CN112924239A - 一种水体污染物检测样密封取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水体污染物检测样密封取样装置，包括取水管，所述取水管上设置有旋转体，所述取水管的顶端为锥型，所述取水管的内部设置有速差开合机构，所述取水管的外侧设置有分层汲水机构，所述速差开关通过取水管和分层汲水机构在水中的下落速度差实现开关，所述分层汲水机构针对不同的污染水层进行密封汲水，本发明，具有针对较深的河流实现分层取样并且实现取样完成后自动上浮的特点。

Description

一种水体污染物检测样密封取样装置

技术领域

本发明涉及水体取样技术领域，具体为一种水体污染物检测样密封取样装置。

背景技术

水在社会生活和经济发展中发挥着重要的作用，随着城市化进程的不断加快，人们越来越追求舒适便捷的高质量生活环境，城市人口的增加，给城市生活环境也带来了更大的压力，我国城市发展中对水资源的需求不断增加，水污染问题也在加剧，在城市发展中备受关注。

城市污水处理是缓解水资源紧张的重要措施，在对城市污水进行处理前，首先需要对被污染的水体进行取样检测，而水体污染物中含有的放射性物质所产生的放射涉线会对大部分膜性物质进行溶透，这种溶透膜的速率成为溶透率。

市场上现在常见的部分污水采样器采用电动泵，结构复杂且制作成本较高，普通的污水采样器，取样完成后，不能很好从采样器中所需的量，实用性差。因此，设计针对较深的河流实现分层取样并且实现取样完成后自动上浮的一种水体污染物检测样密封取样装置是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水体污染物检测样密封取样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水体污染物检测样密封取样装置，包括取水管，所述取水管上设置有旋转体，所述取水管的顶端为锥型，所述取水管的内部设置有速差开合机构，所述取水管的外侧设置有分层汲水机构，所述速差开关通过取水管和分层汲水机构在水中的下落速度差实现开关，所述分层汲水机构针对不同的污染水层进行密封汲水。

根据上述技术方案，所述分层汲水机构包括旋转控制筒和采样筒，所述旋转控制筒和采样筒固定，所述旋转控制筒分为上半部分和下半部分，所述采样筒的一端与旋转控制筒的下半部分固定，所述速差开合机构包括旋转轴，所述旋转轴设置在旋转体的内部并与旋转体滑动连接，所述旋转体分为上半部分和下半部分，所述旋转控制筒的上半部分和下半部分分别与旋转体的上半部分和下半部分固定。

根据上述技术方案，所述旋转控制筒包括溶解气膜，所述溶解气膜设置在旋转控制筒的内部，所述溶解气膜的内部设置有重力球，所述重力球分为上半部分和下半部分，所述重力球的上半部分为磁性，所述重力球的下班部分为铁质，所述上半部分和所述下半部分磁性连接，所述溶解气膜的下方设置有充气气囊，所述旋转控制筒的内部设置有L型阻挡滤板，所述L型阻挡滤板设置在溶解气膜的一侧，所述旋转控制筒的内部设置有颗粒回收管，所述颗粒回收管位于L型阻挡滤板的下方。

根据上述技术方案，所述采样筒的内部开设有水道，所述采样筒的内部两侧对应设置有一组伸缩套筒，所述采样筒的内部设置有限流球，一组所述伸缩套筒的内部设置有第一弹簧，一组所述伸缩套筒的一侧设置有弧形夹板，所述第一弹簧的一端与伸缩套筒的内壁固定，所述第一弹簧的另一端与弧形夹板与伸缩套筒相近的端面相固定。

根据上述技术方案，所述采样筒上设置有至少三个取样管，至少三个所述取样管分为位于采样筒的外侧下部、中部和上部，所述采样筒的内部设置有至少三根导水管，至少三根所述导水管的一端设置在采样筒内部，至少三根所述导水管的另一端固定在取样管的内部，至少三根所述导水管位于取样管内部的一端设置有挡水板，所述取样管的内部设置有滑槽，所述滑槽内部设置有浮球，所述挡水板与滑槽滑动连接，所述挡水板的顶端固定有拉力绳。

根据上述技术方案，所述旋转轴包括固定限位筒，所述固定限位筒与旋转体的下半部分固定，所述固定限位筒的筒壁上均匀开设有滑道，所述固定限位筒的顶端开设有第一卡槽，所述固定限位筒的内侧设置有旋转限位筒，所述旋转限位筒的外侧设置有滑块，所述滑块与滑道滑动连接，所述旋转限位筒的顶端开设有第二卡槽。

根据上述技术方案，所述旋转限位筒的一端设置有第一连接杆，所述第一连接杆的一端设置有配重板，所述旋转限位筒的内部滑动连接有第二连接杆，所述第二连接杆的一端设置有滑动旋转筒，所述滑动旋转筒的一端设置有第三连接杆，所述第三连接杆的外侧设置有支架，所述支架固定在取水管的内部，所述支架的一侧设置有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与支架的下端面固定，所述第二弹簧的另一端与取水管顶端的锥型内壁固定，所述第三连接杆的顶端设置有密封板。

根据上述技术方案，所述拉力绳的另一端设置有方型磁块，所述方型磁的外侧设置有反应仓，所述反应仓设置在配重块的内部，所述反应仓的内部设置有电源，所述方型磁块的下方设置有铁质开关，所述铁质开关通过导线串联。

根据上述技术方案，所述反应仓的两侧分别设置有弹性气囊，所述反应仓的内部设置有反应池，所述反应池的内部设置有三氮化钠，所述反应池与电源电连接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，

(1)通过设置有旋转控制筒，通过吸入的污染水中的放射性物质实现开启通道对污水进行吸收，吸收的同时将漂浮的颗粒物阻挡并当不吸收污水时自动将被阻挡的颗粒物导入收集箱；

(2)通过设置有伸缩套筒、限流球、第一弹簧，利用水流对伸缩套筒造成的冲击，通过弹簧使得限流球在弧形夹板内产生瞬间震动打开缝隙将污水吸入；

(3)通过设置有采样筒、取样管，利用水中深度越深压强越大，水流冲击越小的特性，通过对采样筒的挤压以及控制限流球吸入的水量来实现将吸入的污水进行分层存放；

(4)通过设置有反应仓，当三组样品采集完毕后反应仓最终通电，通过三氮化钠点解反应产生氮气的特性促使弹性气囊膨胀，实现装置在采样完毕后自行上浮至水面便于回收，而三氮化钠点解反应产生的钠则用来放置装置漏水进入反应仓，水和钠进行反应同样可以产生大量的气体实现将弹性气囊膨胀。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体正面立体结构示意图；

图2是本发明的旋转轴立体结构示意图；

图3是本发明的旋转控制筒内部开关第一工作状态工作原理示意图；

图4是本发明的旋转控制筒内部开关第二工作状态工作原理示意图；

图5是本发明的旋转控制筒内部开关第三工作状态工作原理示意图；

图6是本发明的采样筒内部震动取样正面剖视结构示意图；

图7是本发明的采样筒立体结构示意图；

图8是本发明的采样筒静止工作状态原理示意图；

图9是本发明的采样筒第一工作状态原理示意图；

图10是本发明的取样管第一工作状态原理示意图；

图11是本发明的反应仓静止工作状态原理示意图；

图12本发明的反应仓工作状态原理示意图；

图中：100、密封板；101、取水管；102、采样筒；103、旋转体；104、旋转控制筒；105、第一连接杆；1051、滑动旋转筒；1052、旋转限位筒；1053、固定限位筒；1041、溶解气膜；1042、重力球；1043、充气气囊；1044、L型阻挡滤板；1021、伸缩套筒；1022、限流球；1023、取样管；1024、导水管；1025、拉力绳；1026、挡水板；1027、弹性气囊；1028、方型磁块；1029、反应仓；1030、反应池。

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。

请参阅图1-12，本发明提供技术方案：一种水体污染物检测样密封取样装置，包括取水管101，取水管101上设置有旋转体103，取水管101的顶端为锥型，取水管101的内部设置有速差开合机构，取水管101的外侧设置有分层汲水机构，速差开关通过取水管101和分层汲水机构在水中的下落速度差实现开关，分层汲水机构针对不同的污染水层进行密封汲水。

分层汲水机构包括旋转控制筒104和采样筒102，旋转控制筒104和采样筒102固定，旋转控制筒104分为上半部分和下半部分，采样筒102的一端与旋转控制筒104的下半部分固定，速差开合机构包括旋转轴，旋转轴设置在旋转体103的内部并与旋转体103滑动连接，旋转体103分为上半部分和下半部分，旋转控制筒104的上半部分和下半部分分别与旋转体103的上半部分和下半部分固定。

旋转控制筒104包括溶解气膜1041，溶解气膜1041放置在旋转控制筒104的内部，溶解气膜1041的内部放置有重力球1042，重力球1042分为上半部分和下半部分，重力球1042的上半部分为磁性，重力球1042的下班部分为铁质，上半部分和下半部分磁性连接，溶解气膜1041的下方放置有充气气囊1043，旋转控制筒104的内部通过轴承连接有L型阻挡滤板1044，L型阻挡滤板1044通过轴承固定在在溶解气膜1041的左侧，旋转控制筒104的内部固定有颗粒回收管，颗粒回收管位于L型阻挡滤板1044的下方。

采样筒102的内部开设有水道，采样筒102的内部两侧对应固定有一组伸缩套筒1021，采样筒102的内部放置有限流球1022，一组伸缩套筒1021的内部焊接有第一弹簧，一组伸缩套筒1021的右侧固定有弧形夹板，第一弹簧的左端与伸缩套筒1021的内壁固定，第一弹簧的右端与弧形夹板与伸缩套筒1021相近的端面相固定。

采样筒102上设置有至少三个取样管1023，至少三个取样管1023分为位于采样筒102的外侧下部、中部和上部，采样筒102的内部固定有至少三根导水管1024，至少三根导水管1024的一端固定在采样筒102内部，至少三根导水管1024的另一端固定在取样管1023的内部，至少三根导水管1024位于取样管1023内部的一端通过轴承链接有挡水板1026，取样管1023的内部固定有滑槽，滑槽内部滑动连接有浮球，挡水板1026与滑槽滑动连接，挡水板1026的顶端固定有拉力绳1025。

旋转轴包括固定限位筒1053，固定限位筒1053与旋转体103的下半部分固定，固定限位筒1053的筒壁上均匀开设有滑道，固定限位筒1053的顶端开设有第一卡槽，固定限位筒1053的内侧滑动连接有旋转限位筒1052，旋转限位筒1052的外侧固定有滑块，滑块与滑道滑动连接，旋转限位筒1052的顶端开设有第二卡槽。

旋转限位筒1052的下端固定有第一连接杆105，第一连接杆105的末端设置有配重板，旋转限位筒1052的内部滑动连接有第二连接杆，滑动旋转筒1051的一端固定有第三连接杆，第三连接杆的外侧滑动连接有支架，支架固定在取水管101的内部，支架的下方固定有第二弹簧，第二弹簧的一端与支架的下端面固定，第二弹簧的另一端与取水管101顶端的锥型内壁固定，第三连接杆的顶端焊接有密封板100。

拉力绳的另一端固定有方型磁块1028，方型磁1028的外侧套接有反应仓1029，反应仓1029放置在配重块的内部，反应仓1029的内部固定有电源，方型磁块1025的下方通过磁性吸引有铁质开关，铁质开关通过导线串联。

反应仓1029的两侧分别套设有弹性气囊1027，反应仓1029的内部固定有反应池1030，反应池1030的内部放置有三氮化钠，反应池1030与电源电连接。

工作原理：当需要对被污染的河流中做水体做分层取样检测时，将本装置丢入河内，配重板与河面接触的一瞬间推动第一连接杆，旋转限位筒1052外侧的滑块在固定限位筒筒壁上开设的滑道内滑动上移，当滑块脱离滑道的限位后，自动旋转右移卡入两第一卡槽内，旋转限位筒1052推动滑动旋转筒1051上移，第三连接杆在支架内滑动上移，拉伸弹簧，滑动旋转筒卡入旋转限位筒顶端的第二卡槽，将密封板100与取水管101脱离贴合，使得水流进取水管内；

当含有放射性物质的河水流进旋转控制筒104内时，放射性射线溶透溶解气膜1041，使得溶解气膜1041内的重力球1042脱离限制自然下落挤压下方的充气气囊1043，使得水流从重力球1042的上方流通，当有水流流过时，带动L型阻挡滤板1044在轴承上旋转，实现将流经的水流中较大的包含污染的颗粒物阻挡以免使得样本中的水样杂质过多影响测量结果，当没有水流流过时，被阻挡的颗粒物杂质在引力作用下带动L型阻挡滤板反向旋转，颗粒物掉落至颗粒回收管内收集，便于对应该水层内的水进行研究；

经过L型阻挡滤板1044过滤的污染水流经采样筒102时被限流球1022所阻挡，根据水流冲击力与水内压强成反比得知最上层的水压最小冲击力最大，冲击力撞击伸缩套筒1021，通过弹簧使得弧形夹板快速震动而使得限位球与弧形夹板直接持续产生较大的缝隙使得水流可以流通；

通过限流球1022流进采样筒102内部时，由于第一水层冲击较大，流进的水较多，虽然此时水内压强较小，但是在挤压采样筒102时依旧可以将污染水通过导水管挤压进取样管内，当取样管内水位升高时带动浮球在滑道内上浮直至与挡水板接触推动挡水板，使其通过轴承旋转将导水管堵住同时拉动拉力绳使得方型磁块上移，方型磁块下方的铁质开关脱离磁块吸附自然闭合；

当第一水层的样本采集完毕后，旋转体旋转，旋转控制筒104上半部分旋转带动重力球上半部分的磁性半圆球，进行旋转，因为旋转控制筒内部结构为三角结构，所有磁性半圆球在移动过程中会移动至顶端，当旋转过程结束后，三个旋转控制筒104的上半部分再度贴合下半部分，吸附在旋转控制筒内部顶端的磁性半圆球吸引下方的铁质半圆球，充气气囊回弹膨胀使得水流不再贯通同时堵住颗粒回收管防止有水泄露混合对后续测量实验造成误差影响；

当三管取样管均饱满时，三根拉力绳将三块方型磁块上提，下方的三个铁质开关闭合使得电路导通，反应池内的三氧化氮发生电解反应产生大量的氮气，使得弹性气囊膨胀带动装置上浮至水面，三氮化钠点解产生的钠作为备用，当反应仓漏水时，电解反应不完全，则水和产生的钠进行反应产生高温，使得弹性气囊内部的空气膨胀同样实现带动装置上浮的功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。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 (9)

1.一种水体污染物检测样密封取样装置，其特征在于：所述该水体污染物检测样密封取样装置包括取水管(101)，所述取水管(101)上设置有旋转体(103)，所述取水管(101)的顶端为锥型，所述取水管(101)的内部设置有速差开合机构，所述取水管(101)的外侧设置有分层汲水机构，所述速差开关通过取水管(101)和分层汲水机构在水中的下落速度差实现开关，所述分层汲水机构针对不同的污染水层进行密封汲水。

2.根据权利要求1所述的一种水体污染物检测样密封取样装置，其特征在于：所述分层汲水机构包括旋转控制筒(104)和采样筒(102)，所述旋转控制筒(104)和采样筒(102)固定，所述旋转控制筒(104)分为上半部分和下半部分，所述采样筒(102)的一端与旋转控制筒(104)的下半部分固定，所述速差开合机构包括旋转轴，所述旋转轴设置在旋转体(103)的内部并与旋转体(103)滑动连接，所述旋转体(103)分为上半部分和下半部分，所述旋转控制筒(104)的上半部分和下半部分分别与旋转体(103)的上半部分和下半部分固定。

3.根据权利要求2所述的一种水体污染物检测样密封取样装置，其特征在于：所述旋转控制筒(104)包括溶解气膜(1041)，所述溶解气膜(1041)设置在旋转控制筒(104)的内部，所述溶解气膜(1041)的内部设置有重力球(1042)，所述重力球(1042)分为上半部分和下半部分，所述重力球(1042)的上半部分为磁性，所述重力球(1042)的下班部分为铁质，所述上半部分和所述下半部分磁性连接，所述溶解气膜(1041)的下方设置有充气气囊(1043)，所述旋转控制筒(104)的内部设置有L型阻挡滤板(1044)，所述L型阻挡滤板(1044)设置在溶解气膜(1041)的一侧，所述旋转控制筒(104)的内部设置有颗粒回收管，所述颗粒回收管位于L型阻挡滤板(1044)的下方。

4.根据权利要求3所述的一种水体污染物检测样密封取样装置，其特征在于：所述采样筒(102)的内部开设有水道，所述采样筒(102)的内部两侧对应设置有一组伸缩套筒(1021)，所述采样筒(102)的内部设置有限流球(1022)，一组所述伸缩套筒(1021)的内部设置有第一弹簧，一组所述伸缩套筒(1021)的一侧设置有弧形夹板，所述第一弹簧的一端与伸缩套筒(1021)的内壁固定，所述第一弹簧的另一端与弧形夹板与伸缩套筒(1021)相近的端面相固定。

5.根据权利要求4所述的一种水体污染物检测样密封取样装置，其特征在于：所述采样筒(102)上设置有至少三个取样管(1023)，至少三个所述取样管(1023)分为位于采样筒(102)的外侧下部、中部和上部，所述采样筒(102)的内部设置有至少三根导水管(1024)，至少三根所述导水管(1024)的一端设置在采样筒(102)内部，至少三根所述导水管(1024)的另一端固定在取样管(1023)的内部，至少三根所述导水管(1024)位于取样管(1023)内部的一端设置有挡水板(1026)，所述取样管(1023)的内部设置有滑槽，所述滑槽内部设置有浮球，所述挡水板(1026)与滑槽滑动连接，所述挡水板(1026)的顶端固定有拉力绳(1025)。

6.根据权利要求5所述的一种水体污染物检测样密封取样装置，其特征在于：所述旋转轴包括固定限位筒(1053)，所述固定限位筒(1053)与旋转体(103)的下半部分固定，所述固定限位筒(1053)的筒壁上均匀开设有滑道，所述固定限位筒(1053)的顶端开设有第一卡槽，所述固定限位筒(1053)的内侧设置有旋转限位筒(1052)，所述旋转限位筒(1052)的外侧设置有滑块，所述滑块与滑道滑动连接，所述旋转限位筒(1052)的顶端开设有第二卡槽。

7.根据权利要求6所述的一种水体污染物检测样密封取样装置，其特征在于：所述旋转限位筒(1052)的一端设置有第一连接杆(105)，所述第一连接杆(105)的一端设置有配重板，所述旋转限位筒(1052)的内部滑动连接有第二连接杆，所述滑动旋转筒(1051)的一端设置有第三连接杆，所述第三连接杆的外侧设置有支架，所述支架固定在取水管(101)的内部，所述支架的一侧设置有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与支架的下端面固定，所述第二弹簧的另一端与取水管(101)顶端的锥型内壁固定，所述第三连接杆的顶端设置有密封板(100)。

8.根据权利要求7所述的一种水体污染物检测样密封取样装置，其特征在于：所述拉力绳的另一端设置有方型磁块(1028)，所述方型磁(1028)的外侧设置有反应仓(1029)，所述反应仓(1029)设置在配重块的内部，所述反应仓(1029)的内部设置有电源，所述方型磁块(1028)的下方设置有铁质开关，所述铁质开关通过导线串联。

9.根据权利要求8所述的一种水体污染物检测样密封取样装置，其特征在于：所述反应仓(1029)的两侧分别设置有弹性气囊(1027)，所述反应仓(1029)的内部设置有反应池(1030)，所述反应池(1030)的内部设置有三氮化钠，所述反应池(1030)与电源电连接。

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