CN112834285A - 一种水环境检测用污水采集设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水采集技术领域，提出了一种水环境检测用污水采集设备，包括下潜仓及设置在所述下潜仓上的采样器，所述采样器包括设置在所述下潜仓上的驱动装置及若干个圆周设置在所述驱动装置上的壳体单元，还包括连接杆，所述连接杆一端与所述下潜仓铰接，另一端与所述壳体单元铰接，若干个所述壳体单元借助所述驱动装置闭合形成密闭空间。通过上述技术方案，解决了现有技术中污水采样过程中水样样本完整性差的问题。

Description

一种水环境检测用污水采集设备

技术领域

本发明涉及污水采集技术领域，具体的，涉及一种水环境检测用污水采集设备。

背景技术

随着我国人口的不断增加，城市数量与规模也日益扩张，水环境问题也越发严重，因此水质监测在保护环境方面有着至关重要的作用。但是传统的水质监测采样手段存在很大的缺陷，取样人员将采样瓶直接放入水中采取水样，采样区域相对局限，即使是在船只上操作，也无法准确判断采样深度，影响采样的准确性。

现有技术中，污水采样方式有以下两种，一是人员采样，需要人员进入水中或者潜入水下进行采样，另外就是采用设备采样，大多是利用水管进行抽取的方式，以上两种方式，存在以下缺陷，其中人员采样，往往会对水样周围的环境造成较大的扰动，造成水样标本内含的成分发生变化，影响检测的精准度，而采用水管抽取的方式，对于水管的位置难以控制并且大部分只能采集到较浅水面的水样，而且采集水管易杜塞，影响采集的顺利进行，水管采集也存在水样抽取发生变化的问题，对于采集水样，保持水样成分的完整性一直是一个难以解决的问题，因此，亟需一种能够稳定、自动化的水样采集装置。

发明内容

本发明提出一种水环境检测用污水采集设备，解决了现有技术中污水采样过程中水样样本完整性差的问题。

本发明的技术方案如下：

一种水环境检测用污水采集设备，包括下潜仓及设置在所述下潜仓上的采样器，所述采样器包括设置在所述下潜仓上的驱动装置及若干个圆周设置在所述驱动装置上的壳体单元，还包括连接杆，所述连接杆一端与所述下潜仓铰接，另一端与所述壳体单元铰接，若干个所述壳体单元借助所述驱动装置闭合形成密闭空间。

所述驱动装置包括转动设置在所述下潜仓上的丝杆及设置在所述丝杆上的圆盘，所述圆盘借助所述丝杆沿所述丝杆轴向移动，所述壳体单元一端与所述圆盘铰接，还包括设置在所述下潜仓上的驱动轮盘及驱动电机，所述驱动轮盘与所述丝杆同轴，所述驱动电机驱动所述驱动轮盘转动。

所述壳体单元一侧设置有密封凸缘，另一侧设置有密封凹槽，相邻所述的壳体单元上的所述密封凸缘和所述密封凹槽形成密封配合。

所述下潜仓包括升降仓和重心调节仓，所述采样器设置在所述重心调节仓上，所述重心调节仓内设置有重心调节机构。

所述重心调节机构包括球铰接在所述重心调节仓的顶部的连杆及设置在所述连杆另一端的配重块，还包括设置在所述重心调节仓上的角度调整机构，所述连杆借助所述角度调整机构摆动。

所述角度调整机构包括伸缩装置，所述伸缩装置一端与所述连杆铰接，另一端与所述重心调节仓的顶部铰接。

所述连杆上设置有环形槽，还包括与所述伸缩装置一端铰接的连接块及转动设置在所述重心调节仓的顶部的转盘，所述伸缩装置与所述转盘铰接，所述连接块滑动设置在所述环形槽内。

还包括漂浮板，所述升降仓上设置有补入管和排出管，所述排出管深入到所述升降仓底部，所述升降仓与所述漂浮板借助所述补入管和所述排出管连接。

所述漂浮板上设置有泵，所述排出管与所述泵连通。

所述补入管的进口端设置有换向阀，所述换向阀一端为水源，另一端为空气源。

本发明的工作原理及有益效果为：

本发明中，公开了一种水环境检测用污水采集设备，利用下潜仓与采样器相结合的形式，下潜仓为主体，在下潜仓上安装有驱动装置，在驱动装置的轴向圆周安装有多个壳体单元，壳体单元借助连接杆与下潜仓连接，连接杆与下潜仓及壳体单元均为铰接，驱动装置可以驱动壳体单元沿着轴向进行闭合与打开动作，壳体单元完全闭合后，壳体单元之间形成了密封空间，用来容纳水样样本；工作过程中，首先通过下潜仓沉入水面以下，调整到待采集的深度位置，此时保持悬浮稳定状态，稳定后，驱动装置启动，驱动壳体单元闭合，四周的壳体单元向中心汇聚，相邻的壳体单元之间对接密封，若干个壳体单元闭合后形成密封空间，在壳体单元闭合过程中，悬浮稳定，水样扰动小，水样样本完整性强。

现有技术中，人员下水或者采取管道抽取的形式，要么会产生较大的扰动，造成水里杂质的扩散，在想要检测特定深度水样的时候，会引入其他深度的杂质，造成检测出现偏差；管道抽取采集方式则会出现抽取的水样易出现在管道进口处集中化的问题，并且由于污水水质差，管道易出现堵塞的情况；与现有技术相比，本发明能够在特定的水层深度，在保持稳定性的状态下，采取完整的水样样本，有利于后续检测的准确性与可靠性，解决了现有技术中污水采样过程中水样样本完整性差的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明采集装置结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明重心调整仓结构示意图；

图4为图3中B处的局部放大图；

图5为本发明中漂浮板结构示意图；

图中：1、壳体单元，2、连接杆，3、丝杆，4、圆盘，5、驱动轮盘，6、驱动电机，7、密封凸缘，8、密封凹槽，9、升降仓，10、重心调节仓，11、连杆，12、配重块，13、伸缩装置，14、环形槽，15、连接块，16、转盘，17、漂浮板，18、补入管，19、排出管，20、泵，21、换向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1～图5所示，本实施例提出了一种水环境检测用污水采集设备，包括下潜仓及设置在所述下潜仓上的采样器，所述采样器包括设置在所述下潜仓上的驱动装置及若干个圆周设置在所述驱动装置上的壳体单元1，还包括连接杆2，所述连接杆2一端与所述下潜仓铰接，另一端与所述壳体单元1铰接，若干个所述壳体单元1借助所述驱动装置闭合形成密闭空间。

本实施例中，公开了一种水环境检测用污水采集设备，利用下潜仓与采样器相结合的形式，下潜仓为主体，在下潜仓上安装有驱动装置，在驱动装置的轴向圆周安装有多个壳体单元1，壳体单元1借助连接杆2与下潜仓连接，连接杆2与下潜仓及壳体单元1均为铰接，驱动装置可以驱动壳体单元1沿着轴向进行闭合与打开动作，壳体单元1完全闭合后，壳体单元1之间形成了密封空间，用来容纳水样样本；工作过程中，首先通过下潜仓沉入水面以下，调整到待采集的深度位置，此时保持悬浮稳定状态，稳定后，驱动装置启动，驱动壳体单元1闭合，四周的壳体单元1向中心汇聚，相邻的壳体单元1之间对接密封，若干个壳体单元1闭合后形成密封空间，在壳体单元1闭合过程中，悬浮稳定，水样扰动小，水样样本完整性强。

所述驱动装置包括转动设置在所述下潜仓上的丝杆3及设置在所述丝杆3上的圆盘4，所述圆盘4借助所述丝杆3沿所述丝杆3轴向移动，所述壳体单元1一端与所述圆盘4铰接，还包括设置在所述下潜仓上的驱动轮盘5及驱动电机6，所述驱动轮盘5与所述丝杆3同轴，所述驱动电机6驱动所述驱动轮盘5转动。

本实施例中，在下潜仓上安装有丝杆3，并且在丝杆3上还安装有圆盘4，圆盘4中心孔有与丝杆3配合的螺纹，圆盘4与壳体单元1铰接，当丝杆3转动时，会驱动圆盘4沿着丝杆3的轴向移动，圆盘4移动会带动壳体单元1摆动，壳体单元1的借助连接杆2与下潜仓连接，壳体单元1在圆盘4移动的带动下，壳体单元1会逐渐向中心轴方向靠拢直至闭合，形成密封空间，此外，在下潜仓的上还安装了驱动轮盘5，驱动轮盘5与丝杆3同轴，驱动电机6的输出端借助齿轮驱动驱动轮盘5发生转动，带动着丝杆3转动，驱动电机6的输出端与驱动轮盘5啮合实现传动，采取丝杆3驱动圆盘4进而带动壳体单元1移动的形式，丝杆3的螺纹的螺距可以做到很小，螺杆转动稳定性高，因此在进行水样采样时，降低采样过程中的扰动作用，采取的水样也是待测水层中的完整水样标本。

所述壳体单元1一侧设置有密封凸缘7，另一侧设置有密封凹槽8，相邻所述的壳体单元1上的所述密封凸缘7和所述密封凹槽8形成密封配合。

本实施例中，在壳体单元1上的一侧边缘上设置有密封凸缘7，另外一侧设置有密封凹槽8，相邻的壳体单元1上的密封凸缘7和密封凹槽8形成密封配合，壳体单元1之间通过闭合形成密封空间，采集到的水样要完整的运送到睡眠以上，因此，当采集完毕，水样上升过程中要与外界隔离开，采取密封凸缘7和密封凹槽8结合的形式，能够有效的实现水样的完整性与原始性，从而保证结果的准确性。

所述下潜仓包括升降仓9和重心调节仓10，所述采样器设置在所述重心调节仓10上，所述重心调节仓10内设置有重心调节机构。

本实施例中，下潜仓分为了升降仓9和重心调节仓10，两个仓体依次连接，在重心调节仓10内，安装有重心调节机构，通过控制重心位置的变化，使整个下潜仓能够保持不同的角度实现漂浮，可以实现采集器朝向不同的方向倾斜，在需要采集特殊场合位置水样时，能够将采集器深入到其内部进行采集，例如，需要采集一个侧壁孔洞内的水样时，通过调整重心调解仓的重心位置，从而能够实现采样器倾斜深入其内部进行采集的目的。

所述重心调节机构包括球铰接在所述重心调节仓10的顶部的连杆11及设置在所述连杆11另一端的配重块12，还包括设置在所述重心调节仓10上的角度调整机构，所述连杆11借助所述角度调整机构摆动。

本实施例中，重心调节机构是由球铰接在重心调节仓10顶部的连杆11及其端部的配重块12为主体，并且在重心调节仓10内还安装了角度调整机构，角度调整机构能够驱动连杆11围绕着球铰接点发生摆动，从而带动着配重块12发生位置偏移，下潜仓的整体的重心位置改变，在漂浮时。就会发生角度变化，面对特殊位置的水样采集时，借助安装在下潜仓上的观察镜头，结合具体情况，调整到合适的位置角度，采集器能够达到作业位置，实现特殊位置的水样采集。

所述角度调整机构包括伸缩装置13，所述伸缩装置13一端与所述连杆11铰接，另一端与所述重心调节仓10的顶部铰接。

本实施例中，角度调整机构为伸缩装置13，伸缩装置13一端与连杆11铰接，另一端与重心调节仓10顶部铰接，当需要调整角度时，伸缩装置13伸长，连杆11围绕着球铰接的位置摆动，通过安装在下潜仓上的观察镜头判断摆动到合适位置时，伸缩装置13保持长度不动，待整体稳定后进行采样处理。

所述连杆11上设置有环形槽14，还包括与所述伸缩装置13一端铰接的连接块15及转动设置在所述重心调节仓10的顶部的转盘16，所述伸缩装置13与所述转盘16铰接，所述连接块15滑动设置在所述环形槽14内。

本实施例中，在连杆11上设置有环形槽14，伸缩装置13另外一端增设了连接块15，伸缩装置13的另外一端与重心调节仓10顶部的转盘16铰接，连接块15则滑动设置在环形槽14内，在水下漂浮过程中，需要采集的环境错综复杂，因此对于配重块12位置的调整方向有很多种，利用在重心调节仓10顶部设置的转盘16可以带动调整伸缩装置13的圆周位置，连接块15则被动的在环形槽14内滑动，实现多角度的调整。

还包括漂浮板17，所述升降仓9上设置有补入管18和排出管19，所述排出管19深入到所述升降仓9底部，所述升降仓9与所述漂浮板17借助所述补入管18和所述排出管19连接。

本实施例中，在水面上漂浮的是漂浮板17，漂浮板17与升降仓9之间通过补入管18和排出管19实现连接，补入管18和排出管19均与升降仓9连通，补入管18伸入到升降仓9内，而排出管19伸入到升降仓9的底部，升降仓9控制采集装置的升降，当需要下沉时，通过补入管18向内部加入水，并且补入管18是从水面获得的水，不会对水面以下的采集装置造成扰动影响，气体从排出管19排出到水面上，需要上浮时，排出管19将升降仓9内的水抽出，补入管18此时补入空气，采集装置与待测层的水样依然没有交换与扰动，从而保持采集水样的完整性。

所述漂浮板17上设置有泵20，所述排出管19与所述泵20连通。

本实施例中，漂浮板17上安装有泵20，泵20与排出管19连通，上浮和下沉时，利用泵20的吸力作用，将升降仓9内的水或者空气排出。

所述补入管18的进口端设置有换向阀21，所述换向阀21一端为水源，另一端为空气源。

本实施例中，在补入管18的进口端设置有换向阀21，换向阀21的两个端口一端是水源，另外一端为空气源，在下降时，需要补入水时，换向阀21切换到水源端，当需要上浮时，换向阀21切换到空气源。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水环境检测用污水采集设备，包括下潜仓及设置在所述下潜仓上的采样器，其特征在于，所述采样器包括设置在所述下潜仓上的驱动装置及若干个圆周设置在所述驱动装置上的壳体单元(1)，还包括连接杆(2)，所述连接杆(2)一端与所述下潜仓铰接，另一端与所述壳体单元(1)铰接，若干个所述壳体单元(1)借助所述驱动装置闭合形成密闭空间。

2.根据权利要求1所述的水环境检测用污水采集设备，其特征在于，所述驱动装置包括转动设置在所述下潜仓上的丝杆(3)及设置在所述丝杆(3)上的圆盘(4)，所述圆盘(4)借助所述丝杆(3)沿所述丝杆(3)轴向移动，所述壳体单元(1)一端与所述圆盘(4)铰接，还包括设置在所述下潜仓上的驱动轮盘(5)及驱动电机(6)，所述驱动轮盘(5)与所述丝杆(3)同轴，所述驱动电机(6)驱动所述驱动轮盘(5)转动。

3.根据权利要求1所述的水环境检测用污水采集设备，其特征在于，所述壳体单元(1)一侧设置有密封凸缘(7)，另一侧设置有密封凹槽(8)，相邻所述的壳体单元(1)上的所述密封凸缘(7)和所述密封凹槽(8)形成密封配合。

4.根据权利要求1所述的水环境检测用污水采集设备，其特征在于，所述下潜仓包括升降仓(9)和重心调节仓(10)，所述采样器设置在所述重心调节仓(10)上，所述重心调节仓(10)内设置有重心调节机构。

5.根据权利要求4所述的水环境检测用污水采集设备，其特征在于，所述重心调节机构包括球铰接在所述重心调节仓(10)的顶部的连杆(11)及设置在所述连杆(11)另一端的配重块(12)，还包括设置在所述重心调节仓(10)上的角度调整机构，所述连杆(11)借助所述角度调整机构摆动。

6.根据权利要求5所述的水环境检测用污水采集设备，其特征在于，所述角度调整机构包括伸缩装置(13)，所述伸缩装置(13)一端与所述连杆(11)铰接，另一端与所述重心调节仓(10)的顶部铰接。

7.根据权利要求6所述的水环境检测用污水采集设备，其特征在于，所述连杆(11)上设置有环形槽(14)，还包括与所述伸缩装置(13)一端铰接的连接块(15)及转动设置在所述重心调节仓(10)的顶部的转盘(16)，所述伸缩装置(13)与所述转盘(16)铰接，所述连接块(15)滑动设置在所述环形槽(14)内。

8.根据权利要求4所述的水环境检测用污水采集设备，其特征在于，还包括漂浮板(17)，所述升降仓(9)上设置有补入管(18)和排出管(19)，所述排出管(19)深入到所述升降仓(9)底部，所述升降仓(9)与所述漂浮板(17)借助所述补入管(18)和所述排出管(19)连接。

9.根据权利要求8所述的水环境检测用污水采集设备，其特征在于，所述漂浮板(17)上设置有泵(20)，所述排出管(19)与所述泵(20)连通。

10.根据权利要求8所述的水环境检测用污水采集设备，其特征在于，所述补入管(18)的进口端设置有换向阀(21)，所述换向阀(21)一端为水源，另一端为空气源。

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