CN113188843A - 一种水质采样设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水质采样设备，该水质采样设备包括采样壶和注水机构，该水质采样设备还包括竖直升降机构、横向平移机构和用于放置采样壶的机架，横向平移机构连接竖直升降机构，竖直升降机构与采样壶之间设有抓取组件，注水机构的出水件设于竖直升降机构上，采样壶开有注水口及出水口，注水口和出水口分别设于采样壶顶部的两侧。该竖直升降机构和横向平移机构的配合定位移动，通过注水机构和抓取组件可使该水质采样设备中任一采样壶进行排空或采样，该抓取组件通过倾倒采样壶的方式进行排空，使采样壶内的水体残留较少，通过注水机构注入清水，再重复排空动作，可实现对采样壶的清洁，以提高该水质采样设备的检测质量。

Description

一种水质采样设备

技术领域

本发明涉及水质监测设备技术领域，特别涉及一种水质采样设备。

背景技术

随着工业和社会发展，各企事业单位产生的生活废水、工业废水排放到公共河道、沟渠、下水道的量日益增长，破坏自然环境，危及到人民的生活空间。

环保部门需要经常对各种水质进行采样和检测，以便监督和做出对应措施。

现有技术当中，人工抽样取放麻烦，影响抽查效率，而现有水质采样设备存在功能不完备，缺少对留样容器进行排空的功能，影响抽查效率；或排空不彻底，使检测水样的真实性受到影响。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种具有排空效率高的水质采样设备。

一种水质采样设备，包括采样壶和注水机构，所述水质采样设备通过所述注水机构将所需采样的水体注入所述采样壶进行采样，所述水质采样设备还包括竖直升降机构、横向平移机构和用于放置所述采样壶的机架，所述横向平移机构连接所述竖直升降机构，所述竖直升降机构与所述采样壶之间设有抓取组件，所述注水机构的出水件设于所述竖直升降机构上，所述采样壶开有注水口及出水口，所述注水口和出水口分别设于所述采样壶顶部的两侧，所述横向平移机构用于驱动所述竖直升降机构以使所述竖直升降机构可相对所述机架横向往复运动，所述竖直升降机构通过所述抓取组件驱动所述采样壶的一侧升降以使采样壶翻转，以使所述采样壶中的液体从所述出水口排出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该竖直升降机构和横向平移机构的配合定位移动，通过注水机构可使该水质采样设备进行分批次的高效采样，通过抓取组件可对任一采样壶进行排空，该抓取机构通过倾倒采样壶的方式进行排空，使采样壶内的水体残留较少，通过注水机构注入清水，再重复排空动作，可实现对采样壶的清洁，以提高该水质采样设备的检测质量。

在某一实施方式中，所述抓取组件包括设于所述竖直升降机构上的勾爪，所述采样壶远离所述出水口的一侧设有勾环，所述勾爪通过所述横向平移机构和所述竖直升降机构配合插入所述勾环后，通过所述竖直升降机构将所述采样壶翻转，以使所述采样壶中的液体从所述出水口排出。

在某一实施方式中，所述竖直升降机构包括第一滑块、第二滑块、第一驱动电机、丝杆和丝套，所述第一滑块和第二滑块分别设于所述机架的顶部和底部，且分别与所述机架滑动式配合连接，所述第一滑块固定所述第一驱动电机，所述第一驱动电机连接所述丝杆的一端，并用于驱动所述丝杆转动，所述丝杆的另一端转动式连接所述第二滑块，所述丝杆上配合设有所述丝套，所述竖直升降机构还包括安装架，所述安装架固定于所述丝套且贴合所述机架，所述勾爪固定于所述安装架，当所述丝杆转动时，所述丝套相应沿着所述丝杆的外壁移动，实现勾爪的竖直往复运动。

在某一实施方式中，所述横向平移机构包括安装板、第二驱动电机、第一主动轮、第一从动轮和第一同步带，所述安装板固定于所述机架外壁的上部一侧，并用于安装所述第二驱动电机，所述第一主动轮和第一从动轮分别设于所述机架外壁上侧的中部两端，所述第二驱动电机的输出轴上固定设有所述第一主动轮，所述第一主动轮通过所述第一同步带连接驱动所述第一从动轮，所述第一同步带连接所述第一滑块，通过第二驱动电机的转动，实现所述竖直升降机构及勾爪相对所述机架的横向往复运动。

在某一实施方式中，所述横向平移机构还包括转轴、轴承座、第二主动轮，第二从动轮和第二同步带，所述转轴与所述第一主动轮传动连接，所述轴承座用于转动式固定所述转轴，所述转轴在远离所述第一主动轮的一侧设有所述第二主动轮，所述第二从动轮与所述第二主动轮分别位于所述机架外壁下部的两侧，并通过所述第二同步带传动连接，所述第二同步带连接所述第二滑块。

在某一实施方式中，所述注水机构包括水泵、抽水管、出水软管、横向拖链、纵向拖链和龙头，所述水泵固定于所述机架上，所述水泵分别连接所述抽水管和所述出水软管，所述勾爪设于所述安装架的下端一侧，所述龙头位于所述安装架的上端另一侧，所述龙头至所述勾爪的纵向高度大于所述采样壶的高度，所述出水软管穿过所述横向拖链和纵向拖链连接所述水泵和龙头。

在某一实施方式中，所述机架包括固定板以及两块垂直于固定板两侧的侧板，所述侧板与所述固定板围合形成一包容空间，所述包容空间内水平设有至少一块放置板，所述放置板的两端与所述侧板连接，所述固定板与所述放置板之间设有间隔以便于所述竖直升降机构移动。

在某一实施方式中，所述放置板上设有若干定位块，相邻两个所述定位块之间用于放置所述采样壶。

在某一实施方式中，所述机架还包括导流板，所述导流板设于所述放置板上远离所述固定板的一侧，所述导流板上设有导流槽，且当所述竖直升降机构驱动所述采样壶翻转时，所述出水口朝向所述导流板的一侧投影落于所述导流槽上，且所述导流板上设有连通于所述导流槽的下水管。

在某一实施方式中，所述采样壶包括中空状的瓶体、以及设于所述瓶体上部两侧的注水口与出水口，还包括第一薄膜与第二薄膜，所述第一薄膜的至少部分贴设于所述出水口的端面并用于将所述出水口封闭，所述第一薄膜的非粘接部分能与所述出水口的端面分离，所述第二薄膜的至少部分贴设与所述注水口靠近瓶体内部的端面已将所述注水口封闭，所述第二薄膜的非粘接部分能与所述注水口的端面分离。

附图说明

图1为本发明一实施例的水质采样设备立体结构示意图；

图2为本发明一实施例的竖直升降机构立体结构示意图；

图3为本发明一实施例的横向平移机构立体结构示意图；

图4为本发明一实施例的抓取组件立体结构示意图；

图5为本发明一实施例的注水机构立体结构示意图；

图6为本发明一实施例的机架立体结构示意图；

图7为本发明一实施例的采样壶立体结构示意图；

图8为本发明一实施例的采样壶内部结构剖视图；

主要元件符号说明：

机架	10	固定板	11
				侧板	12	放置板	13
定位块	14	导流板	15
				导流槽	16	下水管	17
竖直升降机构	20	第一滑块	21
				第二滑块	22	第一驱动电机	23
丝杆	24	丝套	25
				安装架	26	横向平移机构	30
安装板	31	第二驱动电机	32
				第一主动轮	33	第一从动轮	34
第一同步带	35	第二主动轮	33a
				第二从动轮	34a	第二同步带	35a
轴承座	36	转轴	37
				勾爪	40	勾环	41
注水机构	50	水泵	51
				抽水管	52	出水软管	53
横向拖链	54	纵向拖链	55
				龙头	56	采样壶	60
瓶体	61	注水口	62
				出水口	63	第一薄膜	64
第二薄膜	65

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图6，所示为本发明第一实施例中的水质采样设备，该水质采样设备包括采样壶60和注水机构，所述水质采样设备通过所述注水机构将所需采样的水体注入所述采样壶60进行采样，该水质采样设备还包括竖直升降机构20、横向平移机构30和用于放置所述采样壶60的机架10，所述横向平移机构30连接所述竖直升降机构20，所述竖直升降机构20与所述采样壶60之间设有抓取组件，所述注水机构50的出水件设于所述竖直升降机构20上，所述采样壶60开有注水口62及出水口63，所述注水口62和出水口63分别设于所述采样壶60顶部的两侧，所述横向平移机构30用于驱动所述竖直升降机构20以使所述竖直升降机构20可相对所述机架10横向往复运动，所述竖直升降机构20通过所述抓取组件驱动所述采样壶60的一侧升降以使采样壶60翻转，以使所述采样壶60中的液体从所述出水口63排出。

具体地，该机架10上设有多个采样壶60，可纵向往复运动的竖直升降机构20上设有可进行横向往复运动的横向平移机构30，达到使该竖直升降机构20上的抓取组件或注水机构50对机架10上任一采样壶60进行取样或排空。

应理解，该水质采样设备也可在可横向往复运动的横向平移机构30上设有可纵向往复运动的竖直升降机构20，达到使该横向平移机构30上的抓取组件或注水机构50对机架10上任一采样壶60进行取样或排空。

在本实施例的一些情况中，该水质采样设备在对采样壶60进行排空后，可再次通过该注水机构50往采样壶60中注入清水或清洁剂等对采样壶60进行清洁，将采样壶60内的清水或清洁剂通过抓取组件进行排空后，完成对采样壶60的清洁，使后续采样的检测数据更准确。

在本实施例中，抓取组件包括设于竖直升降组件上的一勾爪40，采样壶60远离出水口63的一侧设有勾环41，勾爪40通过横向平移机构30和竖直升降机构20配合插入勾环41后，通过竖直升降机构20将采样壶60翻转，以使采样壶60中的液体从出水口63排出。

在本实施例中，该横向平移机构30包括安装板31、第二驱动电机32、第一主动轮33、第一从动轮34和第一同步带35，安装板31固定于机架10外壁的上部一侧，并用于安装第二驱动电机32，第一主动轮33和第一从动轮34分别设于机架10外壁上侧的中部两端，第二驱动电机32的输出轴上固定设有第一主动轮33，第一主动轮33通过第一同步带35连接驱动第一从动轮34，第一同步带35连接第一滑块21，通过第二驱动电机32的转动，实现竖直升降机构20及勾爪40相对机架10的横向往复运动。

具体地，当需要该横向平移机构30运行时，启动第二驱动电机32，第二驱动电机32的输出轴带动第一主动轮33转动，并通过第一主动轮33上的第一同步带35带动第一从动轮34转动，利用第一同步带35传动时，与第一同步带35固定的第一滑块21相对机架10移动，带动第一滑块21上的竖直升降机构20进行横向往复运动。

此外，该横向平移机构30还包括转轴37、轴承座36、第二主动轮33a，第二从动轮34a和第二同步带35a，转轴37与第二驱动电机32传动连接，轴承座36用于转动式固定转轴37，转轴37在远离第一主动轮33的一侧设有第二主动轮33a，第二从动轮34a与第二主动轮33a分别位于机架10外壁下部的两侧，并通过第二同步带35a传动连接，第二同步带35a连接第二滑块22。

具体地，当该横向平移机构30运行时，上述第一主动轮33通过转轴37连接第二主动轮33a，具体操作原理与上述第一滑块21移动原理类似，使第二滑块22移动，通过第一同步带35和第二同步带35a同轴分别连接竖直升降机构20的纵向两端，使该横向平移机构30在移动过程中更加稳定。

在本实施例中，注水机构50包括水泵51、抽水管52、出水软管53、横向拖链54、纵向拖链55和龙头56，水泵51固定于机架10上，水泵51分别连接抽水管52和出水软管53，勾爪40设于安装架26的下端一侧，龙头56位于安装架26的上端另一侧，龙头56至勾爪40的纵向高度大于采样壶60的高度，出水软管53穿过横向拖链54和纵向拖链55连接水泵51和龙头56。

具体操作时，在通过横向平移机构30和竖直升降机构20的配合下，将龙头56移动至采样壶60的注水口62处，启动水泵51，通过抽水管52抽取所需采集的水样或清水，通过出水软管53注入采样壶60内，同时由于该龙头56设于可在机架10内任意移动的安装架26上，为保证出水软管53不影响该设备进行操作，在出水软管53上设有相应的横向拖链54和纵向拖链55。

在本实施例中，该机架10包括一固定板11以及两块垂直于固定板11两侧的侧板12，侧板12与固定板11围合形成一包容空间，包容空间内水平设有至少一块放置板13，放置板13的两端与侧板12连接，固定板11与放置板13之间设有间隔以便于竖直升降机构20移动。

具体地，为了方便对采样壶60的取放，通过上述机架10使采样壶60平面排布，结构简单内部机构排布紧凑，易生产的同时，使用户取放方便。

在本实施例中，该放置板13上设有若干定位块14，相邻两个定位块14之间用于放置采样壶60。

具体地，通过两个定位块14的限位，且在对采样壶60进行排空作业时，由于重力采样壶60翻转，且远离被提起的一侧靠近于放置板13，通过两个定位块14的限位作用下，可帮助采样壶60在翻转时，减少移动偏差，使操作更稳定，提高操作效率。

在本实施例中，机架10还包括导流板15，导流板15设于放置板13上远离固定板11的一侧，导流板15上设有导流槽16，且当竖直升降机构20驱动采样壶60翻转时，出水口63朝向导流板15的一侧投影落于导流槽16上，且导流板15上设有连通于导流槽16的下水管17。通过导流板15对排出的液体进行集中处理，防止排出的液体四处飞溅，从而产生工作负担。

请查阅图7至图8，为本实施例中的采样壶，该采样壶60包括中空状的瓶体61、以及设于瓶体61上部两侧的注水口62与出水口63，还包括第一薄膜64与第二薄膜65，第一薄膜64的至少部分贴设于出水口63的端面并用于将出水口63封闭，第一薄膜64的非粘接部分能与出水口63的端面分离，第二薄膜65的至少部分贴设与注水口62靠近瓶体61内部的端面已将注水口62封闭，第二薄膜65的非粘接部分能与注水口62的端面分离。

具体地，当对该采样壶60进行注水时，将龙头56通过横向平移机构30移动到采样壶60的注水口62上方时，打开水泵51使水样通过出水软管53加注到采样壶60的注水口62，当水的压力克服了第二薄膜65上的粘滞力后，薄膜打开，水样往采样壶60的瓶体61内注入，同时瓶体61内由于注水产生的压强会顶开出水口63的第一薄膜64排气。当水样达到指定体积时，关闭采水泵51，第一薄膜64和第二薄膜65会在重力和水样的粘滞力作用下密闭采样壶60，完成水体留样。

具体地，当对该采样壶60进行排空时，将勾爪40通过横向平移机构30移动到采样壶60上的勾环41时，将安装架26通过丝杆24和丝套25的作用下向上移动，带动采样壶60的一侧向上移动，由于重力的作用，加上采样壶60的两侧有由定位块14进行限位，时采样壶60在倾倒完水样后，随着安装架26的下降复位，采样壶60也能随之复位。当采样壶60倾倒时，瓶体61内的水样冲开出水口63的第一薄膜64，同时瓶体61内产生负压，注水口62处的第二薄膜65打开，通过空气补充进瓶体61，维持内外的压力平衡，水样排完后采样壶60复位，第一薄膜64与第二薄膜65也会在重力的作用下复位。

具体地，在完成采样工作后，第一薄膜64与第二薄膜65将该采样壶60自动密封，使该采样壶60内的水样不易挥发，不损失水体成分。

在本实施例中，采样壶60的出水口63设计成连接壶底部的形状，当勾环41随着勾爪40向上移动到一定高度时，采样壶60的出水口63会略低于水平面，从而将水样从采样壶60中流出，经导流板15和下水管17排出。

具体地，当对该采样壶60清洗时，将水泵51的抽水管52接入清水，重复上述注水及排空步骤即可。

综上，本发明上述实施例当中的水质采样设备，通过机架10对采样瓶的平面分布，使用户能更方便的取放采样壶60，该横向平移机构30通过第一同步带35与第二同步带35a同轴使其移动更平稳，该竖直升降机构20利用丝杆24丝套25的配合来确保竖直方移动的精度和承载力，通过横向平移机构30和竖直升降机构20的配合，使竖直升降机构20上的注水组件和抓取组件可任意移动至设备内所需移动的位置，对任一采样壶60进行采样或排空，且排空时通过定位块14的限位使采样壶60的翻转更稳定，通过设有导流板15和下水管17，对排出的废水集中处理，防止排出的水四处飞溅，同时可通过注水机构50向采样壶60中注入清水，再重复注水和排空工序，对采样壶60进行清洁。同时该采样壶在采样完成进行留样时，通过第一薄膜和第二薄膜的自动密封，减少水体成分挥发，且相对现有技术中采样壶的密封装置，该薄膜成本低，易生产，提高水质采样设备的整体性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水质采样设备，包括采样壶和注水机构，所述水质采样设备通过所述注水机构将所需采样的水体注入所述采样壶进行采样，其特征在于，所述水质采样设备还包括竖直升降机构、横向平移机构和用于放置所述采样壶的机架，所述横向平移机构连接所述竖直升降机构，所述竖直升降机构与所述采样壶之间设有抓取组件，所述注水机构的出水件设于所述竖直升降机构上，所述采样壶开有注水口及出水口，所述注水口和出水口分别设于所述采样壶顶部的两侧，所述横向平移机构用于驱动所述竖直升降机构以使所述竖直升降机构可相对所述机架横向往复运动，所述竖直升降机构通过所述抓取组件驱动所述采样壶的一侧升降以使采样壶翻转，以使所述采样壶中的液体从所述出水口排出。

2.根据权利要求1所述的水质采样设备，其特征在于，所述抓取组件包括设于所述竖直升降机构上的勾爪，所述采样壶远离所述出水口的一侧设有勾环，所述勾爪通过所述横向平移机构和所述竖直升降机构配合插入所述勾环后，通过所述竖直升降机构将所述采样壶翻转，以使所述采样壶中的液体从所述出水口排出。

3.根据权利要求2所述的水质采样设备，其特征在于，所述竖直升降机构包括第一滑块、第二滑块、第一驱动电机、丝杆和丝套，所述第一滑块和第二滑块分别设于所述机架的顶部和底部，且分别与所述机架滑动式配合连接，所述第一滑块固定所述第一驱动电机，所述第一驱动电机连接所述丝杆的一端，并用于驱动所述丝杆转动，所述丝杆的另一端转动式连接所述第二滑块，所述丝杆上配合设有所述丝套，所述竖直升降机构还包括安装架，所述安装架固定于所述丝套且贴合所述机架，所述勾爪固定于所述安装架，当所述丝杆转动时，所述丝套相应沿着所述丝杆的外壁移动，实现所述勾爪的竖直往复运动。

4.根据权利要求3所述的水质采样设备，其特征在于，所述横向平移机构包括安装板、第二驱动电机、第一主动轮、第一从动轮和第一同步带，所述安装板固定于所述机架外壁的上部一侧，并用于安装所述第二驱动电机，所述第一主动轮和第一从动轮分别设于所述机架外壁上侧的中部两端，所述第二驱动电机的输出轴上固定设有所述第一主动轮，所述第一主动轮通过所述第一同步带连接驱动所述第一从动轮，所述第一同步带连接所述第一滑块，通过第二驱动电机的转动，实现所述竖直升降机构及勾爪相对所述机架的横向往复运动。

5.根据权利要求4所述的水质采样设备，其特征在于，所述横向平移机构还包括转轴、轴承座、第二主动轮，第二从动轮和第二同步带，所述转轴与所述第一主动轮传动连接，所述轴承座用于转动式固定所述转轴，所述转轴在远离所述第一主动轮的一侧设有所述第二主动轮，所述第二从动轮与所述第二主动轮分别位于所述机架外壁下部的两侧，并通过所述第二同步带传动连接，所述第二同步带连接所述第二滑块。

6.根据权利要求5所述的水质采样设备，其特征在于，所述注水机构包括水泵、抽水管、出水软管、横向拖链、纵向拖链和龙头，所述水泵固定于所述机架上，所述水泵分别连接所述抽水管和所述出水软管，所述勾爪设于所述安装架的下端一侧，所述龙头位于所述安装架的上端另一侧，所述龙头至所述勾爪的纵向高度大于所述采样壶的高度，所述出水软管穿过所述横向拖链和纵向拖链连接所述水泵和龙头。

7.根据权利要求6所述的水质采样设备，其特征在于，所述机架包括固定板以及两块垂直于固定板两侧的侧板，所述侧板与所述固定板围合形成一包容空间，所述包容空间内水平设有至少一块放置板，所述放置板的两端与所述侧板连接，所述固定板与所述放置板之间设有间隔以便于所述竖直升降机构移动。

8.根据权利要求7所述的水质采样设备，其特征在于，所述放置板上设有若干定位块，相邻两个所述定位块之间用于放置所述采样壶。

9.根据权利要求8所述的水质采样设备，其特征在于，所述机架还包括导流板，所述导流板设于所述放置板上远离所述固定板的一侧，所述导流板上设有导流槽，且当所述竖直升降机构驱动所述采样壶翻转时，所述出水口朝向所述导流板的一侧投影落于所述导流槽上，且所述导流板上设有连通于所述导流槽的下水管。

10.根据权利要求1所述的水质采样设备，其特征在于，所述采样壶包括中空状的瓶体、以及设于所述瓶体上部两侧的注水口与出水口，还包括第一薄膜与第二薄膜，所述第一薄膜的至少部分贴设于所述出水口的端面并用于将所述出水口封闭，所述第一薄膜的非粘接部分能与所述出水口的端面分离，所述第二薄膜的至少部分贴设与所述注水口靠近瓶体内部的端面已将所述注水口封闭，所述第二薄膜的非粘接部分能与所述注水口的端面分离。

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