CN112697660B - 一种手提式水体微表层污染物检测装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手提式水体微表层污染物检测装置，包括浮子，四角支架，稳流器、导轨以及取样滤网；浮子为中空的柱体结构，四角支架分别连接浮子的四个角；稳流器由弧形板和两侧对称的导流板连接而成，远离稳流器的浮子内侧设置有一伸缩探针；浮子内部的对立面连接设置的导轨，导轨上均设置有一对滑块；滑块上固定有伸缩器，伸缩器的顶部连接有夹紧装置；取样滤网远离水体微表层的一侧黏附有若干检测试纸，检测试纸不平行布置有若干行。本发明用于对水体微表层中富集的大量金属离子、微生物等污染物的检测，通过稳流器为浮子的内部提供一个相对平稳的取样水面，消除水体的流动造成波峰波谷影响，减小对取样表层的影响，取样和检测更精准。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域或取样检测领域，尤其涉及一种手提式水体微表层污染物检测装置及其使用方法。
背景技术
水体微表层即水体表面微层，是界于大气和水体之间的一个薄层，是气-水界面间物质交换的必由之路，微表层中富集有大量金属离子、微生物、烷烃、醇类、多肽等有机物。微表层的变化既是水体变化的表征，又会进一步加剧水体变化。
现有的水体污染物检测因检测量大、检测范围广，因此对检测条件要求不严格，直接随时取样检测即可。但水体微表层不仅厚度微小，同时较为宽广的水面长期存在波浪，微表层随之形成波峰段波谷段，此时不对检测和取样条件约束，而仅从水体表面滑取，不仅会在波峰段取到大量非微表层物质，而且会遗漏波谷段微表层，遗漏大量检测和取样面积。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种手提式水体微表层污染物检测装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种手提式水体微表层污染物检测装置，包括浮子，四角支架，稳流器、导轨以及取样滤网，其特征在于，所述浮子为中空的柱体结构，所述四角支架分别连接所述浮子的四个角；
所述稳流器由弧形板和两侧对称的导流板连接而成，所述稳流器弧形顶部的一侧与所述浮子连接；远离所述稳流器的所述浮子内侧设置有一伸缩探针，用以检测所述浮子和所述取样滤网沉入水体的深度；
所述浮子内部的对立面连接设置的偶数个所述导轨，每个所述导轨上均设置有一对滑块；每个所述滑块上均固定连接有一伸缩器，所述伸缩器的顶部连接有一夹紧装置，每个所述夹紧装置夹紧所述取样滤网的一角；所述取样滤网远离水体微表层的一侧黏附有若干检测试纸，所述检测试纸不平行布置有若干行，相邻行所述检测试纸之间的夹角为15°～20°。
本发明一个较佳实施例中，每行所述检测试纸依次从远离所述稳流器的一侧开始搭接布置。
本发明一个较佳实施例中，每行所述检测试纸的数量一致，每行所述检测试纸吸收污染物的颗粒直径依次减小。
本发明一个较佳实施例中，每对所述滑块之间还通过连杆连接，以保持前后所述滑块同时运动。
本发明一个较佳实施例中，所述浮子漂浮在水体表层，所述浮子下沉高度与水平面的高度差-15m～-10m。
本发明一个较佳实施例中，通过所述滑块上的所述伸缩器，调节所述取样滤网下沉高度与水平面的高度差为-2mm～0mm。
本发明一个较佳实施例中，相邻所述导轨之间的距离、每对所述滑块之间的距离分别于所述取样滤网的大小相一致，以保持所述取样滤网的绷紧力。
本发明一个较佳实施例中，所述取样滤网靠近所述检测试纸的表面设置有若干引流槽，所述引流槽设置于相邻行的所述检测试纸之间。
本发明还提供了一种手提式水体微表层污染物检测装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、手动握持四角支架并将检测装置缓慢放置于水体表层，浮子使得整体检测装置漂浮于水体表层；待水体表面基本稳定时，将取样滤网的四个角通过夹紧装置夹持，以保持取样滤网四个角的绷紧力；
S2、伸缩探针伸出至水体，检测取样滤网沉入水体的深度，并通过滑块上的所述伸缩器调节取样滤网下沉高度为-2mm～0mm；
S3、滑块带动夹紧装置和取样滤网沿导轨朝远离稳流器的方向水平移动，水体表层的部分污染物透过取样滤网进入取样滤网的上层；
S4、当滑块运动至导轨的末端时，伸缩器调节一侧取样滤网的高度，使得取样滤网倾斜25°～35°；
S5、透过取样滤网的污染物通过引流槽依次向下流，远离稳流器一侧的检测试纸吸收污染物的颗粒直径最大，沿引流方向依次减小，手动握持四角支架将检测装置提起脱离水面。
本发明一个较佳实施例中，通过对同一河道的不同区域进行S1-S5步骤的取样和检测，并将每次检测的检测试纸依次取下，检测每个检测试纸吸收污染物的颗粒大小和浓度，每行不同梯度内和不同行同一梯度的检测试纸进行对比并分析，通过不同组的检测结果，使用样本估算法对区域内的污染物进行大数据分析，得到整个河道中的污染物的浓度。
本发明一个较佳实施例中，所述滑块通过内置微型电机驱动，所述微型电机还连接有一微型减振器。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）本发明用于对水体微表层中富集的大量金属离子、微生物、烷烃、醇类、多肽等污染物的检测，通过稳流器为浮子的内部提供一个相对平稳的取样水面，消除水体的流动造成波峰波谷影响，进行一定区域的取样和检测，避免遗漏，以及减小对取样表层的影响，取样和检测更精准。
（2）本发明波动水流撞击稳流器的弧形板的弧形内表面，从而消耗波动水流的能量，保持浮子的稳定，两侧对称的导流板对波动水流进行导流，进而保证稳流器后方一定区域内水流平稳，保证浮子内部水体表面基本水平稳定，提高取样和检测的精准度。
（3）本发明伸缩探针伸出至水体，检测取样滤网和浮子沉入水体的深度，并通过滑块上的所述伸缩器调节取样滤网下沉高度为-2mm～0mm，保证取样滤网基本取样水体微表层的污染物。
（4）本发明每行检测试纸依次从远离稳流器的一侧开始在取样滤网搭接布置，检测试纸不平行布置有若干行，透过取样滤网的物质通过引流槽依次向下流，远离稳流器一侧的检测试纸吸收污染物的颗粒直径最大，沿引流方向依次减小，远离稳流器一侧的取样滤网富集最多的污染物，沿引流方向依次减小。这种检测方式形成了每行不同梯度的检测试纸检测不同颗粒大小的浓度，并通过不同行同一梯度的检测试纸进行对比并分析，保证检测的精准度。
（5）本发明通过对同一河道的不同区域进行取样和检测，并将每次检测的检测试纸依次取下，检测每个检测试纸吸收污染物的颗粒大小和浓度，每行不同梯度内和不同行同一梯度的检测试纸进行对比并分析，通过不同组的检测结果，使用样本估算法对区域内的污染物进行大数据分析，得到整个河道中的污染物的浓度。
（6）本发明通过四角支架分别连接浮子的四个角，通过手动握持四角支架并将检测装置缓慢放置于水体表层，尽量减少取样区域内的水面的波动，手动握持四角支架方便放置和提起检测装置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明的优选实施例的立体结构图；图2是本发明的优选实施例的导轨上驱动取样滤网的部件的立体结构图；图3是本发明的优选实施例的取样滤网的立体结构图；
图中：100、浮子；110、四角支架；120、伸缩探针；
200、稳流器；210、弧形板；220、导流板；
300、导轨；310、滑块；320、连杆；330、伸缩器；340、夹紧装置；
400、取样滤网；410、检测试纸；420、引流槽。
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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，一种手提式水体微表层污染物检测装置，包括浮子100，四角支架110，稳流器200、导轨300以及取样滤网400，浮子100为中空的柱体结构，四角支架110分别连接浮子100的四个角，通过手动握持四角支架110并将检测装置缓慢放置于水体表层，尽量减少取样区域内的水面的波动，手动握持四角支架110方便放置和提起检测装置。
稳流器200由弧形板210和两侧对称的导流板220连接而成，稳流器200弧形顶部的一侧与浮子100连接，本发明波动水流撞击稳流器200的弧形板210的弧形内表面，从而消耗波动水流的能量，保持浮子100的稳定，两侧对称的导流板220对波动水流进行导流，进而保证稳流器200后方一定区域内水流平稳，保证浮子100内部水体表面基本水平稳定，提高取样和检测的精准度。
远离稳流器200的浮子100内侧设置有一伸缩探针120，用以检测浮子100和取样滤网400沉入水体的深度，浮子100漂浮在水体表层，浮子100下沉高度与水平面的高度差-15m～-10m。本发明伸缩探针120伸出至水体，检测取样滤网400和浮子100沉入水体的深度，并通过滑块310上的所述伸缩器330调节取样滤网400下沉高度为-2mm～0mm，保证取样滤网400基本取样水体微表层的污染物。
如图2所示，为导轨300上驱动取样滤网400的部件的立体结构图。浮子100内部的对立面连接设置的偶数个导轨300，每个导轨300上均设置有一对滑块310；每个滑块310上均固定连接有一伸缩器330，伸缩器330的顶部连接有一夹紧装置340，每个夹紧装置340夹紧取样滤网400的一角。每对滑块310之间还通过连杆320连接，以保证每对滑块310同时运动相同距离，当然相邻滑轨的滑块310也可以通过连杆320连接，即四个滑块310连接在一起，保证四个滑块310同时运动。
相邻导轨300之间的距离、每对滑块310之间的距离分别于取样滤网400的大小相一致，以保持取样滤网400的绷紧力，避免取样滤网400的褶皱造成取样和检测不精确。
滑块310可以通过内置微型电机驱动，微型电机还连接有一微型减振器，以减少振动，提高检测和取样的准确性。
如图3所示，取样滤网400远离水体微表层的一侧黏附有若干检测试纸410，检测试纸410不平行布置有若干行，相邻行检测试纸410之间的夹角为15°～20°，避免检测试纸410平行设置造成相邻行之间的干扰。每行检测试纸410依次从远离稳流器200的一侧开始搭接布置。每行检测试纸410的数量一致，每行检测试纸410吸收污染物的颗粒直径依次减小。取样滤网400靠近检测试纸410的表面设置有若干引流槽420，引流槽420设置于相邻行的检测试纸410之间。本发明透过取样滤网400的物质通过引流槽420依次向下流，远离稳流器200一侧的检测试纸410吸收污染物的颗粒直径最大，沿引流方向依次减小，远离稳流器200一侧的取样滤网400富集最多的污染物，沿引流方向依次减小。这种检测方式形成了每行不同梯度的检测试纸410检测不同颗粒大小的浓度，并通过不同行同一梯度的检测试纸410进行对比并分析，保证检测的精准度。
本发明通过对同一河道的不同区域进行取样和检测，并将每次检测的检测试纸410依次取下，检测每个检测试纸410吸收污染物的颗粒大小和浓度，每行不同梯度内和不同行同一梯度的检测试纸410进行对比并分析，通过不同组的检测结果，使用样本估算法对区域内的污染物进行大数据分析，得到整个河道中的污染物的浓度。
取样滤网400的前端可以设置一凹槽，在伸缩器330抬高取样滤网400的同时，凹槽中可以短暂收集一些水，能通过引流槽410带动污染物向下流，因为伸缩器330抬高取样取样滤网400的一侧，即取样滤网400运动的方向，为污染物富集的一侧。
综上所示，本发明用于对水体微表层中富集的大量金属离子、微生物、烷烃、醇类、多肽等污染物的检测，通过稳流器200为浮子100的内部提供一个相对平稳的取样水面，消除水体的流动造成波峰波谷影响，进行一定区域的取样和检测，避免遗漏，以及减小对取样表层的影响，取样和检测更精准。
本发明还提供了一种手提式水体微表层污染物检测装置的使用方法，步骤如下：
S1、手动握持四角支架110并将检测装置缓慢放置于水体表层，浮子100使得整体检测装置漂浮于水体表层；待水体表面基本稳定时，将取样滤网400的四个角通过夹紧装置340夹持，以保持取样滤网400四个角的绷紧力；
S2、伸缩探针120伸出至水体，检测取样滤网400沉入水体的深度，并通过滑块310上的伸缩器330调节取样滤网400下沉高度为-2mm～0mm；
S3、滑块310带动夹紧装置340和取样滤网400沿导轨300朝远离稳流器200的方向水平移动，水体表层的部分污染物透过取样滤网400进入取样滤网400的上层；
S4、当滑块310运动至导轨300的末端时，伸缩器330调节一侧取样滤网400的高度，使得取样滤网400倾斜25°～35°；
S5、透过取样滤网400的污染物通过引流槽420依次向下流，远离稳流器200一侧的检测试纸410吸收污染物的颗粒直径最大，沿引流方向依次减小，手动握持四角支架110将检测装置提起脱离水面。
S6、通过对同一河道的不同区域进行S1-S5步骤的取样和检测，并将每次检测的检测试纸410依次取下，检测每个检测试纸410吸收污染物的颗粒大小和浓度，每行不同梯度内和不同行同一梯度的检测试纸410进行对比并分析，通过不同组的检测结果，使用样本估算法对区域内的污染物进行大数据分析，得到整个河道中的污染物的浓度。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (9)
1.一种手提式水体微表层污染物检测装置，包括浮子，四角支架，稳流器、导轨以及取样滤网，其特征在于，所述浮子为中空的柱体结构，所述四角支架分别连接所述浮子的四个角；
所述稳流器由弧形板和两侧对称的导流板连接而成，所述稳流器弧形顶部的一侧与所述浮子连接；远离所述稳流器的所述浮子内侧设置有一伸缩探针，用以检测所述浮子和所述取样滤网沉入水体的深度；
所述浮子内部的对立面连接设置的偶数个所述导轨，每个所述导轨上均设置有一对滑块；每个所述滑块上均固定连接有一伸缩器，所述伸缩器的顶部连接有一夹紧装置，每个所述夹紧装置夹紧所述取样滤网的一角；所述取样滤网远离水体微表层的一侧黏附有若干检测试纸，所述检测试纸不平行布置有若干行，相邻行所述检测试纸之间的夹角为15°～20°；
所述取样滤网靠近所述检测试纸的表面设置有若干引流槽，所述引流槽设置于相邻行的所述检测试纸之间；透过所述取样滤网的污染物通过所述引流槽依次向下流，远离所述稳流器一侧的所述检测试纸吸收污染物的颗粒直径最大，且沿引流方向依次减小；远离所述稳流器一侧的所述取样滤网富集最多的污染物，且沿引流方向依次减小。
2.根据权利要求1所述的一种手提式水体微表层污染物检测装置，其特征在于：每行所述检测试纸依次从远离所述稳流器的一侧开始搭接布置。
3.根据权利要求2所述的一种手提式水体微表层污染物检测装置，其特征在于：每行所述检测试纸的数量一致，每行所述检测试纸吸收污染物的颗粒直径依次减小。
4.根据权利要求1所述的一种手提式水体微表层污染物检测装置，其特征在于：每对所述滑块之间还通过连杆连接，以保持前后所述滑块同时运动。
5.根据权利要求1所述的一种手提式水体微表层污染物检测装置，其特征在于：所述浮子漂浮在水体表层，所述浮子下沉高度与水平面的高度差-15m～-10m。
6.根据权利要求1所述的一种手提式水体微表层污染物检测装置，其特征在于：通过所述滑块上的所述伸缩器，调节所述取样滤网下沉高度与水平面的高度差为-2mm～0mm。
7.根据权利要求1所述的一种手提式水体微表层污染物检测装置，其特征在于：相邻所述导轨之间的距离、每对所述滑块之间的距离分别于所述取样滤网的大小相一致，以保持所述取样滤网的绷紧力。
8.一种基于权利要求1-7任意一项所述的手提式水体微表层污染物检测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、手动握持四角支架并将检测装置缓慢放置于水体表层，浮子使得整体检测装置漂浮于水体表层；待水体表面基本稳定时，将取样滤网的四个角通过夹紧装置夹持，以保持取样滤网四个角的绷紧力；
S2、伸缩探针伸出至水体，检测取样滤网沉入水体的深度，并通过滑块上的伸缩器调节取样滤网下沉高度为-2mm～0mm；
S3、滑块带动夹紧装置和取样滤网沿导轨朝远离稳流器的方向水平移动，水体表层的部分污染物透过取样滤网进入取样滤网的上层；
S4、当滑块运动至导轨的末端时，伸缩器调节一侧取样滤网的高度，使得取样滤网倾斜25°～35°；
S5、透过取样滤网的污染物通过引流槽依次向下流，远离稳流器一侧的检测试纸吸收污染物的颗粒直径最大，沿引流方向依次减小，手动握持四角支架将检测装置提起脱离水面。
9.根据权利要求8所述的手提式水体微表层污染物检测装置的使用方法，其特征在于：通过对同一河道的不同区域进行S1-S5步骤的取样和检测，并将每次检测的检测试纸依次取下，检测每个检测试纸吸收污染物的颗粒大小和浓度，每行不同梯度内和不同行同一梯度的检测试纸进行对比并分析，通过不同组的检测结果，使用样本估算法对区域内的污染物进行大数据分析，得到整个河道中的污染物的浓度。
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