CN112557109A - 一种采矿用隔绝多段式采样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采矿用隔绝多段式采样器，包括采样罐，所述采样罐内从上至下依次开设有活动槽和收集槽，所述活动槽与收集槽内分别密封滑动连接有第一活塞板和第二活塞板，所述第一活塞板上端面与活动槽组成的密封空间为驱动区，所述驱动区内填充有驱动剂，所述活动槽内顶壁安装有与驱动剂配合的强光灯，所述第二活塞板上端面与收集槽组成的密封空间为收集区。本发明中，通过设置储液槽、弹性膜、控制盒、传感器与导电块，利用不同深度处水体压力的不同配合弹性膜对储液槽施加不同大小的作用力，从而控制传感器电路的通断，从而可以实现地下水不同深度的定点放置。

Description

一种采矿用隔绝多段式采样器

技术领域

本发明涉及采矿设备技术领域，尤其涉及一种采矿用隔绝多段式采样器。

背景技术

地下矿区的开采时，矿区的污水极易渗入地下矿层中，污水中的重金属等有害物质容易随着河流等进入地下污染地下水，从而影响对地下环境造成较大的破坏，因此，地下矿区开采时需要定期频繁的对矿区地下水进行取样检测，从而判断地下水的污染情况。

然而由于地下矿区场地的局限性，操作不便，同时地下水具有很明显的分层现象，不同深度的地下水污染程度差别较大，而现有的地下水采样器无法进行深水位的定点取样，且取样过程中，采样人员不能正确的判断采样器的采样情况，从而会造成误判，操作复杂。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的传统的地下水采样器使用复杂，且无法进行深水位的定点取样，从而影响地下水污染监测的准确度的缺点，而提出的一种采矿用隔绝多段式采样器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种采矿用隔绝多段式采样器，包括采样罐，所述采样罐内从上至下依次开设有活动槽和收集槽，所述活动槽与收集槽内分别密封滑动连接有第一活塞板和第二活塞板，所述第一活塞板上端面与活动槽组成的密封空间为驱动区，所述驱动区内填充有驱动剂，所述活动槽内顶壁安装有与驱动剂配合的强光灯，所述第二活塞板上端面与收集槽组成的密封空间为收集区，所述采样罐侧壁对称开设有将收集区与外界连通的排液口和进液口，所述第一活塞板与第二活塞板之间竖直固定连接有连杆，且连杆与采样罐之间密封滑动连接；

所述采样罐侧壁对称开设有储液槽，每个所述储液槽的槽口处均密封固定连接有由绝缘材质制成的弹性膜，每个所述储液槽内均充满有导电液，所述采样罐上端面中部安装有控制盒，所述控制盒上端面对称密封插设有活动杆，每根所述活动杆的下端均延伸至控制盒内并固定连接有导电块，所述采样罐内安装有传感器，所述传感器与强光灯的输入端通过导线依次与两个导电块以及外界电源电性连接，每个所述储液槽与控制盒之间均连通设有连通管。

优选地，所述排液口内密封插设有密封塞，所述进液口内安装有单向阀，所述采样罐上开设有将第一活塞板、第二活塞板下端面空间与外界连通的通孔。

优选地，所述采样罐采用金属材质制成，所述采样罐上端面固定连接有牵引线，且牵引线上设有长度刻度。

本发明的有益效果：

1、本发明中，通过设置储液槽、弹性膜、控制盒、传感器与导电块，利用不同深度处水体压力的不同配合弹性膜对储液槽施加不同大小的作用力，从而控制传感器电路的通断，从而可以实现地下水不同深度的定点放置。

2、本发明中，通过设置驱动剂、强光灯、第一活塞板与第二活塞板，利用驱动剂在强光下能够快速分解产生气体的性质，从而可以在采样罐到达定点位置处时将地下水抽吸至收集区，从而避免不同深度处的地下水进入收集区，进而保证检测结果的精确性，且驱动剂可重复使用，适用性好。

3、本发明中，通过设置活动杆，将导电块固定在活动杆下端，只需改变两根活动杆插入控制盒的深度就能改变采样罐定点采样的位置，操作简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明提出的一种采矿用隔绝多段式采样器的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明提出的一种采矿用隔绝多段式采样器工作状态时的部分结构示意图。

图中：1采样罐、2控制盒、3储液槽、4弹性膜、5活动杆、6导电块、7传感器、8活动槽、9收集槽、10第一活塞板、11第二活塞板、12连杆、13密封塞、14进液口、15通孔、16强光灯、17连通管。

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1-3，一种采矿用隔绝多段式采样器，包括采样罐1，采样罐1采用金属材质制成，金属具有较大的密度，从而可以保证采样罐1能够快速的下沉，采样罐1上端面固定连接有牵引线，且牵引线上设有长度刻度，通过设置带有刻度的牵引线，在每次采样后能够及时获知地下水的水位状态，采样罐1内从上至下依次开设有活动槽8和收集槽9，活动槽8与收集槽9内分别水平密封滑动连接有第一活塞板10和第二活塞板11，第一活塞板10上端面与活动槽8组成的密封空间为驱动区，驱动区内填充有驱动剂，驱动剂为溴化银粉末和氧化铜粉末的混合体，溴化银在光照时易发生2AgBr(s)＝2Ag(s)+Br2(g)的光解反应，而在无光照情况下在氧化铜的催化作用下易发生光解反应的逆反应：2Ag(s)+Br2(g)＝2AgBr(s)，活动槽8内顶壁安装有与驱动剂配合的强光灯16，第二活塞板11上端面与收集槽9组成的密封空间为收集区，采样罐1侧壁对称开设有将收集区与外界连通的排液口和进液口14，第一活塞板10与第二活塞板11之间竖直固定连接有连杆12，且连杆12与采样罐1之间密封滑动连接；

采样罐1侧壁对称开设有储液槽3，每个储液槽3的槽口处均密封固定连接有由绝缘材质制成的弹性膜4，每个储液槽3内均充满有导电液，采样罐1上端面中部安装有由绝缘材质制成的控制盒2，控制盒2上端面对称密封插设有活动杆5，每根活动杆5的下端均延伸至控制盒2内并固定连接有导电块6，采样罐1内安装有传感器7，传感器7与强光灯16的输入端通过导线依次与两个导电块6以及外界电源电性连接，每个储液槽3与控制盒2之间均连通设有连通管17，控制盒2内同样填充有导电液，且控制盒2内导电液的液面高度与储液槽3内导电液液面高度相平齐。

本发明中，排液口内密封插设有密封塞13，通过排液口可以将收集区内的水样取出，进液口14内安装有单向阀，单向阀只允许外界气体或者液体经过进液口14进入收集区，采样罐1上开设有将第一活塞板10、第二活塞板11下端面与对应活动槽8、收集槽9组成密封空间与外界连通的通孔15，通过通孔15可以保证第一活塞板10、第二活塞板11下端面压力始终与外界压力相同，从而避免活动槽8与收集槽9内部气压阻碍第一活塞板10和第二活塞板11的运动。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：使用前根据所需要采样水体深度，同步调节两根活动杆5插入控制盒2内的长度，则初始时，两个导电块6均位于导电液液面上方，随着采样罐1没于地下水，且采样罐1位于地下水内深度的增加，根据水下压力计算公式：p＝ρgh(p是压强，ρ是液体密度，水的密度为1×10^3kg/m^3，g是重力加速度取9.8N/kg，h是取压点到液面高度)，随着采样罐1的下移，弹性膜所受到的水体压力逐渐增大，则多个弹性膜4向着储液槽3内部挤压，则储液槽3内导电液被挤压后通过连通管17进入控制盒2内，则控制盒2内部导电液液面逐渐升高，当控制盒2内导电液同时与两个导电块6接触时，则电路导通，传感器7发出信号至外界信号接收器处，则外界工作人员获知采样罐1已到达指定的采样位置停止牵引线的退卷，与此同时，强光灯16工作发出强光照射在驱动剂上，则溴化银在光照时发生2AgBr(s)＝2Ag(s)+Br2(g)的光解反应，则随着反应的进行，驱动区内气压逐渐升高并推动第一活塞板10向下运动，则第一活塞板10通过连杆12带动第二活塞板11同步向下运动，则收集区内产生负压从而将外界的地下水通过进液口14抽吸至收集区，从而完成定点的采样过程，由于驱动剂的分解反应的反应时间大致固定，则工作人员可以获知采样罐1的采样时间，从而可以及时将采样罐1提起，且由于驱动区内部的高压使得第二活塞板11下端面始终与收集槽9内底壁相抵，从而可以避免采样罐1在提起过程中外界地下水不会进入收集区内，进而避免不同深度的地下水之间相互污染。

以上，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 (3)

1.一种采矿用隔绝多段式采样器，包括采样罐(1)，其特征在于，所述采样罐(1)内从上至下依次开设有活动槽(8)和收集槽(9)，所述活动槽(8)与收集槽(9)内分别密封滑动连接有第一活塞板(10)和第二活塞板(11)，所述第一活塞板(10)上端面与活动槽(8)组成的密封空间为驱动区，所述驱动区内填充有驱动剂，所述活动槽(8)内顶壁安装有与驱动剂配合的强光灯(16)，所述第二活塞板(11)上端面与收集槽(9)组成的密封空间为收集区，所述采样罐(1)侧壁对称开设有将收集区与外界连通的排液口和进液口(14)，所述第一活塞板(10)与第二活塞板(11)之间竖直固定连接有连杆(12)，且连杆(12)与采样罐(1)之间密封滑动连接；

所述采样罐(1)侧壁对称开设有储液槽(3)，每个所述储液槽(3)的槽口处均密封固定连接有由绝缘材质制成的弹性膜(4)，每个所述储液槽(3)内均充满有导电液，所述采样罐(1)上端面中部安装有控制盒(2)，所述控制盒(2)上端面对称密封插设有活动杆(5)，每根所述活动杆(5)的下端均延伸至控制盒(2)内并固定连接有导电块(6)，所述采样罐(1)内安装有传感器(7)，所述传感器(7)与强光灯(16)的输入端通过导线依次与两个导电块(6)以及外界电源电性连接，每个所述储液槽(3)与控制盒(2)之间均连通设有连通管(17)。

2.根据权利要求1所述的一种采矿用隔绝多段式采样器，其特征在于，所述排液口内密封插设有密封塞(13)，所述进液口(14)内安装有单向阀，所述采样罐(1)上开设有将第一活塞板(10)、第二活塞板(11)下端面空间与外界连通的通孔(15)。

3.根据权利要求1所述的一种采矿用隔绝多段式采样器，其特征在于，所述采样罐(1)采用金属材质制成，所述采样罐(1)上端面固定连接有牵引线，且牵引线上设有长度刻度。

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