CN113155530A - 一种地下水采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地下水采集装置，包括若干分层集水器，若干所述分层集水器之间通过中空套管固定连接，所述中空套管顶端延伸至地面；所述分层集水器包括两侧设置的半圆形罩体，所述上固定盖和下固定盖分别与上伸缩气囊和下封闭气囊连接，所述集水区内还固定安装有海绵挤压座，所述海绵挤压座底部的集水区内活动设置有升降板，所述海绵挤压座与升降板之间的集水区内设置有吸水海绵，本发明通过将采样装置埋设在地面以下，摒弃了传统的井式采样结构，减少了开设成本和维护成本，同时由于本发明自身不储存地下水，因此在长期闲置后无需进行“洗井”操作即可快速进行采样，同时采样过程对地下水的扰动极小，因此获得的地下水监测结果更加准确。

Description

一种地下水采集装置

技术领域

本发明涉及环境监测装置技术领域，具体为一种地下水采集装置。

背景技术

现有技术中申请号为“CN201510401745.3”的一种组合式地下水监测装置，至少包括数据采集终端和监测管件，监测管件中安装有多个传感器，监测管件包括相互连通的多个监测取样管、多个封隔管、多个连接管和位于监测管件尾端的尾管，各监测取样管与各封隔管交替分布并且通过连接管连接，监测管件的主体包括外管、充气管、支撑板和取样管，支撑板垂直于外管轴线安装于外管中，充气管和取样管通过支撑板固定，取样管中设有2根以上取样管束，封隔管的外管上包裹有封隔气囊、管壁中设有连通封隔气囊与充气管的气囊支管，监测取样管和尾管的外管上均设有与取样管束连通的取样口，尾管的下端通过密封底板进行密封；该装置能够实现多层含水层和同一含水层的不同深度地下水监测和取样。

但是上述该组合式地下水监测装置在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置及现有技术中的地下水监测装置均采用钻井方式，通过在地面以下开设地下水监测井，并通过泵机将地下水向上泵出，但上述地下水监测井在钻井过程中需要耗费大量的资金和人工成本，且占地面积较大，通过泵机进行的地下水采集装置需要定期进行保养，使用成本较高；2、由于传统的地下监测井会储存一定的地下水，受到地下水监测频次的影响，当放置超过3个月的地下水进行水质采样时，通常需要抽换监测井中的滞留水，以取得代表性地下水样品，此过程被称之为“洗井”，因此对于闲置较长的地下水监测井进行采集前，通常需要耗费大量的时间进行置留水的抽取，采样过程需要耗费大量的时间，且洗井过程中容易对地下水造成扰动，在一定程度上影响采样的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地下水采集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地下水采集装置，包括若干分层集水器，若干所述分层集水器之间通过中空套管固定连接，所述中空套管顶端延伸至地面；

所述分层集水器包括两侧设置的半圆形罩体，所述半圆形罩体底端开设有格栅过滤区，两侧的所述半圆形罩体上下两端分别通过上固定盖和下固定盖固定形成集水区，所述上固定盖和下固定盖分别与上伸缩气囊和下封闭气囊连接，所述上固定盖上开设有与上伸缩气囊连通的通气孔，所述下固定盖上开设有与下封闭气囊连通的通气孔，所述上固定盖和下固定盖上的通气孔分别与半圆形罩体侧边开设的气体通道的两端相连通，所述集水区内还固定安装有海绵挤压座，所述海绵挤压座底部的集水区内活动设置有升降板，所述海绵挤压座与升降板之间的集水区内设置有吸水海绵，若干所述分层集水器的升降板之间通过伸缩集水杆固定连接；

所述升降板靠近吸水海绵一侧均开设有回水孔，若干所述回水孔经升降板内部的通道与伸缩集水杆内开设的升水通道一一对应连接，所述伸缩集水杆顶端延伸至地面；

所述中空套管、上固定盖、下固定盖、上伸缩气囊、下封闭气囊、吸水海绵和海绵挤压座轴心处开设有供伸缩集水杆穿设的通道。

优选的，若干所述升降板外沿固定设置有橡胶密封圈。

优选的，所述海绵挤压座轴心通道内侧均固定安装有防渗密封圈，所述伸缩集水杆活动插设在防渗密封圈内。

优选的，所述分层集水器的数量为3个。

优选的，所述回水孔以及伸缩集水杆内部开设的升水通道数量与分层集水器的数量一致。

优选的，所述伸缩集水杆地面上端的升水通道均通过地下水收集管与采样瓶一一对应连通。

优选的，所述中空套管位于地面一端固定安装有基座固定板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过将采样装置埋设在地面以下，通过在不同高度设置分层集水器，从而能够进行不同层级地下水的同步采样工作，该设计摒弃了传统的井式采样结构，大大减少了材料的应用，且占地面积较小，采用过程无需泵机参与，日常的维护方便，大大降低了使用成本；

2、本发明自身不储存地下水，因此在长期闲置后无需进行“洗井”操作即可快速进行采样，同时采样过程对地下水的扰动极小，因此获得的地下水监测结果更加准确。

本发明通过将采样装置埋设在地面以下，摒弃了传统的井式采样结构，减少了开设成本和维护成本，同时由于本发明自身不储存地下水，因此在长期闲置后无需进行“洗井”操作即可快速进行采样，同时采样过程对地下水的扰动极小，因此获得的地下水监测结果更加准确。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体示意图；

图2为本发明的分层集水器内部结构爆炸图；

图3为本发明的A区域放大结构示意图；

图4为本发明的分层集水器内部结构剖视示意图；

图5为本发明的分层集水器采水状态示意图；

图6为本发明的分层集水器向上泵水状态示意图。

图中：1分层集水器、2中空套管、3半圆形罩体、4格栅过滤区、5上固定盖、6下固定盖、7集水区、8上伸缩气囊、9下封闭气囊、10通气孔、11气体通道、12海绵挤压座、13升降板、14吸水海绵、15伸缩集水杆、16回水孔、17升水通道、18橡胶密封圈、19防渗密封圈、20地下水收集管、21采样瓶、22基座固定板。

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。

实施例：

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

一种地下水采集装置，包括若干分层集水器1，若干分层集水器1之间通过中空套管2固定连接，中空套管2顶端延伸至地面，中空套管2通过连接相邻分层集水器1的上固定盖5和下固定盖6，从而将若干分层集水器1固定连接；

分层集水器1包括两侧设置的半圆形罩体3，半圆形罩体3底端开设有格栅过滤区4，地下水通过格栅过滤区4进入集水区7内部，通过吸水海绵14将地下水进行吸附，两侧的半圆形罩体3上下两端分别通过上固定盖5和下固定盖6固定形成集水区7，上固定盖5和下固定盖6分别与上伸缩气囊8和下封闭气囊9连接，上固定盖5上开设有与上伸缩气囊8连通的通气孔10，下固定盖6上开设有与下封闭气囊9连通的通气孔10，上固定盖5和下固定盖6上的通气孔10分别与半圆形罩体3侧边开设的气体通道11的两端相连通，上伸缩气囊8和下封闭气囊9通过通气孔10和气体通道11相互连通，当上伸缩气囊8收缩时，上伸缩气囊8内部的气体进入下封闭气囊9内，从而导致下封闭气囊9扩张，反之亦然，此种结构的设置是为了通过下封闭气囊9将集水区7内部的区域进行填充，防止地下水在内部长期存储，进而影响地下水采集后的检测准确性，集水区7内还固定安装有海绵挤压座12，海绵挤压座12底部的集水区7内活动设置有升降板13，海绵挤压座12与升降板13之间的集水区7内设置有吸水海绵14，若干分层集水器1的升降板13之间通过伸缩集水杆15固定连接，升降板13底部与下封闭气囊9的上部连接，升降板13升降同步带动下封闭气囊9膨胀和收缩；

参考说明书附图4-6可知，在说明书附图4的初始位置时，下封闭气囊9将格栅过滤区4内部的集水区7进行封闭，从而防止地下水在内部聚集，当需要进行地下水采样时，通过操动伸缩集水杆15下降，伸缩集水杆15下降带动升降板13下降，升降板13下降从而将下封闭气囊9进行压缩，气体通过下封闭气囊9进入上伸缩气囊8内，从而导致上伸缩气囊8扩张，此时吸水海绵14进入格栅过滤区4，地下水被吸水海绵14进行吸附，此过程参考说明书附图5，当吸水海绵14吸水完成后，操动伸缩集水杆15上升，伸缩集水杆15上升带动升降板13上升，升降板13上升从而带动吸水海绵14上升，通过升降板13向海绵挤压座12靠近从而将吸水海绵14内吸附的地下水进行挤压，地下水通过升降板13上的回水孔16进入升水通道17，通过多次工作最终将地下水泵入地面以上的采样瓶21内。

升降板13靠近吸水海绵14一侧均开设有回水孔16，若干回水孔16经升降板13内部的通道与伸缩集水杆15内开设的升水通道17一一对应连接，伸缩集水杆15顶端延伸至地面，地下水通过回水孔16进入升水通道17内，最终从地面以上泵出；

中空套管2、上固定盖5、下固定盖6、上伸缩气囊8、下封闭气囊9、吸水海绵14和海绵挤压座12轴心处开设有供伸缩集水杆15穿设的通道。

作为一个优选，若干升降板13外沿固定设置有橡胶密封圈18，通过橡胶密封圈18防止地下水从升降板13边缘溢出。

作为一个优选，海绵挤压座12轴心通道内侧均固定安装有防渗密封圈19，伸缩集水杆15活动插设在防渗密封圈19内，通过防渗密封圈19的设置防止地下水通过海绵挤压座12轴心开设的通道溢出。

作为一个优选，分层集水器1的数量为3个，通过3个分层集水器1的设置，能够对三个不同层级的地下水同步进行收集采样。

作为一个优选，回水孔16以及伸缩集水杆15内部开设的升水通道17数量与分层集水器1的数量一致，每个分层集水器1用于一个专用的升水通道17，从而保证泵出的地下水能够根据其不同采样高度进行区分。

作为一个优选，伸缩集水杆15地面上端的升水通道17均通过地下水收集管20与采样瓶21一一对应连通，地下水最终通过升水通道17进入地下水收集管20最终排入对应的采样瓶21中。

作为一个优选，中空套管2位于地面一端固定安装有基座固定板22，通过在地面设置混凝土基座，将基座固定板22设置于混凝土基座内，从而保证该装置在采用过程中的稳定性。

使用方法：

步骤一：将该装置预埋入地下，需要进行地下水采样时，通过向下操动操动伸缩集水杆15下降，伸缩集水杆15下降带动升降板13下降，升降板13下降从而将下封闭气囊9进行压缩，气体通过下封闭气囊9进入上伸缩气囊8内，从而导致上伸缩气囊8扩张，此时吸水海绵14进入格栅过滤区4，地下水被吸水海绵14进行吸附；

步骤二：操动伸缩集水杆15上升，伸缩集水杆15上升带动升降板13上升，升降板13上升从而带动吸水海绵14上升，通过升降板13向海绵挤压座12靠近从而将吸水海绵14内吸附的地下水进行挤压，地下水通过升降板13上的回水孔16进入升水通道17；

步骤三：通过多次操动伸缩集水杆15升降，从而将地下水泵入对应的采样瓶21内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种地下水采集装置，包括若干分层集水器(1)，其特征在于：若干所述分层集水器(1)之间通过中空套管(2)固定连接，所述中空套管(2)顶端延伸至地面；

所述分层集水器(1)包括两侧设置的半圆形罩体(3)，所述半圆形罩体(3)底端开设有格栅过滤区(4)，两侧的所述半圆形罩体(3)上下两端分别通过上固定盖(5)和下固定盖(6)固定形成集水区(7)，所述上固定盖(5)和下固定盖(6)分别与上伸缩气囊(8)和下封闭气囊(9)连接，所述上固定盖(5)上开设有与上伸缩气囊(8)连通的通气孔(10)，所述下固定盖(6)上开设有与下封闭气囊(9)连通的通气孔(10)，所述上固定盖(5)和下固定盖(6)上的通气孔(10)分别与半圆形罩体(3)侧边开设的气体通道(11)的两端相连通，所述集水区(7)内还固定安装有海绵挤压座(12)，所述海绵挤压座(12)底部的集水区(7)内活动设置有升降板(13)，所述海绵挤压座(12)与升降板(13)之间的集水区(7)内设置有吸水海绵(14)，若干所述分层集水器(1)的升降板(13)之间通过伸缩集水杆(15)固定连接；

所述升降板(13)靠近吸水海绵(14)一侧均开设有回水孔(16)，若干所述回水孔(16)经升降板(13)内部的通道与伸缩集水杆(15)内开设的升水通道(17)一一对应连接，所述伸缩集水杆(15)顶端延伸至地面；

所述中空套管(2)、上固定盖(5)、下固定盖(6)、上伸缩气囊(8)、下封闭气囊(9)、吸水海绵(14)和海绵挤压座(12)轴心处开设有供伸缩集水杆(15)穿设的通道。

2.根据权利要求1所述的一种地下水采集装置，其特征在于：若干所述升降板(13)外沿固定设置有橡胶密封圈(18)。

3.根据权利要求1所述的一种地下水采集装置，其特征在于：所述海绵挤压座(12)轴心通道内侧均固定安装有防渗密封圈(19)，所述伸缩集水杆(15)活动插设在防渗密封圈(19)内。

4.根据权利要求1所述的一种地下水采集装置，其特征在于：所述分层集水器(1)的数量为3个。

5.根据权利要求4所述的一种地下水采集装置，其特征在于：所述回水孔(16)以及伸缩集水杆(15)内部开设的升水通道(17)数量与分层集水器(1)的数量一致。

6.根据权利要求1所述的一种地下水采集装置，其特征在于：所述伸缩集水杆(15)地面上端的升水通道(17)均通过地下水收集管(20)与采样瓶(21)一一对应连通。

7.根据权利要求1所述的一种地下水采集装置，其特征在于：所述中空套管(2)位于地面一端固定安装有基座固定板(22)。

Images