槽8的内侧壁上对称设有两个第一空槽，两个第一空槽内均转动连接有第一齿轮9，第一齿条7和第一齿轮9啮合连接，取样器1内对称设有两个第二滑槽10，两个第二滑槽10内均滑动连接有第二齿条11，第二滑槽10的内侧壁上对称设有两个第二空槽，两个第二空槽内均转动连接有第二齿轮12，第二齿条11和第二齿轮12啮合连接，第一齿轮9和第二齿轮12之间固定连接有贯穿取样器1的传动轴13。

第二齿条11远离取样器1的一端上设有取样压力调节装置，由于水深是通过压力弹簧6的压缩形变量来反馈的，因此如果选用的压力弹簧6是劲度系数比较小的弹簧的话，那么取样器1在水下晃动时引起的压力波动容易干扰到压力弹簧6，所以需要选用劲度系数较大的弹簧来降低水下晃动引起的压力波动干扰，但是劲度系数大的弹簧的形变量又比较小，对深度的反馈不容易检测，从而导致误差比较大，因此可以通过第一齿轮9、传动轴13和第二齿轮12所构成的放大传动结构。

将第一齿条7的位移放大到第二齿条11的位移上，而第一齿条7的位移代表的是压力弹簧6的压缩形变量，因此相当于对压力弹簧6的压缩形变量进行放大，使其便于检测，从而实现降低误差的目的，取样压力调节装置包括连接板14，连接板14固定连接在第二齿条11远离取样器1的一端上，连接板14远离取样器1的一侧壁上转动连接有多个旋钮15，旋钮15靠近连接板14的一端上固定连接有贯穿连接板14的螺纹杆16，螺纹杆16上固定连接有限位环17，限位环17靠近连接板14设置。

取样器1上设有多个卡槽18，多个卡槽18内均滑动连接有挡条19，螺纹杆16远离连接板14的一端螺纹连接在挡条19内，卡槽18的外侧壁上设有刻度条纹，卡槽18的截面呈正方形，挡条19呈与卡槽18相匹配的方形设置，储水槽2的内侧壁上设有两个与两个卡槽18分别连通的进水口20，卡槽18的内侧壁上设有正对进水口20设置的校正槽21，随着水深的增压，在水压作用下，活塞板5带动第一齿条7沿第一滑槽8滑动，进而通过第一齿轮9、传动轴13和第二齿轮12带动第二齿条11沿第二滑槽10滑动。

第二齿条11通过连接板14和螺纹杆16带动挡条19沿卡槽18滑动，直至挡条19不再挡住进水口20，此时储水槽2即可开始通过进水口20向外汲水，实现自动取样，通过拧转旋钮15，即可借助螺纹连接作用调整挡条19在卡槽18内的初始位置，从而实现对取样深度的调整，挡条19的初始位置越偏离连接板14，挡条19移动到不再堵住进水口20所需位移越小。

即压力弹簧6所需在水压作用下的压缩形变量越小，因此代表取样深度越浅，具体取样深度在调节时可以参照挡条19上的刻度条纹来进行，固定管4上设有牵拉装置，牵拉装置包括连接管件22，连接管件22的一端螺纹连接在固定管4远离取样器1的一端内，连接管件22远离固定管4的一端上螺纹连接有软管23，在水压通过活塞板5对压力弹簧6施加压力作用时，固定管4可以借助软管23将多余的空气排出，以免压缩后增压的空气参与了压力弹簧6与水压之间的平衡从而影响了取样的精确度。

本发明在使用时，先根据各取样深度分别拧转多个旋钮15，通过旋钮15旋转螺纹杆16，进而借助螺纹连接作用以及卡槽18对挡条19的限位作用，带动挡条19沿卡槽18滑动，进而调整挡条19的初始位置，参考挡条19上的刻度条纹将各挡条19调整到适宜位置，然后即可放长软管23，软管23充当绳索作用，把取样器1逐渐放入水中，活塞板5开始承受水压，并将水压的压力作用传递给压力弹簧6，带动压力弹簧6压缩。

活塞板5同时还带动第一齿条7沿第一滑槽8滑动，从而通过啮合连接作用带动第一齿轮9旋转，第一齿轮9借助传动轴13带动第二齿轮12旋转，第二齿轮12又带动第二齿条11沿第二滑槽10滑动，第二齿条11通过连接板14带动螺纹杆16移动，进而带动挡条19沿卡槽18滑动，当达到预定水深时，挡条19会滑动到不再挡住进水口20，此时储水槽2即可开始通过进水口20向外汲水，实现自动取样。

直至各储水槽2都自动取样完毕后，通过软管23将取样器1拉上来，在回来的过程中，活塞板5会在压力弹簧6的弹力作用下自动复位，从而带动挡条19自动复位，将进水口20重新挡住，实现密封，整个取样过程完全靠水压作为驱动力来自动进行，仅需在取样前调节取样深度即可，因此操作简单，使用方便，而且对深度的控制精确。

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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水污染防治用自动化水体取样装置，包括取样器(1)，其特征在于，所述取样器(1)内设有多个储水槽(2)，所述取样器(1)的一端内设有承压槽(3)，所述承压槽(3)的一侧壁上固定连接有固定管(4)，所述固定管(4)的外侧壁上滑动连接有活塞板(5)，所述活塞板(5)滑动连接在承压槽(3)内，所述活塞板(5)和承压槽(3)的一内侧壁之间固定连接有压力弹簧(6)，所述压力弹簧(6)套设在固定管(4)的外侧壁上，所述固定管(4)靠近承压槽(3)的一端上设有通孔，所述承压槽(3)内设有压力传动装置，所述固定管(4)上设有牵拉装置。

2.根据权利要求1所述的一种水污染防治用自动化水体取样装置，其特征在于，所述压力传动装置包括两个呈对称设置的第一齿条(7)，两个所述第一齿条(7)均固定连接在活塞板(5)靠近承压槽(3)的一侧壁上，所述承压槽(3)的一侧壁上对称设有两个第一滑槽(8)，所述第一齿条(7)滑动连接在第一滑槽(8)内，所述第一滑槽(8)的内侧壁上对称设有两个第一空槽，两个所述第一空槽内均转动连接有第一齿轮(9)，所述第一齿条(7)和第一齿轮(9)啮合连接，所述取样器(1)内对称设有两个第二滑槽(10)，两个所述第二滑槽(10)内均滑动连接有第二齿条(11)，所述第二滑槽(10)的内侧壁上对称设有两个第二空槽，两个所述第二空槽内均转动连接有第二齿轮(12)，所述第二齿条(11)和第二齿轮(12)啮合连接，所述第一齿轮(9)和第二齿轮(12)之间固定连接有贯穿取样器(1)的传动轴(13)，所述第二齿条(11)远离取样器(1)的一端上设有取样压力调节装置。

3.根据权利要求2所述的一种水污染防治用自动化水体取样装置，其特征在于，所述取样压力调节装置包括连接板(14)，所述连接板(14)固定连接在第二齿条(11)远离取样器(1)的一端上，所述连接板(14)远离取样器(1)的一侧壁上转动连接有多个旋钮(15)，所述旋钮(15)靠近连接板(14)的一端上固定连接有贯穿连接板(14)的螺纹杆(16)，所述螺纹杆(16)上固定连接有限位环(17)，所述限位环(17)靠近连接板(14)设置，所述取样器(1)上设有多个卡槽(18)，多个所述卡槽(18)内均滑动连接有挡条(19)，所述螺纹杆(16)远离连接板(14)的一端螺纹连接在挡条(19)内，所述储水槽(2)的内侧壁上设有两个与两个卡槽(18)分别连通的进水口(20)，所述卡槽(18)的内侧壁上设有正对进水口(20)设置的校正槽(21)。

4.根据权利要求1所述的一种水污染防治用自动化水体取样装置，其特征在于，所述牵拉装置包括连接管件(22)，所述连接管件(22)的一端螺纹连接在固定管(4)远离取样器(1)的一端内，所述连接管件(22)远离固定管(4)的一端上螺纹连接有软管(23)。

5.根据权利要求3所述的一种水污染防治用自动化水体取样装置，其特征在于，所述卡槽(18)的外侧壁上设有刻度条纹，所述卡槽(18)的截面呈正方形，所述挡条(19)呈与卡槽(18)相匹配的方形设置。

Images