CN112903362A - 一种自适应深度的污水采样装置 - Google Patents

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王文富
彭茹冰
张伟锋
赵耀先
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Abstract

本发明涉及一种自适应深度的污水采样装置，有效的解决了现有污水采样过程中采样深度不好把控容易造成采样不精确且采样前测量定位操作繁琐、效率低的问题；其解决的技术方案包括平行四边形结构，下端的横杆固定在污水渠底部，上端的横杆上固定有浮体，上端的横杆上有转轴，转轴的前后两端各安装有一个叶轮，两个竖杆的中间设有一个活塞缸，活塞缸的左端有进水管，进水管右端设有第一单向阀，活塞缸的下方设有一个支管，支管上设有第三单向阀，活塞缸的上端侧壁设有一个U形管，U形的中中位置连通有一个出水管，U形管的两端分别设有第二单向阀，活塞缸内设有一个活塞，活塞往复移动将进水管内水挤压经出水管排出。

Description

一种自适应深度的污水采样装置
技术领域
本发明涉及污水采样设备领域，特别是一种自适应深度的污水采样装置。
背景技术
污水处理厂的污水输送河道内需要定时对污水进行取样化验，污水河道水深一般在一米以下，根据污水取样要求，深度低于一米的污水取样要在水深的二分之一处进行取样，传统的取样装置及方法均需要人工测量得出水深，在根据水深计算出二分之一处，再将取样器沉入到二分之一处进行取样，此过程由于污水在流动，且流速比较大，水流过程中液面高度经常变换，人工测量出的二分之一位置不一定准确，因此在采样过程中会造成采样不精确且采样过程中工人测量计算水深操作繁琐，取样效率低等问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种自适应深度的污水采样装置，有效的解决了现有污水采样过程中采样深度不好把控容易造成采样不精确且采样前测量定位操作繁琐、效率低的问题。
其解决问题的技术方案包括两相互平行的横杆和两个相互平行的竖杆，横杆和竖杆首位相互铰接构成一个平行四边形结构，下端的横杆固定在污水渠底部，上端的横杆上固定有浮体，上端的横杆的右侧设有延长部，延长部上转动安装有一个水平前后方向的转轴，转轴的前后两端各安装有一个叶轮，两个竖杆的中间设有一个水平的且两端封闭的活塞缸，活塞缸的左端有进水管，进水管右端设有可单向从外界向活塞缸内进水的第一单向阀，活塞缸的下方设有一个支管，支管的一端与进水管左端连通，另一端与活塞缸的靠近底部的侧壁连通，支管上设有只可从左向右单向流动的第三单向阀，活塞缸的上端侧壁设有一个U形管，U形管的两端分别与活塞缸的左右两侧连通，U形的中中位置连通有一个上端伸出水面的出水管，U形管的两端分别设有可单向从活塞缸向外界输水的第二单向阀，活塞缸内设有一个活塞，活塞的右端面固定有一个光杆，光杆的自一端贯穿活塞缸的右端，光杆的自由端同轴转动安装有一个往复丝杠，往复丝杠上套装有一个转动安装在活塞缸上的往复丝杠螺母，转轴转动可驱动往复丝杠螺母转动。
所述往复丝杠螺母上同轴固定有一个第一锥齿轮，第一锥齿轮的后侧啮合有一个第二锥齿轮，第二锥齿轮上同轴固定有第一带轮，转轴上固定第二带轮，第二与第一带轮之间经皮带连接，皮带与竖杆平行。
所述往复丝杠的后侧设有固定在活塞缸上的支撑臂，第二锥齿轮与第一带轮转动连接在支撑臂上。
所述活塞缸的两端分别固定有一个支撑杆，支撑杆的自由端铰接在对应竖杆的中间位置。
所述出水管为L形管，L形管的竖管端与U形管连通，L形管的横管端部朝前并置于污水渠的上方。
本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现有污水采样过程中采样深度不好把控容易造成采样不精确且采样前测量定位操作繁琐、效率低的问题。
附图说明
图1为本发明非采样时的主视剖面图。
图2为本发明采样时的主视图。
图3为本发明的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1至图3可知,本发明包括两相互平行的横杆1和两个相互平行的竖杆2，横杆1和竖杆2首位相互铰接构成一个平行四边形结构，下端的横杆1固定在污水渠底部，上端的横杆1上固定有浮体3，上端的横杆1的右侧设有延长部，延长部上转动安装有一个水平前后方向的转轴，转轴的前后两端各安装有一个叶轮4，两个竖杆2的中间设有一个水平的且两端封闭的活塞缸5，活塞缸5的左端有进水管，进水管右端设有可单向从外界向活塞缸5内进水的第一单向阀6，活塞缸5的下方设有一个支管7，支管7的一端与进水管左端连通，另一端与活塞缸5的靠近底部的侧壁连通，支管7上设有只可从左向右单向流动的第三单向阀8，活塞缸5的上端侧壁设有一个U形管9，U形管9的两端分别与活塞缸5的左右两侧连通，U形的中中位置连通有一个上端伸出水面的出水管10，U形管9的两端分别设有可单向从活塞缸5向外界输水的第二单向阀11，活塞缸5内设有一个活塞，活塞的右端面固定有一个光杆12，光杆12的自一端贯穿活塞缸5的右端，光杆12的自由端同轴转动安装有一个往复丝杠13，往复丝杠13上套装有一个转动安装在活塞缸5上的往复丝杠螺母，转轴转动可驱动往复丝杠螺母转动。
为了实现转轴的转动可驱动往复丝杠螺母转动，所述往复丝杠螺母上同轴固定有一个第一锥齿轮14，第一锥齿轮14的后侧啮合有一个第二锥齿轮15，第二锥齿轮15上同轴固定有第一带轮，转轴上固定第二带轮，第二与第一带轮之间经皮带16连接，皮带16与竖杆2平行。
为了实现第一带轮与第二锥齿轮15的固定，所述往复丝杠13的后侧设有固定在活塞缸5上的支撑臂，第二锥齿轮15与第一带轮转动连接在支撑臂上。
为了实现活塞缸5的安装，所述活塞缸5的两端分别固定有一个支撑杆，支撑杆的自由端铰接在对应竖杆2的中间位置。
为了方便从岸边即可取水，所述出水管10为L形管，L形管的竖管端与U形管9连通，L形管的横管端部朝前并置于污水渠的上方。
本发明的具体工作过程：本装置在使用时将平行四边形结构的上端向右侧推动并使得上端的横杆1上的浮体3漂浮在水面上方，平行四边形的竖杆2完全沉入到水中，此时铰接在竖杆2中间位置的活塞缸5刚好置于此时水深深度下的二分之一处，叶轮4置于水面上在水流的作用下实现流水带动叶片转动，叶片转动经第一带轮和第二带轮驱动第二锥齿轮15转动，第二锥齿轮15的转动带动往复丝杠螺母自转，往复丝杠螺母位置固定，因此往复丝杠螺母转动过程中带动往复丝杠13左右移动，往复丝杠13左右移动时经光杆12带动活塞在活塞缸5内左右移动，此过程中活塞向右移动可使活塞缸5右侧的污水经U形管9第二单向阀11和排水管排出，同时在第三单向阀8的作用下污水不能向支管7流动，同时活塞的向右移动活塞缸5的左侧进行抽水，使得外界的水从进水管经第一单向阀6向活塞缸5内移动，当活塞向左移动时，活塞缸5左侧的水被挤压并经U形管9第二单向阀11排水管排出，活塞缸5右侧外侧的水经进水管，支管7、第三单向阀8流入，此过程中活塞的往复运动使得污水不间断的从该液面层经出水管10排出，取样人员在出水管10的上端出水口用取样瓶承接即可。
当完成采样后，可将平行四边形结构转动时矩形结构，此时两个竖杆2保持竖直状，并通过限位器固定，此时的活塞缸5将伸出至液面上方，此时置于水面上的只剩两个竖杆2，能有效的减少对水的阻流作用，保证污水渠的正常运行。
本装置对比传统设备有以下好处：
1、本装置通过平行四边形的性质，使得平行四边形在放倒后在浮体3的作用下，竖杆2置于水中，此时竖杆2的中间即为液面的中间位置，在浮体3的作用下，采样时间段内污水液面高度如何变幻，本装置均能自适应的在液位深度为二分之一处进行取样，使得整个取样过程更加精准。
2、本装置通过叶轮4的转动驱动往复丝杠13往复驱动活塞移动，活塞的移动使得活塞缸5的一部分在吸取外界的水，另一部分将活塞缸5内的水排出，此过程中采样水源源不断的被抽吸至采样瓶内，该抽吸方式对比直接装瓶的方式所能达到的采样宽度更宽，使得样品更加具有代表性，同时整个采样过程无需人手采样，使得采样更加方便且轻松。
本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现有污水采样过程中采样深度不好把控容易造成采样不精确且采样前测量定位操作繁琐、效率低的问题。

Claims (4)

1.一种自适应深度的污水采样装置，其特征在于，包括两个相互平行的横杆（1）和两个相互平行的竖杆（2），横杆（1）和竖杆（2）首位相互铰接构成一个平行四边形结构，下端的横杆（1）固定在污水渠底部，上端的横杆（1）上固定有浮体（3），上端的横杆（1）的右侧设有延长部，延长部上转动安装有一个水平前后方向的转轴，转轴的前后两端各安装有一个叶轮（4），两个竖杆（2）的中间设有一个水平的且两端封闭的活塞缸（5），活塞缸（5）的左端有进水管，进水管右端设有可单向从外界向活塞缸（5）内进水的第一单向阀（6），活塞缸（5）的下方设有一个支管（7），支管（7）的一端与进水管左端连通，另一端与活塞缸（5）的靠近底部的侧壁连通，支管（7）上设有只可从左向右单向流动的第三单向阀（8），活塞缸（5）的上端侧壁设有一个U形管（9），U形管（9）的两端分别与活塞缸（5）的左右两侧连通，U形的中中位置连通有一个上端伸出水面的出水管（10），U形管（9）的两端分别设有可单向从活塞缸（5）向外界输水的第二单向阀（11），活塞缸（5）内设有一个活塞，活塞的右端面固定有一个光杆（12），光杆（12）的自一端贯穿活塞缸（5）的右端，光杆（12）的自由端同轴转动安装有一个往复丝杠（13），往复丝杠（13）上套装有一个转动安装在活塞缸（5）上的往复丝杠螺母，转轴转动可驱动往复丝杠螺母转动。
2.根据权利要求1所述的一种自适应深度的污水采样装置，其特征在于，所述往复丝杠螺母上同轴固定有一个第一锥齿轮（14），第一锥齿轮（14）的后侧啮合有一个第二锥齿轮（15），第二锥齿轮（15）上同轴固定有第一带轮，转轴上固定第二带轮，第二与第一带轮之间经皮带（16）连接，皮带（16）与竖杆（2）平行往复丝杠（13）的后侧设有固定在活塞缸（5）上的支撑臂，第二锥齿轮（15）与第一带轮转动连接在支撑臂上。
3.根据权利要求1所述的一种自适应深度的污水采样装置，其特征在于，所述活塞缸（5）的两端分别固定有一个支撑杆，支撑杆的自由端铰接在对应竖杆（2）的中间位置。
4.根据权利要求1所述的一种自适应深度的污水采样装置，其特征在于，所述出水管（10）为L形管，L形管的竖管端与U形管（9）连通，L形管的横管端部朝前并置于污水渠的上方。
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