CN112729948A - 一种地下水VOCs的取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地下水VOCs的取样装置，包括气囊泵、控制处理模块、供气组件、安装架、湿度传感器、驱动组件和蓄水组件，所述驱动组件驱动所述安装架携带所述气囊泵在井内向下移动，所述湿度传感器检测到所述安装架底部的湿度生成湿度信息反馈到所述控制处理模块内，所述控制处理模块根据所述湿度传感器反馈的湿度信息判断逐渐接近水面，当所述湿度信息反馈的湿度超过到预置阈值时，则控制处理模块控制驱动组件减速，使得所述安装架以及安装架上的气囊泵能够减速缓慢地穿越含水层，从而避免了取水装置快速冲击含水层，导致地下水层扰动较大，使得水中含有的有机污染物(VOCs)挥发，并导致不同地层或含水层之间地下水水样的交叉污染的问题。

Description

一种地下水VOCs的取样装置

技术领域

本发明涉及地下水污染监测与防治的技术领域，特别是涉及一种地下水VOCs的取样装置。

背景技术

地下水作为重要的饮用水源，特别在京津冀地区，地下水占饮用水比例的70％以上，其保护工作尤为重要。作为地下水污染监测网中的基础环节，采样和监测设备是决定地下水污染监测准确性的关键环节之一。

传统的单一混合层采样方式受地下水流向的季节性变动或降水波动影响较大，且京津冀地区地下水中存在大面积的降落漏斗，受到降水影响波动显著，对地下水化学场有着显著影响，对地下水污染羽和污染程度描述会产生较严重的偏差。因此，对同一个采样点的不同深度进行分层采样和监测可以更加准确和可靠地监测和验证污染物的实际迁移特征。

目前国内常用的地下水采样设备主要为贝勒管、抓取式采样器、负压提升式采样器、大功率电动潜水泵、惯性提升泵等，采样过程中取样装置快速冲击穿越含水层或者强烈搅动含水层，对地下水层扰动较大，使得水中含有的有机污染物(VOCs)挥发，并导致不同地层或含水层之间地下水水样的交叉污染。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种地下水VOCs的取样装置，用于解决现有技术中存在的采样过程中取样装置快速冲击穿越含水层或者强烈搅动含水层，对地下水层扰动较大，使得水中含有的有机污染物挥发，并导致不同地层或含水层之间地下水水样的交叉污染的技术问题。

本发明的实施例提供了一种地下水VOCs的取样装置，所述取样装置包括气囊泵、控制处理模块、供气组件、安装架、湿度传感器、驱动组件和蓄水组件，所述气囊泵上具有进气接头和出水接头，所述进气接头与所述供气组件相连通，所述出水接头与所述蓄水组件相接通，所述气囊泵置于所述安装架内，所述驱动组件与所述安装架相连接，用于驱动所述安装架携带所述气囊泵在井内上下移动，所述安装架远离所述驱动组件的一端上设置有第一凸块，所述湿度传感器设置在所述第一凸块上；

所述控制处理模块分别电连接所述驱动组件和所述湿度传感器，用于根据所述湿度传感器测得的湿度信息控制所述驱动组件，以调节所述安装架下落的速率。

进一步地，所述第一凸块远离所述安装架的一端上设置有液位检测组件，所述液位检测组件电连接所述控制处理模块。

进一步地，所述安装架上设置有第二凸块，所述第二凸块上设置有探头，所述探头电连接所述控制处理模块。

进一步地，所述蓄水组件上设置有多层蓄水箱，各所述蓄水箱之间均设置有通道，所述出水接头与所述蓄水组件的连通处位于最上层的所述蓄水箱上，各所述通道上设置有第一阀门，所述第一阀门与所述控制处理模块电连接。

进一步地，所述取样装置还包括用于检测地下水中的VOCs的检测组件，所述检测组件分别连通各所述蓄水箱，且各所述蓄水箱与所述检测组件相连通的管路上均设有第二阀门。

进一步地，所述检测组件和所述第二阀门分别电连接所述控制处理模块。

进一步地，所述取样装置还包括连接架，所述连接架安装在地面上，所述供气组件和所述驱动组件均安装在所述连接架上。

进一步地，所述驱动组件包括驱动器、转盘和链条，所述驱动器驱动转盘转动，所述链条一端与所述安装架相连接，所述链条的另一端缠绕在所述转盘上，所述驱动器和转盘均位于所述连接架上，所述驱动器与所述控制处理模块电连接。

进一步地，所述连接加上设置有定滑轮，所述链条于所述定滑轮上滑动。

进一步地，所述驱动器包括电机，所述控制处理模块包括PC主机。

相比于现有技术，本发明的实施例的有益效果在于：

本发明的实施例提供的一种地下水VOCs的取样装置，所述取样装置包括气囊泵、控制处理模块、供气组件、安装架、湿度传感器、驱动组件和蓄水组件，所述驱动组件驱动所述安装架携带所述气囊泵在井内向下移动，所述湿度传感器检测到所述安装架底部的湿度生成湿度信息反馈到所述控制处理模块内，所述控制处理模块根据所述湿度传感器反馈的湿度信息判断逐渐接近水面，当所述湿度信息反馈的湿度超过到预置阈值时，则控制处理模块控制驱动组件减速，使得所述安装架以及安装架上的气囊泵能够减速缓慢地穿越含水层，从而避免了取水装置快速冲击含水层，导致地下水层扰动较大，使得水中含有的有机污染物(VOCs)挥发，并导致不同地层或含水层之间地下水水样的交叉污染的问题，本发明的实施例提供的所述取样装置，在进入到含水层时，不会造成含水层发生较大的扰动，能够科学准确的测得地下水的VOCs情况，有效的解决了现有技术中存在的采样过程中取样装置快速冲击穿越含水层或者强烈搅动含水层，对地下水层扰动较大，使得水中含有的有机污染物挥发，并导致不同地层或含水层之间地下水的水样的交叉污染的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种地下水VOCs的取样装置未工作时的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种地下水VOCs的取样装置的控制处理模块与其他部件连接的结构示意图。

其中：

100、气囊泵；101、出水接头；102、进气接头；200、安装架；201、第二凸块；202、第一凸块；203、湿度传感器；204、液位检测组件；205、探头；300、控制处理模块；401、转盘；402、电机；403、链条；500、蓄水组件；501、蓄水箱；502、第一阀门；600、检测组件；601、第二阀门；700、连接架；701、定滑轮；800、供气组件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，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，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种地下水VOCs的取样装置的结构示意图；

如图1和图2所示，本实施例提供了一种地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述取样装置包括气囊泵100、控制处理模块300、供气组件800、安装架200、湿度传感器203、驱动组件和蓄水组件500，所述气囊泵100上具有进气接头102和出水接头101，所述进气接头102与所述供气组件800相连通，所述出水接头101与所述蓄水组件500相接通，所述气囊泵100置于所述安装架200内，所述驱动组件与所述安装架200相连接，用于驱动所述安装架200携带所述气囊泵100在井内上下移动，所述安装架200远离所述驱动组件的一端上设置有第一凸块202，所述湿度传感器203设置在所述第一凸块上；

所述控制处理模块300分别电连接所述驱动组件和所述湿度传感器203，用于根据湿度传感器203测得的湿度信息调节所述驱动组件驱动安装架200下落的速率。

所述驱动组件驱动所述安装架200携带所述气囊泵100在井内向下移动，所述湿度传感器203检测到所述安装架200底部的湿度生成湿度信息反馈到所述控制处理模块300内，所述控制处理模块300根据所述湿度传感器203反馈的湿度信息判断逐渐接近水面，当所述湿度信息反馈的湿度超过到预置阈值时，则控制处理模块300控制驱动组件减速，使得所述安装架200以及安装架200上的气囊泵100能够减速缓慢地穿越含水层，再通过所述控制处理模块300控制所述气囊泵100对地下水进行抽取，从而避免了取水装置快速冲击含水层，导致地下水层扰动较大，使得水中含有的有机污染物(VOCs)挥发，并导致不同地层或含水层之间地下水水样的交叉污染的问题，本发明的实施例提供的所述取样装置，在进入到含水层时，不会造成含水层发生较大的扰动，能够科学准确的测得地下水的VOCs情况，有效的解决了现有技术中存在的采样过程中取样装置快速冲击穿越含水层或者强烈搅动含水层，对地下水层扰动较大，使得水中含有的有机污染物挥发，并导致不同地层或含水层之间地下水水样的交叉污染的技术问题。

其中，所述第一凸块202远离所述安装架200的一端上设置有液位检测组件204，所述液位检测组件204电连接所述控制处理模块300。所述液位检测组件204优选为液位传感器，所述液位传感器根据不同的压力判断当前安装架200所在的深度，将所述液位传感器与所述控制处理模块300电连接，将生成的液位信号发送到所述控制处理模块300内，控制处理模块300根据不同深度的水层判断是否进行抽样，从而实现根据不同深度的水层进行抽样的目的。

其中，所述安装架200上设置有第二凸块201，所述第二凸块201上设置有探头205，所述探头205电连接所述控制处理模块300。所述探头205为摄像头，能够对水底的图像进行拍摄，反馈到所述控制处理模块300。所述控制处理模块300能够看到地下水的情况，以便更好的控制驱动装置驱动所述安装架200在井内进行移动，同时所述探头205也能够清晰的拍摄到地下水水层的情况，避免安装架200和安装架200上的气囊泵100移动过快，导致地下水扰动的问题，特别是在进入水层之前，所述探头205能够为安装架200和气囊泵100进入到所述水层内提供视觉信息，能过进一步提升制处理模块控制驱动组件升降速的依据。

其中，所述蓄水组件500包括多层蓄水箱501，各所述蓄水箱501之间均设置有通道，所述出水接头101与所述蓄水组件500的连通处位于最上层的所述蓄水箱501上，各所述通道上设置有第一阀门502，所述第一阀门502与所述控制处理模块300电连接。所述气囊泵100抽取的地下水从出水接头101进入到所述最上层的所述蓄水箱501，在重力的作用下，通过所述通道流入到最低层的蓄水箱501内，最底层的蓄水箱501与第二层的蓄水箱501之间通道的第一阀门502关闭，所述气囊泵100抽取的地下进入到第二层的蓄水箱501内，以此类推，能够进行分层蓄水。在对不同的水层的地下水进行检测的时候，通过不同水层对应不同分层蓄水箱501进行蓄水，能够有效的进行不同水层地下水样本的保存和便于不同水层地下水的取样检测。

其中，为了能够方便对不同的水层的地下水进行快速检测，所述取样装置还包括用于检测地下水中的VOCs的检测组件600，所述检测组件600分别连通各所述蓄水箱501，且各所述蓄水箱与所述检测组件相连通的管路上均设有第二阀门。所述第二阀门用于控制所述检测组件600与对应的所述蓄水箱501之间的状态为连通或断开。所述检测组件600包括水质监测仪。当所述最底层的蓄水箱501与所述检测组件600之间的第二阀门601接通时，则检测组件600能够检测到所述最底层的蓄水箱501内地下水样本的水质情况，包括水中含有的有机污染物(VOCs)的情况，对于其它层也相同，能够快速的对不同的蓄水箱501内对应的不同层的地下水进行快速检测；所述检测组件600和所述第二阀门601分别电连接所述控制处理模块300，将检测结果反馈到所述控制处理模块300内，同时根据所述控制处理模块300能够对第二阀门601进行控制，来自动化的实现对应层的地下水检测。所述控制处理器能够控制所述驱动装置驱动对不同层的地下水进行采集，然后根据不同层的地下水输入通过所述控制处理装置输入到不同的蓄水箱501内，再通过所述控制处理装置控制对应的第二阀门601，将各蓄水箱501内的地下水分别在检测组件600内进行检测，检测组件600将检测结果反馈到所述控制处理装置内，从而实现自动化全流程的对不同层的地下水进行检测，操作方便快捷，而且检测效率高。

所述取样装置还包括连接架700，所述连接架700安装在地面上，所述供气组件800和所述驱动组件均安装在所述连接架700上。具体的，所述驱动组件包括驱动器、转盘401和链条403，所述驱动器驱动转盘401转动，所述链条403一端与所述安装架200相连接，所述链条403的另一端缠绕在所述转盘401上，所述驱动器和转盘401均位于所述连接架700上，所述驱动器与所述控制处理模块300电连接。所述连接架上设置有定滑轮701，所述链条403于所述定滑轮701上滑动。所述驱动器包括电机402，所述控制处理模块300包括PC主机。所述电机402驱动转盘401转动，带动所述链条403逐渐将所述安装架200携带气囊泵100放入到井内进行取样，所述定滑轮701能够降低所述链条403的摩擦。所述供气组件800包括气压泵和供气管道，所述气压泵通过所述供气管道与所述气囊泵相连接，其中，所述供气管道可以伸缩，以便在气囊泵上下移动的过程中均能够供气。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述取样装置包括气囊泵、控制处理模块、供气组件、安装架、湿度传感器、驱动组件和蓄水组件，所述气囊泵上具有进气接头和出水接头，所述进气接头与所述供气组件相连通，所述出水接头与所述蓄水组件相接通，所述气囊泵置于所述安装架内，所述驱动组件与所述安装架相连接，用于驱动所述安装架携带所述气囊泵在井内上下移动，所述安装架远离所述驱动组件的一端上设置有第一凸块，所述湿度传感器设置在所述第一凸块上；

所述控制处理模块分别电连接所述驱动组件和所述湿度传感器，用于根据所述湿度传感器测得的湿度信息控制所述驱动组件，以调节所述安装架下落的速率。

2.根据权利要求1所述的地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述第一凸块远离所述安装架的一端上设置有液位检测组件，所述液位检测组件电连接所述控制处理模块。

3.根据权利要求1所述的地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述安装架上设置有第二凸块，所述第二凸块上设置有探头，所述探头电连接所述控制处理模块。

4.根据权利要求1所述的地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述蓄水组件包括多层蓄水箱，各所述蓄水箱之间均设置有通道，所述出水接头与所述蓄水组件的连通处位于最上层的所述蓄水箱上，各所述通道上设置有第一阀门，所述第一阀门与所述控制处理模块电连接。

5.根据权利要求4所述的地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述取样装置还包括用于检测地下水中的VOCs的检测组件，所述检测组件分别连通各所述蓄水箱，且各所述蓄水箱与所述检测组件相连通的管路上均设有第二阀门。

6.根据权利要求5所述的地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述检测组件和所述第二阀门分别电连接所述控制处理模块。

7.根据权利要求1所述的地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述取样装置还包括连接架，所述连接架安装在地面上，所述供气组件和所述驱动组件均安装在所述连接架上。

8.根据权利要求7所述的地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动器、转盘和链条，所述驱动器和转盘均位于所述连接架上，所述驱动器与所述控制处理模块电连接，所述驱动器用于驱动转盘转动，所述链条一端与所述安装架相连接，所述链条的另一端缠绕在所述转盘上。

9.根据权利要求8所述的地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述连接架上设置有定滑轮，所述链条于所述定滑轮上滑动。

10.根据权利要求8所述的地下水VOCs的取样装置，其特征在于，所述驱动器为电机，所述控制处理模块为PC主机。

Images