CN112697509A - 一种用于工程地质勘察的地下水样采取装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于工程地质勘察的地下水样采取装置，包括支架和取水装置，所述取水装置装设在支架上，且取水装置能沿支架上下滑动，取水装置包括勘测钻头和勘测杆，勘测钻头固定在勘测杆的下端，勘测杆的上端能沿支架上下滑动，且勘测杆为设有中空腔体的中空杆，勘测杆与勘测钻头连接的端部侧壁开设有若干进水口，进水口内侧壁固定有半透膜，勘测杆由第一气缸驱动，缸体固定在支架上的第一气缸的第一活塞杆穿过勘测杆的上端插入勘测杆的中空腔体内，吸水管和注水管的一端穿过勘测杆的上端插入勘测杆的中空腔体内，吸水管另一端与水样收集装置连接，注水管另一端与注水装置连接。本发明可避免出现进水孔洞堵塞的问题，提高了水样采取效率。

Description

一种用于工程地质勘察的地下水样采取装置

技术领域

本发明涉及工程地质勘察技术领域，具体为一种用于工程地质勘察的地下水样采取装置。

背景技术

随着我国经济技术的发展，地下水资源开发利用量增加迅速，与此同时也给地下水水质带来严重的污染，加强对地下水水质的监管与防控显得尤为必要，通过采取地下水样品分析地下水水质状况分析整个水域环境情况对保护地下水水质有巨大的推动作用。

如现有公开号为CN208223899U的中国专利公开了一种用于工程地质勘察的地下水样采取装置，包括底座，底座的上表面固定连接有采样筒，采样筒的内壁从上到下依次固定连接有顶盖、第一隔板、第二隔板和第三隔板，顶盖的下方设置有第一采样腔，第一隔板的下方开设有第二采样腔，第二隔板的下方开设有第三采样腔，第三隔板的下方开设有第四采样腔，采样筒的外表面开设有小孔，采样筒外表面的一侧套接有旋转筒，旋转筒一侧的上部和下部均固定连接有滑块，采样筒外表面的另一侧套固有固定筒，固定筒内壁的上部和下部均开设有与滑块相适配的滑槽，固定筒的一侧固定连接有固定筒顶盖，固定筒顶盖的中部固定连接有第一汲水管，固定筒顶盖的上表面以环形阵列的形式依次固定连接有第二汲水管、第三汲水管和第四汲水管。

上述的现有技术方案存在以下缺陷：虽然在一定程度上对水中杂质进行了过滤以及提高了采样结果的精确性，但在采样过程中却忽略了进水孔洞堵塞的问题，降低了水样采取效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于工程地质勘察的地下水样采取装置，本发明可以避免出现进水孔洞堵塞的问题，提高了水样采取效率。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于工程地质勘察的地下水样采取装置，包括支架和取水装置，所述取水装置装设在支架上，且取水装置能沿支架上下滑动，取水装置包括勘测钻头和勘测杆，勘测钻头固定在勘测杆的下端，勘测杆的上端能沿支架上下滑动，且勘测杆为设有中空腔体的中空杆，勘测杆与勘测钻头连接的端部侧壁开设有若干进水口，进水口内侧壁固定有半透膜，勘测杆由第一气缸驱动，第一气缸的缸体固定在支架上，第一气缸所设的第一活塞杆穿过勘测杆的上端插入勘测杆的中空腔体内，且第一活塞杆的端部固定有第一活塞，吸水管和注水管的一端穿过勘测杆的上端插入勘测杆的中空腔体内，吸水管的另一端与水样收集装置连接，注水管的另一端与注水装置连接。

本发明具有如下有益技术效果：

1、通过设置支架、勘测钻头、勘测杆、进水口、半透膜、第一活塞、第一活塞杆、第一气缸、吸水管以及注水管，在使用过程中当勘测钻头向地下勘测到地下水时，勘测杆内部的第一活塞在第一气缸拉动第一活塞杆作用下向地表方向运动，从而通过勘测杆上的进水口吸入地下水，通过进水口内表面贴附的半透膜从而对吸入的地下水进行初步的过滤收集，再通过吸水管将进入勘测杆腔体内的水样吸走收集，当取样结束后注水管通过对勘测杆腔体内不断注入纯净水清洗，再通过活塞推送将腔体内的积水排出，一方面将有可能堵塞再进水口处的沙泥杂质冲走清除，另一方面提高下一次水样采取的精度，避免有前一水样的干预；

2、通过设置放置板、固定板、第一连接管、第二连接管以及定位杆，在使用过程中放置板和固定板对装置的整体构件起到支撑作用，使装置使用起来更方便，进一步的在固定板靠近地面一端设置定位杆提高了装置的稳定性，进一步通过的通过第一连接管有助于对水样的收集，进一步的第二连接管有助于装置勘测杆内部的清洁；

3、通过设置取样缸、收集管、吸水口、转动板、第二气缸、电机、第三活塞、第三活塞杆、吸铁块、电磁吸盘以及第三气缸，在使用过程中在电机和第二气缸的作用下将收集管上的吸水口插设到第一连接管上，通过第三气缸拉动第三活塞杆使第三活塞在收集管内动作，从而将吸水管内的水样吸入收集，当收集结束后进一步的通过第二气缸作用将吸水口抽离第一连接管，通过电机转动将下一个收集管的吸水口转至第一连接管处，通过重复前一次动作等待下一次水样收集。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是图1中A-A剖视结构示意图；

图3是本发明水样收集示意图；

图4是本发明勘测杆和勘测钻头配合结构示意图；

图中：1、支架；2、取水装置；3、勘测钻头；4、勘测杆；5、进水口；6、半透膜；7、第一活塞；8、第一活塞杆；9、第一气缸；10、吸水管；11、注水管；12、水样收集装置；13、注水装置；14、放置板；15、固定板；16、第一通孔；17、第一连接管；18、第二连接管；19、定位杆；20、滑槽；21、滑块；22、滑杆；23、固定环；24、第一面板；25、第二面板；26、第三面板；27、第二通孔；28、取样缸；29、收集管；30、转动板；31、第二气缸；32、电机；33、定位板；34、吸水口；35、第三活塞；36、第三活塞杆；37、吸铁块；38、凸块；39、第三气缸；40、电磁吸盘；41、注水泵；42、水箱。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明提供一种用于工程地质勘察的地下水样采取装置，包括支架1和取水装置2，所述取水装置2装设在支架1上，且取水装置2能沿支架1上下滑动，其中取水装置2包括勘测钻头3和勘测杆4，勘测钻头3固定在勘测杆4的下端，勘测杆4的上端能沿支架1上下滑动，且勘测杆4为设有中空腔体的中空杆，勘测杆4与勘测钻头3连接的端部侧壁开设有若干进水口5，进水口5内侧壁固定有半透膜6，勘测杆4由第一气缸9驱动，第一气缸9的缸体固定在支架1上，第一气缸9所设的第一活塞杆8穿过勘测杆4的上端插入勘测杆4的中空腔体内，且第一活塞杆8的端部固定有第一活塞7，吸水管10和注水管11的一端穿过勘测杆4的上端插入勘测杆4的中空腔体内，吸水管10的另一端与水样收集装置12连接，注水管11的另一端与注水装置13连接。

通过设置支架、勘测钻头、勘测杆、进水口、半透膜、第一活塞、第一活塞杆、第一气缸、吸水管以及注水管，在使用过程中当勘测钻头向地下勘测到地下水时，勘测杆内部的第一活塞在第一气缸拉动第一活塞杆作用下向地表方向运动，从而通过勘测杆上的进水口吸入地下水，通过进水口内表面贴附的半透膜从而对吸入的地下水进行初步的过滤收集，再通过吸水管将进入勘测杆腔体内的水样吸走收集，当取样结束后注水管通过对勘测杆腔体内不断注入纯净水清洗，再通过活塞推送将腔体内的积水排出，一方面将有可能堵塞再进水口处的沙泥杂质冲走清除，另一方面提高下一次水样采取的精度，避免有前一水样的干预。

本实施例中，上述勘测钻头3通过螺纹连接固定在勘测杆4的端部。

本实施例中，上述吸水管10和注水管11的一端穿过勘测杆4的上端插装在勘测杆4内的第一活塞7上，且端部露置在勘测杆4的中空腔体内。

本实施例中，上述水样收集装置12包括取样缸28、若干收集管29、转动板30、第二气缸31、电机32、第三气缸39，其中取样缸28、电机32、第二气缸31、第三气缸39装设在支架1的一侧，取样缸28的中空腔体内装设有能沿其内壁滑动的转动板30，若干收集管29平行装设在转动板30上，且收集管29的一端设有吸水口34，吸水口34能与吸水管10相通，第二气缸31的缸体固定在电机32的输出轴上，第二气缸31所设的第二活塞杆穿过取样缸28的缸体插入取样缸28的中空腔体内与转动板30连接，转动板30相当于第二气缸31的第二活塞，第三气缸39所设的第三活塞杆36穿过收集管29插入收集管29的中空腔体内，且第三活塞杆36的端部固定有第三活塞35，第三活塞35在第三活塞杆36的作用下能沿收集管29的内壁滑动。

通过采用设置取样缸、收集管、吸水口、转动板、第二气缸、电机、第三活塞、第三活塞杆、吸铁块、电磁吸盘以及第三气缸，在使用过程中在电机和第二气缸的作用下将收集管上的吸水口插设到第一连接管上，通过第三气缸拉动第三活塞杆使第三活塞在收集管内动作，从而将吸水管内的水样吸入收集，当收集结束后进一步的通过第二气缸作用将吸水口抽离第一连接管，通过电机转动将下一个收集管的吸水口转至第一连接管处，通过重复前一次动作等待下一次水样收集。

本实施例中，上述第三活塞杆36的端部还固定连接有吸铁块37，电机32在与吸铁块37相对应的位置上固定连接有凸块38，第三气缸39 在与吸铁块37相对应的位置上固定连接有电磁吸盘40。

本实施例中，上述电机32远离所述第二气缸31一端固定连有定位板33，所述定位板33靠近所述放置板14一端与所述放置板14固定连接，所述收集管29贯穿设置于所述转动板30和所述取样缸28靠近所述吸水管10的一端，所述收集管29靠近所述吸水管10一端固定连接有吸水口34，上述吸水口34通过第一连接管17与吸水管10相通，其中第一连接管17的一端插接在吸水口34上，第一连接管17的另一端能与吸水管10相通。

本实施例中，上述注水装置13包括注水泵41和水箱42，水泵41及水箱42装设在支架1的另一侧，水泵41的进水口从水箱42中抽水，水泵41的出水口能与注水管11相通。

通过采用设置注水泵以及水箱，在使用过程中进一步的提供纯净水通过注水管对勘测管内腔进行清洗，提高水样采取精度。

本实施例中，上述水泵41的出水口通过第二连接管18能与注水管11相通，其中第二连接管18的一端插接在水泵41的出水口上，第二连接管18的另一端能与注水管11相通。

本实施例中，上述支架1包括放置板14和固定板15，放置板14支承在固定板15的顶端，放置板14的中部开设有第一通孔16，勘测杆4穿过第一通孔16，且能沿第一通孔16滑动，第一活塞杆8、吸水管10的一端以及所述注水管11也穿过第一通孔16插入勘测杆4内。所述固定板15的底部还固定连接有定位杆19，第一通孔16开设在放置板14的几何中心。

通过采用设置放置板、固定板、第一连接管、第二连接管以及定位杆，在使用过程中放置板和固定板对装置的整体构件起到支撑作用，使装置使用起来更方便，进一步的在固定板靠近地面一端设置定位杆提高了装置的稳定性，进一步通过的通过第一连接管有助于对水样的收集，进一步的第二连接管有助于装置勘测杆内部的清洁。

本实施例中，上述放置板(14)的底部开设有滑槽20，滑槽20内装设有滑块21，滑杆22的一端与滑块21铰接，滑杆22的另一端铰接有固定环23，固定环23固定连接在勘测杆4的外侧壁。

通过设置滑槽、滑块、滑杆以及固定环，在使用过程中固定环固定在勘测杆外表面，通过滑杆和滑块在滑槽内滑动使勘测杆在勘测过程中可以有效地伸缩，达到预期的深度。

本实施例中，上述放置板14的底板还固定有第一面板24和第二面板25，第一面板24及第二面板25分别设置在第一通孔16的两侧，第一面板24与所述第二面板25之间固定连接有第三面板26，第三面板26的中部开设有第二通孔27，第一气缸9的缸体固定在第三面板26上，且第一气缸9所设的第一活塞杆8穿过第二通孔27及放置板14所设的第一通孔16插入勘测杆4的中空腔体内。

通过设置第一面板、第二面板以及第三面板可以进一步的提高装置取样时的稳定性及取样精度，进一步的对装置构件提供一个辅助支撑作用。

本实施例中，上述放置板14的一侧还固定有定位板33，电机32固定在定位板33上；水箱42放置在放置板14的另一侧，且位于第二面板25的旁侧。

本发明较优为第一活塞7与勘测杆4内壁贴合紧密具有一定的密封吸附性,较优为吸水管10和注水管11设为可伸缩管，在勘测钻头3带动勘测杆4向地下深入时不会将吸水管10和注水管11分离，进一步提高水样采取精度。

较优为放置板14易为长方体板块且放置稳定使要接近平行于地面；较优为第一通孔16的孔径应不小于勘测杆4截面直径；较优为第一连接管17和第二连接管18的管径均应不大于吸水管10和注水管11管径，便于装置的顺利运行。较优为滑杆22设置为伸缩杆，进一步的配合勘测杆4伸缩，提高装置的使用范围及水样采取精度。较优为第二通孔27的孔径应不小于第一气缸9输出端的直径长度，且不大于第一气缸9最大横截面直径。

较优为收集管29可设置范围在2到4之间；较优为转动板30的直径应小于取样缸28的直径；较优为电机32可选择步进电机32，通过步进电机32的作用使转动板30转动，从而带动收集管29转动使吸水口34准确的对接在第一连接管17上；较优为定位板33应确保与电机32输出端和第二气缸31轴向垂直来满足装置收集水样时的精度；较优为电磁吸盘40在通电后能稳定的吸附在此时对应的吸铁块37上，且断电后能完全去磁，使装置继续正常运行；较优为注水泵41应有足够压力使水箱42内的水注入到勘测管内腔且得以对勘测管内腔进行清洗，进一步的配合第一活塞7运动使有可能堵塞在进水口5的泥沙冲走，完成对下一水样的采取，提高地下水样采取精度；较优为水箱42内用水应为纯净水或蒸馏水，进一步的对水样采取提高样品精度，使水样检测更加精确。

本实施例的实施原理为：在使用过程中当勘测钻头3向地下勘测到地下水时，勘测杆4内部的第一活塞7在第一气缸9拉动第一活塞杆8作用下向地表方向运动，从而通过勘测杆4上的进水口5吸入地下水，通过进水口5内表面贴附的半透膜6从而对吸入的地下水进行初步的过滤收集，再通过吸水管10将进入勘测杆4腔体内的水样吸走收集，当取样结束后注水管11通过对勘测杆4腔体内不断注入纯净水清洗，再通过活塞推送将腔体内的积水排出，在电机32和第二气缸31的作用下将收集管29上的吸水口34插设到第一连接管17上，通过第三气缸39拉动第三活塞杆36使第三活塞35在收集管29内动作，从而将吸水管10内的水样吸入收集，当收集结束后进一步的通过第二气缸31作用将吸水口34抽离第一连接管17，通过电机32转动将下一个收集管29的吸水口34转至第一连接管17处，通过重复前一次动作等待下一次水样收集，从而通过上述机构运作一方面将有可能堵塞再进水口5处的沙泥杂质冲走清除，另一方面提高下一次水样采取的精度，避免有前一水样的干预。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于工程地质勘察的地下水样采取装置，包括支架(1)和取水装置(2)，所述取水装置(2)装设在支架(1)上，且取水装置(2)能沿支架(1)上下滑动，其特征在于：取水装置(2)包括勘测钻头(3)和勘测杆(4)，勘测钻头(3)固定在勘测杆(4)的下端，勘测杆(4)的上端能沿支架(1)上下滑动，且勘测杆(4)为设有中空腔体的中空杆，勘测杆(4)与勘测钻头(3)连接的端部侧壁开设有若干进水口(5)，进水口(5)内侧壁固定有半透膜(6)，勘测杆(4)由第一气缸(9)驱动，第一气缸(9)的缸体固定在支架(1)上，第一气缸(9)所设的第一活塞杆(8)穿过勘测杆(4)的上端插入勘测杆(4)的中空腔体内，且第一活塞杆(8)的端部固定有第一活塞(7)，吸水管(10)和注水管(11)的一端穿过勘测杆(4)的上端插入勘测杆(4)的中空腔体内，吸水管(10)的另一端与水样收集装置(12)连接，注水管(11)的另一端与注水装置(13)连接。

2.根据权利要求1所述的用于工程地质勘察的地下水样采取装置，其特征在于上述吸水管(10)和注水管(11)的一端穿过勘测杆(4)的上端插装在勘测杆(4)内的第一活塞(7)上，且端部露置在勘测杆(4)的中空腔体内。

3.根据权利要求1所述的用于工程地质勘察的地下水样采取装置，其特征在于上述水样收集装置(12)包括取样缸(28)、若干收集管(29)、转动板(30)、第二气缸(31)、电机(32)、第三气缸(39)，其中取样缸(28)、电机(32)、第二气缸(31)、第三气缸(39)装设在支架(1)的一侧，取样缸(28)的中空腔体内装设有能沿其内壁滑动的转动板(30)，若干收集管(29)平行装设在转动板(30)上，且收集管(29)的一端设有吸水口(34)，吸水口(34)能与吸水管(10)相通，第二气缸(31)的缸体固定在电机(32)的输出轴上，第二气缸(31)所设的第二活塞杆穿过取样缸(28)的缸体插入取样缸(28)的中空腔体内与转动板(30)连接，转动板(30)相当于第二气缸(31)的第二活塞，第三气缸(39)所设的第三活塞杆(36)穿过收集管(29)插入收集管(29)的中空腔体内，且第三活塞杆(36)的端部固定有第三活塞(35)，第三活塞(35) 在第三活塞杆(36)的作用下能沿收集管(29)的内壁滑动。

4.根据权利要求3所述的用于工程地质勘察的地下水样采取装置，其特征在于上述第三活塞杆(36)的端部还固定连接有吸铁块(37)，电机(32)在与吸铁块(37)相对应的位置上固定连接有凸块(38)，第三气缸(39) 在与吸铁块(37)相对应的位置上固定连接有电磁吸盘(40)。

5.根据权利要求3所述的用于工程地质勘察的地下水样采取装置，其特征在于上述电机(32)远离所述第二气缸(31)一端固定连有定位板(33)，所述定位板(33)靠近所述放置板(14)一端与所述放置板(14)固定连接，所述收集管(29)贯穿设置于所述转动板(30)和所述取样缸(28)靠近所述吸水管(10)一端，所述收集管(29)靠近所述吸水管(10)一端固定连接有吸水口(34)，所述吸水口(34)通过第一连接管(17)与吸水管(10)相通，其中第一连接管(17)的一端插接在吸水口(34)上，第一连接管(17)的另一端能与吸水管(10)相通。

6.根据权利要求1所述的用于工程地质勘察的地下水样采取装置，其特征在于上述注水装置(13)包括注水泵(41)和水箱(42)，水泵(41)及水箱(42)装设在支架(1)的另一侧，水泵(41)的进水口从水箱(42)中抽水，水泵(41)的出水口能与注水管(11)相通。

7.根据权利要求6所述的用于工程地质勘察的地下水样采取装置，其特征在于上述水泵(41)的出水口通过第二连接管(18)能与注水管(11)相通，其中第二连接管(18)的一端插接在水泵(41)的出水口上，第二连接管(18)的另一端能与注水管(11)相通。

8.根据权利要求1至7任一项所述的用于工程地质勘察的地下水样采取装置，其特征在于，所述支架(1)包括放置板(14)和固定板(15)，放置板(14) 支承在固定板(15)的顶端，放置板(14)的中部开设有第一通孔(16)，勘测杆(4)穿过第一通孔(16)，且能沿第一通孔(16)滑动，第一活塞杆(8)、吸水管(10)的一端以及所述注水管(11)也穿过第一通孔(16)插入勘测杆(4)内。

9.根据权利要求8所述的用于工程地质勘察的地下水样采取装置，其特征在于上述放置板(14)的底部开设有滑槽(20)，滑槽(20)内装设有滑块(21)，滑杆(22)的一端与滑块(21)铰接，滑杆(22)的另一端铰接有固定环(23)，固定环(23)固定连接在勘测杆(4)的外侧壁。

10.根据权利要求9所述的用于工程地质勘察的地下水样采取装置，其特征在于所述放置板(14)的底板还固定有第一面板(24)和第二面板(25)，第一面板(24)及第二面板(25)分别设置在第一通孔(16)的两侧，第一面板(24)与所述第二面板(25)之间固定连接有第三面板(26)，第三面板(26)的中部开设有第二通孔(27)，第一气缸(9)的缸体固定在第三面板(26)上，且第一气缸(9)所设的第一活塞杆(8)穿过第二通孔(27)及放置板(14)所设的第一通孔(16)插入勘测杆(4)的中空腔体内；所述放置板(14)的一侧还固定有定位板(33)，电机(32)固定在定位板(33)上；水箱(42)放置在放置板(14)的另一侧，且位于第二面板(25)的旁侧；所述固定板(15)的底部还固定连接有定位杆(19)，第一通孔(16) 开设在放置板(14)的几何中心。

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