CN112145448A - 一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵及其使用方法，属于地下水环境监测井设备技术领域。技术方案是：将清淤泵向下放入监测井中，根据水面感应探头发出的信号，确定清淤泵完全进入水面后，叶轮电机启动，电机叶轮转动，搅拌井底淤泥，同时水泵电机启动，水泵工作，混合后的地下水从进水口流入，再从水泵向出水口快速流出，最后经过出水管排出监测井外的清淤瓶内，进行清淤。本发明能够有效清除监测井中淤泥，提高地下水水质检测结果的质量和有效性，同时还能够进行洗井前的抽水工作，实现了清淤和洗井抽水的自动化。

Description

一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵及其使用方法，属于地下水环境监测井设备技术领域。

背景技术

随着我国社会经济的发展，地下水环境问题日益突出，部分区域地下水已受到严重污染。对已受污染的地下水进行科学准确的调查、评价与治理变得越来越重要。由于地下水环境监测井水中在长期静置下会沉淀固体颗粒，在井底沉淀成淤泥，在进行地下水清淤工作时，对井底的淤泥有扰动，导致抽取的地下水样品中漂浮固体颗粒，从而影响地下水水质检测结果的质量和有效性。因此，亟需提供一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵，用以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵及其使用方法，通过叶轮电机带动旋转叶轮转动，用以将淤泥与水充分混合，再通过水泵将混合水抽出，操作简便、可靠便携，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵，包含上壳体、进水口、提环、出水口、水泵、电池仓、连接体、调速器、防水材料密封结构、浮子开关、下壳体、锂电池、调速旋钮、水面感应探头、逻辑控制模块、叶轮电机和旋转叶轮，所述上壳体和下壳体均为下端开口的筒状结构，下壳体上端与上壳体下端螺纹连接；上壳体内设有电池仓和水泵，电池仓与上壳体的下端开口相连通，并设有电池定位块，电池定位块将锂电池和逻辑控制模块设置在电池仓内，水泵的进水口处设有水泵滤网，水面感应探头设置在临近水泵滤网的位置上；上壳体的上端面设有进水口、提环和出水口，进水口和出水口均与水泵相连通；所述防水材料密封结构设置在下壳体内部，将下壳体内部分为上下两个空间；上部空间为密闭空间，内部设有隔板，将上部空间分割成调速器放置空间和叶轮电机放置空间，调速器和叶轮电机分别设置在调速器放置空间和叶轮电机放置空间内；下壳体的底部设置防水材料密封结构，调速旋钮和浮子开关设置在下壳体的底部外，叶轮电机的电机轴伸出下壳体的底部并与外面的旋转叶轮连接；所述锂电池、水面感应探头、调速器、调速旋钮、浮子开关与水泵均与逻辑控制模块连接。

所述出水口上设有宝塔接头，出水管一端通过宝塔接头与出水口连接，另一端与清淤瓶连接。

所述下壳体上端设有连接体，连接体与下壳体为一体结构，连接体上设有外螺纹，上壳体下端开口处设有内螺纹，上壳体与连接体螺纹连接。

所述提环上设有钢丝绳。

所述电池定位块为圆片状。

一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵的使用方法，采用上述清淤泵，步骤如下：

首先通过调速旋钮设定水泵转速，此时水泵处于等待起泵状态；然后将清淤泵向下放入监测井中，根据水面感应探头发出的信号，确定清淤泵完全进入水面后，叶轮电机启动，电机叶轮转动，搅拌井底淤泥，达到设定时间后， 水泵电机启动，水泵工作，混合后的地下水从进水口流入，再从水泵向出水口流出，最后经过出水管排出监测井外，进行清淤；满足清淤要求后，向上提取清淤泵出水面，水面感应探头发出的信号，叶轮电机和水泵停止工作，将调速按钮旋转至原位，清淤工作完成。

所述逻辑控制模块为多层电路板封装在一起构成，水面感应探头设置在接近电动隔膜泵的水泵滤网的位置。

所述浮子开关包含触底起泵开关弹簧、触底起泵开关动触片、触底起泵开关弹簧底座、触底起泵开关定触片和触底起泵控制开关线，触底起泵开关动触片、触底起泵开关弹簧底座和触底起泵开关定触片设置在防水材料密封结构上，触底起泵开关单元通过触底起泵控制开关线与逻辑控制模块互相连接，浮子开关的作用是触底保护，防止电机叶轮损坏，当浮子开关动作时，切断锂电池，水泵电机和叶轮电机停止工作，清淤泵向上升起。

本发明中所有触水部件包括钢丝绳均为304不锈钢材质；水泵的内置隔膜为聚四氟乙烯材质，不吸附水中离子或有机物，对水质影响小，无二次污染；逻辑控制模块控制清淤泵自动取水和停止的功能，离开水面后不存在空转时间；上壳体与下壳体采用螺纹扣固定连接，可更换备用锂电池，结构巧妙，减少连接线路；水泵具有更大的扬程、更长的工作时间，使用更加便捷同时具有更强的可操作性和可实现性。将水泵和锂电池合并为一体放置在上壳体，解决了电池或柴油机体积大、携带不便的问题，实现不带电线与外置电源的清淤功能；水泵设计流量可调，调节范围为1.15~2.3 m³/h，大流量可满足洗井要求、效率高；小流量可满足清淤要求，对地下水的扰动小；水泵直径为75 mm，长度范围为640 mm，重量范围为5.0~8.0 kg；本发明体积与重量都较小，小巧轻便、方便易携。

所述电动隔膜泵、调速器、浮子开关、水面感应探头、逻辑控制模块、防水材料密封结构、宝塔接头、锂电池和调速旋钮等均为本领域公用的设备。

本发明的积极效果：能够有效清除监测井中淤泥，提高地下水水质检测结果的质量和有效性，同时还能够进行洗井前的抽水工作，实现了清淤和洗井抽水的自动化。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明的剖视结构示意图；

图3为本发明旋开下壳体状态示意图；

图4为本发明安装锂电池时结构示意图；

图5为本发明安装电池定位块时结构示意图；

图6为本发明调速旋钮、浮子开关侧视结构示意图；

图7为本发明仰视图；

图8为本发明控制系统图；

图中：上壳体1、进水口2、提环3、宝塔接头4、水泵5、电池仓6、连接体7、调速器8、防水材料密封结构9、浮子开关10、下壳体11、锂电池12、电池定位块15、调速旋钮16、侧开口17、电机轴20、旋转叶轮21、叶轮电机22、水面感应探头23、逻辑控制模块24。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵，包含上壳体1、进水口2、提环3、出水口、水泵5、电池仓6、连接体7、调速器8、防水材料密封结构9、浮子开关10、下壳体11、锂电池12、调速旋钮16、水面感应探头23、逻辑控制模块24、叶轮电机22和旋转叶轮21，所述上壳体1和下壳体11均为下端开口的筒状结构，下壳体11上端与上壳体1下端螺纹连接；上壳体1内设有电池仓6和水泵5，电池仓6与上壳体1的下端开口相连通，并设有电池定位块15，电池定位块15将锂电池和逻辑控制模块设置在电池仓6内，水泵5的进水口处设有水泵滤网，水面感应探头23设置在临近水泵滤网的位置上；上壳体1的上端面设有进水口2、提环3和出水口，进水口2和出水口均与水泵5相连通；所述防水材料密封结构9设置在下壳体11内部，将下壳体11内部分为上下两个空间；上部空间为密闭空间，内部设有隔板，将上部空间分割成调速器放置空间和叶轮电机放置空间，调速器8和叶轮电机22分别设置在调速器放置空间和叶轮电机放置空间内；下壳体11的底部设置防水材料密封结构9，调速旋钮16和浮子开关10设置在下壳体11的底部外，叶轮电机22的电机轴20伸出下壳体11的底部并与外面的旋转叶轮21连接；所述锂电池12、水面感应探头23、调速器8、调速旋钮16、浮子开关10与水泵5均与逻辑控制模块24连接。

所述出水口上设有宝塔接头4，出水管一端通过宝塔接头4与出水口连接，另一端与清淤瓶连接。

所述下壳体11上端设有连接体7，连接体7与下壳体11为一体结构，连接体7上设有外螺纹，上壳体1下端开口处设有内螺纹，上壳体1与连接体7螺纹连接。

所述提环3上设有钢丝绳。

所述电池定位块15为圆片状。

所述进水口处设有过滤网，过滤网可过滤颗粒较大的石粒，防止损坏电机。

所述防水材料密封结构为公知公用的防水隔层。

所述浮子开关为公知公用的水位控制装置，例如感应式浮子开关、压力式浮子开关等等，均可根据需要设置浮子开关的闭合（打开）状况。

所述下壳体下部空间的外壳壁上设有侧开口17，用于侧面进水。

所述锂电池为48V（伏特）锂电池。

所述水泵为电动隔膜泵。

所述调速器和调速旋钮为公知公用的器件，例如：滑动电阻调速器。当旋转调速旋钮到较大的流速时，水泵功率大，可用于洗井抽水用；当旋转调速旋钮到较小的流速时，水泵功率小，可用于清淤。所述调速旋钮的调节水泵流量范围为0-5.0 L/min。

一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵的使用方法，采用上述清淤泵，步骤如下：

首先通过调速旋钮设定水泵转速，此时水泵处于等待起泵状态；然后将清淤泵向下放入监测井中，根据水面感应探头发出的信号，确定清淤泵完全进入水面后，叶轮电机启动，电机叶轮转动，搅拌井底淤泥， 同时水泵（5）电机启动，水泵工作，混合后的地下水从进水口流入，经过滤网过滤后进入到水泵内，再从水泵向出水口快速流出，最后经过出水管排出监测井外的清淤瓶内，进行清淤；满足清淤要求后，向上提取清淤泵出水面，水面感应探头发出的信号，叶轮电机和水泵停止工作，将调速按钮旋转至原位，清淤工作完成。

本发明清淤泵的规格参数如表1所示。

表1

本发明的具体实施方式：

本发明清淤泵有两种实施方式，当旋转调速旋钮到较大的流速时，水泵功率大，可用于洗井抽水用；当旋转调速旋钮到较小的流速时，水泵功率小，可用于清淤。

1、洗井抽水工作的步骤：

（1）清淤泵的安装：

安装前检查确定各部件是否完好，配件是否齐全，调速旋钮确保关闭；安装锂电池；安装宝塔接头和提环；将出水管一端和清淤瓶连接，另一端插入宝塔接头，钢丝绳穿过弹簧扣后用钢丝绳卡子紧固，弹簧扣穿进提环后拧紧螺母。安装完成。

（2）清淤泵的调节：

清淤泵安装到位以后，根据清淤的使用要求，选择较大的功率，旋转调速旋钮到较大的流速，此时水泵处于等待起泵状态。

（3）洗井抽水过程：

将清淤泵向下放入钻孔中，当水面感应器接触水面后，水泵电机和叶轮电机启动，开始旋转叶轮吸取地下水传输到地面，开始洗井抽水；满足洗井抽水要求后，轻轻向上提取清淤泵至地面，将调速按钮旋转至原位，本次洗井抽水工作完成。

2、清淤工作的步骤：

（1）清淤装置的安装：

安装前检查确定各部件是否完好，配件是否齐全，调速旋钮确保关闭；安装锂电池；安装宝塔接头和提环；将出水管一端插入宝塔接头，钢丝绳穿过弹簧扣后用钢丝绳卡子紧固，弹簧扣穿进提环后拧紧螺母。安装完成。

（2）清淤装置的调节：

清淤装置安装到位以后，把水管与清淤泵连接，根据清淤流速等要求，选择较小的功率，旋转调速旋钮到较小的流速，此时水泵处于等待起泵状态。

（3）清淤过程：

将清淤泵向下放入钻孔中，当水面感应器接触水面后，地面操作人员将清淤泵继续下行至预设清淤深度米数，清淤泵接触水面后自启动，开始吸取淤泥混合水通过动力传输到地面，在出水管处接上清淤瓶，开始清淤；取水量满足要求后，轻轻向上提取清淤泵至地面，将调速按钮旋转至原位，本次清淤工作完成。

本发明适用于小口径的地下水环境监测井，能够填补市场上在此方面的空白，为经济欠发达地区、偏远地区地下水监测工作提供有力的支持。

Claims (6)

1.一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵，其特征在于：包含上壳体（1）、进水口（2）、提环（3）、出水口、水泵（5）、电池仓（6）、连接体（7）、调速器（8）、防水材料密封结构（9）、浮子开关（10）、下壳体（11）、锂电池（12）、调速旋钮（16）、水面感应探头（23）、逻辑控制模块（24）、叶轮电机（22）和旋转叶轮（21），所述上壳体（1）和下壳体（11）均为下端开口的筒状结构，下壳体（11）上端与上壳体（1）下端螺纹连接；上壳体（1）内设有电池仓（6）和水泵（5），电池仓（6）与上壳体（1） 的下端开口相连通，并设有电池定位块（15），电池定位块（15）将锂电池和逻辑控制模块设置在电池仓（6）内，水泵（5）的进水口处设有水泵滤网，水面感应探头（23）设置在临近水泵滤网的位置上；上壳体（1）的上端面设有进水口（2）、提环（3）和出水口，进水口（2）和出水口均与水泵（5）相连通；所述防水材料密封结构（9）设置在下壳体（11）内部，将下壳体（11）内部分为上下两个空间；上部空间为密闭空间，内部设有隔板，将上部空间分割成调速器放置空间和叶轮电机放置空间，调速器（8）和叶轮电机（22）分别设置在调速器放置空间和叶轮电机放置空间内；下壳体（11）的底部设置防水材料密封结构（9），调速旋钮（16）和浮子开关（10）设置在下壳体（11）的底部外，叶轮电机（22）的电机轴（20）伸出下壳体（11）的底部并与外面的旋转叶轮（21）连接；所述锂电池（12）、水面感应探头（23）、调速器（8）、调速旋钮（16）、浮子开关（10）与水泵（5）均与逻辑控制模块（24）连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵，其特征在于：所述出水口上设有宝塔接头（4），出水管一端通过宝塔接头（4）与出水口连接，另一端与清淤瓶连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵，其特征在于：所述下壳体（11）上端设有连接体（7），连接体（7）与下壳体（11）为一体结构，连接体（7）上设有外螺纹，上壳体（1）下端开口处设有内螺纹，上壳体（1）与连接体（7）螺纹连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵，其特征在于：所述提环（3）上设有钢丝绳。

5.根据权利要求1或2所述的一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵，其特征在于：所述电池定位块（15）为圆片状。

6.一种便携式地下水环境监测井专用清淤泵的使用方法，采用权利要求1-5任意一项所述的清淤泵，其特征在于如下步骤：

首先通过调速旋钮设定水泵转速，此时水泵处于等待起泵状态；然后将清淤泵向下放入监测井中，根据水面感应探头发出的信号，确定清淤泵完全进入水面后，叶轮电机启动，电机叶轮转动，搅拌井底淤泥， 同时水泵电机启动，水泵工作，混合后的地下水从进水口流入，再从水泵向出水口流出，最后经过出水管排出监测井外的清淤瓶内，进行清淤；满足清淤要求后，向上提取清淤泵出水面，水面感应探头发出的信号，叶轮电机和水泵停止工作，将调速按钮旋转至原位，清淤工作完成。

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