CN113804845B - 水质在线监管采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水质在线监管采样装置。本发明的水质在线监管采样装置，通过将待检采样瓶和备份采样瓶分区设置，实现了平行水样之间的物理隔离，并且对备份采样瓶所在区域设置门禁，一般取样人员不具备打开备份采样瓶所在区域的权限，防止取样人员在取样过程中篡改水样，确保了平行水样的真实性和可靠性，并且设置有采样瓶支架来安装待检采样瓶和备份采样瓶，所述待检采样瓶和备份采样瓶可被取下，取消了取样时的水样转移过程，防止在水样转移过程中对水样进行篡改，确保了取回实验室的样品的真实性。
Description
技术领域
本发明涉及水质采样技术领域，特别地，涉及一种水质在线监管采样装置。
背景技术
随着国家对水环境质量监测与治理的力度逐年加大，第三方检测业务需求与日俱增，第三方实验室在样品的检测环节都有严谨的数据质量管控措施，从而保证检测数据的真实性与准确性，但是在采样环节，由于是传统人工采样方式，人为影响因素大，样品的采样、运输、交接难以做到全流程、无死角监控，样品的真实性缺乏有力证据支撑。
目前市面上已有一些户外自动采样的相关产品，其具备等比例采样和同步平行采样的功能，但这类产品没有考虑样品的防伪和采样过程的证据留痕，取回实验室的样品的真实性仍然无法说清。具体地，现有的自动采样产品由于自带的采样瓶无法取出，留存的样品需要人为操作转移至实验室样瓶中，而在水样转移的过程则存在篡改水样的风险；虽有同步平行采样功能，同步采集的两个平行样品没有进行物理隔离和取样权限管理，取样时可篡改水样，从而使平行样品失去备份意义。
发明内容
本发明提供了一种水质在线监管采样装置，以解决现有的自动采样产品在取样过程中采样瓶内的水样存在被篡改的风险的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种水质在线监管采样装置，包括机柜、控制系统、水样临时储存装置、配样泵组、待检采样瓶、备份采样瓶和采样瓶支架，所述控制系统、水样临时储存装置、配样泵组、待检采样瓶、备份采样瓶和采样瓶支架均设置在机柜内，所述采样瓶支架固定安装在机柜的内壁上，所述待检采样瓶和备份采样瓶安装在采样瓶支架上并可取下，所述配样泵组用于将所述水样临时储存装置中储存的水样分别泵送至待检采样瓶和备份采样瓶中进行储存，所述控制系统与配样泵组电性连接；
所述机柜的内部由隔板分成至少两个独立的隔离区域，待检采样瓶和备份采样瓶分别位于不同的隔离区域内。
进一步地，还包括用于临时存储水样的水样临时储存装置，所述水样临时储存装置分别与采样泵和配样泵组连接，所述水样临时储存装置包括检测探头箱和/或定容瓶，所述检测探头箱还用于对水样进行常规水质监测。
进一步地，所述待检采样瓶和备份采样瓶为同一种采样瓶，所述采样瓶设置有至少一个与瓶腔连通的瓶口，所述瓶口内设置有凸台，所述凸台靠近瓶口的一侧设置有内盖，所述瓶口外还配装有外盖，所述外盖与瓶口锁紧密封，所述外盖和内盖上均开设有通孔；
所述采样瓶还包括具有自动密封锁止结构的止动阀，所述止动阀一端固定在内盖的通孔处，相对设置的另一端远离内盖延伸设置。
进一步地，所述止动阀包括阀座、阀芯和弹簧，所述阀座固定安装在内盖上，所述阀芯设置在阀座内，所述阀芯包括连接为一体的弹簧限位柱和阀板，所述阀板靠近内盖设置，所述弹簧的一端套设在弹簧限位柱上，另一端抵靠在阀座的底壁上，所述阀板的圆周上设置至少两个止动销，所述阀座的两侧壁上开设有至少两个滑槽，所述止动销嵌入所述滑槽内并在滑槽内可滑动的设置。
进一步地，所述止动阀包括阀座、阀芯和弹簧，所述阀座固定安装在内盖的圆孔处，所述阀座为筒状结构，所述阀芯设置在阀座内，所述阀芯包括连接为一体的弹簧限位柱和阀板，所述阀板靠近内盖设置，所述弹簧的一端套设在弹簧限位柱上，另一端抵靠在阀座的底壁上，所述阀板与弹簧限位柱之间设置有多个均匀分布的弹性支脚，所述阀座上开设有沿径向贯穿的第一限位槽和第二限位槽，所述第一限位槽和第二限位槽呈上下排布；
当所述弹性支脚处于初始状态位置时，弹簧被压缩，弹性支脚的展开臂的底端抵靠在第一限位槽的底面上，接头插入瓶口内并推动阀芯，当弹性支脚的展开臂的底端抵靠在第一限位槽的顶面上或者弹簧处于最大压缩量时，弹性支脚处于上限位，所述止动阀处于打开状态，当拔出接头后，在弹簧的回弹力作用下，弹性支脚从第一限位槽滑动至第二限位槽内并被限位，弹性支脚处于下锁止位，所述阀板与内盖齐平。
进一步地，所述阀板靠近内盖的表面上还开设有解锁槽。
进一步地，所述采样瓶支架的底部为接水盘，所述接水盘上设置有排水孔，所述采样瓶支架上设置有多个采样瓶安装位，每个采样瓶安装位都设置有上安装组件和下安装组件，所述上安装组件用于固定采样瓶的上端并向采样瓶内注入或抽出气体，所述下安装组件用于固定采样瓶的下端并向采样瓶内注入或抽出水样。
进一步地，所述下安装组件包括下限位卡套和水样接头，所述采样瓶支架的底板上开设有圆孔，所述下限位卡套位于采样瓶支架的底板上，所述水样接头穿过该圆孔后与下限位卡套锁紧固定；
所述水样接头的插入端的侧壁上开设有出水孔，其尾端为宝塔接头，所述水样接头中间段的外壁上设置有限位螺母，所述限位螺母靠近插入端的表面上开设有环形槽，所述环形槽内安装有密封圈。
进一步地，所述上安装组件包括上限位卡套、空气接头、弹簧和穿板卡套，所述采样瓶支架的顶板上开设有圆孔，所述穿板卡套嵌入在该圆孔内，穿板卡套的上折边与顶板固定连接，所述空气接头穿过穿板卡套后与上限位卡套锁紧固定，所述弹簧的一端套设在穿板卡套上，另一端抵在上限位卡套上。
进一步地，所述待检采样瓶和备份采样瓶的瓶身上均标识有唯一编码标识或电子类标签。
本发明具有以下效果：
本发明的水质在线监管采样装置，通过将待检采样瓶和备份采样瓶分区设置，实现了平行水样之间的物理隔离，并且对备份采样瓶所在区域设置门禁，一般取样人员不具备打开备份采样瓶所在区域的权限，防止取样人员在取样过程中篡改水样，确保了平行水样的真实性和可靠性，并且设置有采样瓶支架来安装待检采样瓶和备份采样瓶，所述待检采样瓶和备份采样瓶可被取下，取消了取样时的水样转移过程，防止在水样转移过程中对水样进行篡改，确保了取回实验室的样品的真实性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的水质在线监管采样装置仅打开外门的结构示意图。
图2是本发明优选实施例的水质在线监管采样装置同时打开外门和内门的结构示意图。
图3是本发明优选实施例的水质在线监管采样装置进行水样采样并留样的管路连接结构示意图。
图4是本发明优选实施例的采样瓶的主视结构示意图。
图5是图4中A-A处剖开的剖面结构示意图。
图6是本发明优选实施例的内盖上安装有止动阀的俯视结构示意图。
图7是图6从B-B处剖开的剖面结构示意图。
图8是本发明优选实施例的内盖上安装有止动阀在另一角度下的结构示意图。
图9是图8中的阀座的结构示意图。
图10是本发明的一个变形实施例中的内盖上安装有止动阀的结构示意图。
图11是图10中的止动阀上的弹性支脚处于初始状态位置的剖面结构示意图。
图12是图10中的止动阀上的弹性支脚处于上锁止位的剖面结构示意图。
图13是图10中的止动阀上的弹性支脚处于下锁止位的剖面结构示意图。
图14是本发明优选实施例的图1中的采样瓶安装在采样瓶支架上时的剖面结构示意图。
图15是图14中的水样接头的剖面结构示意图。
图16是图14中的上安装组件的剖面结构示意图。
附图标记说明
10、机柜；101、柜体；102、外门；103、内门；11、控制系统；12、检测探头箱；13、定容瓶；14、配样泵组；15、待检采样瓶；16、备份采样瓶；17、采样瓶支架；171、接水盘；172、下安装组件；173、上安装组件；1721、下限位卡套；1722、水样接头；1723、出水孔；1724、宝塔接头；1725、限位螺母；1726、环形槽；1727、上限位卡套；1728、空气接头；1729、穿板卡套；200、瓶口；201、环形凸台；202、内盖；203、外盖；204、密封垫；205、止动防伪环；206、止动阀；207、阀座；208、阀芯；209、滑槽；210、弹簧限位柱；211、阀板；212、止动销；213、锁止扣；214、解锁槽；215、弹性支脚；2071、第一限位槽；2072、第二限位槽；2091、第一弧形槽；2092、第二弧形槽；2093、竖向槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图2所示，本发明的优选实施例提供一种水质在线监管采样装置，包括机柜10、控制系统11、检测探头箱12、定容瓶13、配样泵组14、待检采样瓶15、备份采样瓶16和采样瓶支架17，所述控制系统11、检测探头箱12、定容瓶13、配样泵组14、待检采样瓶15、备份采样瓶16和采样瓶支架17均设置在机柜10内。
所述机柜10的内部由隔板分成至少两个独立的隔离区域，待检采样瓶15和备份采样瓶16分别位于不同的隔离区域内。并且各个隔离区域之间设置有不同的门禁，从而通过将待检采样瓶15和备份采样瓶16隔离设置，且设置不同的门禁，确保检测样液的安全性，以及防止在取样过程中对样液进行篡改，确保作为原始证据留存的备份水样的真实性。
具体地，所述机柜10包括柜体101、外门102和内门103，所述柜体101的内部由隔板分成上下两个区域，所述控制系统11和待检采样瓶15位于上半区域，所述检测探头箱12、定容瓶13、配样泵组14和备份采样瓶16均位于下半区域，所述外门102与整个柜体101组成一个封闭空间，所述内门103与柜体101的下半区域组成一个封闭空间。可以理解，所述柜体101内部也可左右分区设置，只需要保证待检采样瓶15和备份采样瓶16分区设置，且备份采样瓶16所在区域具有门禁。
当然，在本发明的其它实施例中，所述柜体101内还可以分成控制区、待检样品区、备份样品区和采样检测区四个功能区位，所述控制系统11设置在控制区内，待检采样瓶15设置在待检样品区，所述备份采样瓶16设置在备份样品区，所述检测探头箱12、定容瓶13和配样泵组14则设置在采样检测区，通过将各个部件按功能分区设置，便于进行采样操作以及设备检修。并且，所述内门103具有门禁功能，一般的取样人员不具有门禁权限来打开内门103，只能打开外门102以将待检采样瓶15取走，而无法将备份采样瓶16取走。通过将待检采样瓶15和备份采样瓶16分区设置，并且对备份采样瓶16所在区域设置门禁，防止取样人员在取样过程中篡改备份水样，确保作为原始证据留存的备份水样的真实性。
另外，在本发明的其它实施例中，所述外门102也可以设置门禁功能，防止非取样人员进行取样操作或者对机柜10内的设备进行损坏、盗取，例如，外门102设置一级门禁权限，内门103设置二级门禁权限，而一般取样人员只开通一级门禁权限。所述采样瓶支架17固定安装在机柜10的左右内壁上，具体地，在柜体101的上半区域和下半区域的左右内壁上均安装有采样瓶支架17，所述采样瓶支架17用于固定待检采样瓶15和备份采样瓶16。
另外，如图3所示，所述定容瓶13和检测探头箱12分别与采样泵连接，从而通过采样泵(图3中的蠕动泵B1)将取水点的水样抽取输送至定容瓶13和/或检测探头箱12中。图3中仅给出定容瓶13的连接管路来做示例性说明。所述定容瓶13和检测探头箱12的底部均设置有排样阀，用于排出水样，所述排样阀与控制系统11电性连接，由控制系统11电驱动控制排样阀的开启或关闭。所述检测探头箱12用于对水样进行常规水质监测，例如监测水样的水温、pH值、浊度、溶解氧、电导率、透明度等参数，所述检测探头箱12与控制系统11电性连接，所述检测探头箱12将常规水质监测结果传输至控制系统11，所述定容瓶13则用于临时储存水样。可以理解，所述检测探头箱12和定容瓶13均作为水样临时储存装置。所述配样泵组14一端与定容瓶13或检测探头箱12连接，另一端与待检采样瓶15和备份采样瓶16连接，所述配样泵组14用于将定容瓶13或检测探头箱12中的水样输送至待检采样瓶15和备份采样瓶16中储存。具体地，所述配样泵组14包括两台配样蠕动泵(图3中的蠕动泵B2和B3)，其中一台配样蠕动泵的一端与定容瓶13或检测探头箱12连接，另一端与待检采样瓶15连接，另一台配样蠕动泵的一端与定容瓶13或检测探头箱12连接，另一端与备份采样瓶16连接，通过设置两台配样蠕动泵，可以分别控制待检采样瓶15和备份采样瓶16的水样泵送，当需要同步备份采样时，两台配样蠕动泵同步工作，当只需要单瓶留样时，只需要控制与待检采样瓶15连接的配样蠕动泵工作即可。当然，在本发明的其它实施例中，配样泵组14所包含的配样蠕动泵的数量也可以是三台、四台、五台等，具体数量可以根据实际需要进行设定，在此不做具体限定。所述配样蠕动泵与控制系统11电性连接，所述控制系统11可以精确控制配样蠕动泵的进样体积。另外，所述配样蠕动泵通过输水软管与待检采样瓶15和备份采样瓶16连接，且每条输水软管上均设置有夹管阀，所述夹管阀与控制系统11电性连接，由控制系统11来控制夹管阀的开启或关闭。例如，当待检采样瓶15和备份采样瓶16的数量为多个时，可以通过控制系统11控制任意一个或多个夹管阀打开，从而实现单个采样瓶留样或者多个采样瓶留样。在进样时，所述控制系统11控制配样蠕动泵正转，以将检测探头箱12或定容瓶13中的水样输送至待检采样瓶15和/或备份采样瓶16中储存，排样时，所述控制系统11控制配样蠕动泵反转，以将待检采样瓶15和/或备份采样瓶16中的水样抽排至检测探头箱12或定容瓶13中，然后再控制排液阀打开，以将水样排出。
可以理解，本发明的水质在线监管采样装置具有两种功能模式，一种为水质监测模式，一种为采样模式。其中，水质监测模式的工作过程为：实时或者周期性地将取水点的水样抽取输送至检测探头箱12中进行检测，当所述检测探头箱12检测到水质超标时，所述控制系统11控制配样蠕动泵和相应瓶位的夹管阀进行留样。因此，水质监测模式主要侧重于对水质的监测，在监测到水质超标时进行留样。当然，水质检测模式也可以在进行水质监测的同时进行留样，即不管水质是否超标均进行水样留样操作。而采样模式则侧重于水样取样，根据预设的采样模式(等时、等量、时间等比例、流量等比例、液位触发等)将取水点的水样抽取输送至定容瓶13中，然后控制系统11再控制配样蠕动泵和相应的夹管阀工作，以将检测定容瓶13中的水样抽取输送至待检采样瓶15和/或备份采样瓶16中进行留存。可以理解，所述检测探头箱12可以省略，即本发明的水质在线监管采样装置只具有采样功能，所述水样临时储存装置只包括定容瓶13。另外，作为另一种选择，所述定容瓶13也可以省略，所述水样临时储存装置只包括检测探头箱12。
可以理解，所述控制系统11负责运行模式和采样流程控制、采样管路泵阀控制、摄像机/门禁控制、样品信息和用能/排污数据采集、用能、排污数据的统计分析和预警及与云服务器进行远程数据交互等内容，取样人员可以通过移动端APP与控制系统11进行交互。
具体地，所述控制系统11可以实现等比例采样、同步备份采样、用能/排污监控等功能控制，其中，等比例采样指的是：系统可按时间等比例或流量等比例采集混合样品，以时间等比例采样为例，常规采样模式的间隔为2h/次，时间等比例采样的间隔可为10min/次，通过缩短采样时间间隔，少量多次获取混合样品，其代表性更强，更能适应不同行业/企业的排污规律，有效杜绝偷排现象。同步备份采样指的是：留样区分为待检样品区和备份样品区，其中备份样品区设有二级门禁，一般取样人员不具备对备份样品的操作权限，系统采样时，待检样瓶和备份样瓶同时等量留存同一个水样，当送检的待检样品的测试结果存在疑议或其他原因需要复检时，可启用备份样品进行检测。而当本发明的水质在线监管采样装置用于用能/排污监控时，可实时采集企业的用水量、用电量、燃煤(气)量等用能数据，并同步监控污水排放量，上述用能数据和排污数据远程在线传输至云服务器。企业预先申报用能/排污衡算系数和用能/排污转化时间，当水质在线监管采样系统监控到的用能/排污数据明显大于企业申报的衡算系数时可远程发出预警，具体的预警算法可以是：
其中，t表示用能/排污转化时间，用能T1/T0表示T1或T0时刻的用能量，排污T1/T0+t表示T1或T0+t时刻的排污量。
另外，作为优选的，所述水质在线监管采样装置还包括用于进行视频监控的摄像机(图未示)，所述摄像机与控制系统11连接，控制系统11可控制其转动。所述云台摄像机可以设置在机柜10的顶部，或者立杆安装于机柜10旁，只需安装位置能满足视频监控功能即可。所述摄像机的初始监控方位为取水点，从而可以实时监控取水点的水体表现、水文情况、排污情况等。当外门102被打开时，控制系统11将摄像机的监控视角从初始监控方位转动到机柜外门102位置，从而对取样过程进行监控记录，当外门102被关闭时，摄像机的监控视角复位到初始监控方位。
采样瓶设有至少一个与瓶腔连通的瓶口200，瓶口200上安装有可实现自密封的自密封机构(附图未标识)，通过自密封机构将采样管路与瓶腔连通以使采样管路输出的样品进入瓶腔中，并且在进样前和进样后使瓶腔保持密封状态。本发明的采样瓶，通过在采样瓶的瓶口上安装自密封机构，进样时通过自密封机构将采样管路与瓶腔连通，从而使采样管路输出的样品进入瓶腔中，进样后通过自密封机构使瓶腔保持密封状态，整个取样采样过程无法打开瓶盖，可以有效地防止在取样过程中对水样进行篡改。可以理解，所述待检采样瓶15和备份采样瓶16的结构完全一致，为同一种采样瓶，也确保待检样瓶和备份样瓶中的水样的一致性。
在本发明优秀的实施方式中，如图4至图9所示，采样瓶设有至少一个瓶口200，所述瓶口200内设置有凸台201，所述凸台201靠近瓶口200的一侧设置有内盖202，瓶口200外还配装有外盖203，所述外盖203与瓶口200可密封的设置。优选地，凸台201为环形凸台。
另外，所述内盖202和外盖203之间还设置有密封垫204，所述密封垫204的直径与瓶口200的外径相当。当外盖203锁紧之后，内盖202(瓶口200)和外盖203之间的间隙高度略小于密封垫204的厚度，从而外盖203可将密封垫204压紧在内盖202和瓶口200上，保证瓶口200良好密封。所述密封垫204为弹性软体材质，可以被接头穿透，并且在接头拔出后，密封垫204上的穿孔可以自动恢复，仍能保持密封效果。
此外，外盖203与瓶口200可密封的结构可以为多种，只需满足通过外盖203与瓶口200的配合，能有效的隔离瓶内样液与外界的接触即可，例如：瓶口200的外周侧设置有外螺纹，所述外盖203的内壁上设置有内螺纹，所述外盖203通过螺纹配合与瓶口200锁紧密封，通过螺纹可快速的密封，以便于便捷的实现采样后样液与外界的隔离。还可以是其它的结构，例如，外盖203与瓶口200通过卡搭的结构；或者外盖203与瓶口200安装到位后通过融胶的方式，这根据具体情况可以适当的调整，关于具体固定的位置关系或者其它实现同等功能的结构形状，这对于本领域技术人员应当是易于构想到的，故在此不再一一赘述。
优选地，内盖202表面与瓶口200平齐，以提高整个瓶口的密封性。
另外，内盖202上设置有可自动密封锁止结构的止动阀206，所述止动阀206一端固定在内盖202上，相对设置的另一端远离内盖202延伸设置。
在本发明优选的具体实施方式中，所述外盖203和内盖202上开设有孔，接头可以穿过外盖203和内盖202孔并穿透密封垫204插入采样瓶内。优选地，所述外盖203和内盖202的开设的孔为圆孔；进一步地，所述外盖203和内盖202的开设的孔为同心的圆孔。
当接头穿过外盖203、密封垫204、内盖202后顶到止动阀206上，从而推动止动阀206内的弹性结构朝向瓶内方向移动，此时止动阀206处于打开状态，从而水样或气体可以通过止动阀206进入到采样瓶内，而当拔出接头时，由于弹性结构的弹力作用，止动阀206朝向瓶口200的方向移动，止动阀206处于密封锁止状态。
具体地，所述止动阀206包括阀座207、阀芯208、弹簧，所述阀座207固定安装在内盖202中心的圆孔处，所述阀芯208设置在阀座207内，所述阀座207为圆筒状结构，阀座207的侧壁上对称开设有滑槽209。
另外，在本发明的其它实施例中，所述阀座207也可以采用方筒结构或者其他筒状结构。所述阀芯208包括一体式连接的弹簧限位柱210和阀板211，其中阀板211靠近内盖202设置，所述弹簧限位柱210远离内盖202设置。所述阀板211为圆盘状，直径略小于阀座207的圆筒内径，或者等于阀座207的圆筒内径。阀板211的圆周上设置有至少两个止动销212，阀座207侧壁设置有至少两个滑槽209，所述止动销212嵌入阀座207侧壁上的滑槽209中，并可沿滑槽209可滑动的设置。优选地，为了确保运动的平稳性，止动销212和滑槽209为两个，沿阀板211的中心对称设置。
所述弹簧则一端套设在弹簧限位柱210上，另一端抵靠在阀座207的底壁上，弹簧的有效形变行程大于阀座207的圆筒高度，即止动销212在滑槽209内处于初始状态位置时，弹簧已经处于压缩状态。当将采样瓶固定在采样瓶支架17上后，接头插入内盖202后推动阀芯208朝向瓶内的方向移动，止动销212沿滑槽209滑动至上限位，即滑槽209的顶端，此时弹簧处于最大压缩量，此时阀芯208处于最大打开程度，水样或气体可以经由两滑槽209进入或排出采样瓶内。而当将采样瓶从采样瓶支架17取下时，接头抽出瓶口200，阀芯208受到弹簧的弹力朝向靠近瓶口200的方向移动，最终滑入下锁止位，此时阀板211与内盖202齐平，内盖202上的中心圆孔处于封闭状态，滑槽209的底端抵住止动销212，防止其再进行竖向移动，由于接头插入采样瓶所施加的是法向作用力，即竖向作用力，故而即使接头再次插入瓶口200，由于滑槽209的底端对止动销212的限位作用，阀芯208无法再被顶起，无法再通过内盖202上的圆孔向采样瓶内注入或抽取水样。并且，所述滑槽209在下锁止位设置有锁止扣213，所述锁止扣213用于对止动销212在水平方向上的移动进行限位，防止阀板211受到非法向力而使止动销212脱离下锁止位，从而实现采样瓶的自动密封锁止，防止采样人员对水样进行篡改。具体地，所述滑槽209包括第一弧形槽2091、第二弧形槽2092和锁止槽2093，所述第二弧形槽2092位于第一弧形槽2091和锁止槽2093之间，其中，止动销212在第一弧形槽2091和第二弧形槽2092内沿着弧面滑动，即所述止动销212在第一弧形槽2091和第二弧形槽2092内的运动轨迹是弧形。其中，当所述止动销212位于第一弧形槽2091内时，止动销212即处于初始状态位置；当所述止动销212位于第一弧形槽2091的顶端时，止动销212处于上限位；当止动销212位于锁止槽2093内时，所述止动销212处于下锁止位，通过锁止槽2093对止动销212的竖向移动进行限位，即止动销212的竖向移动被锁止槽2093的顶面所限制，阀芯208无法再被顶起。而所述锁止扣213即设置在锁止槽2093与第二弧形槽2092的过渡位置处，从而确保止动销212可以从第二弧形槽2092顺利地滑动至锁止槽2093内，而无法轻易地从锁止槽2093中滑动至第二弧形槽2092内，防止阀板211受到非法向力而使止动销212轻易地脱离下锁止位。
可以理解，作为优选的，所述阀板211靠近内盖202的表面上还开设有解锁槽214，可以通过辅助工具插入解锁槽214后仅施加水平扭转力，转动阀芯208，使止动销212以脱离锁止扣213，从而从下锁止位脱离，然后，通过在解锁槽214上施加相应外力，并在弹簧弹力的共同作用下，可使阀芯208、止动销212恢复到初始状态位置，从而实现带止动阀206的内盖202重复使用。例如，所述解锁槽214的形状为条形槽，通过小号一字螺丝刀插入解锁槽214后转动阀板211。
另外，作为优选的，所述外盖203带有止动防伪环205，如果拧开外盖203，则止动防伪环205将脱落而无法还原，从而留下开启痕迹。
另外，作为优选的，每个采样瓶的瓶身上都标识有唯一编码标识或电子类标签，该编码标识为条形码或二维码形式。当采样瓶被装入水质在线监管采样装置的对应瓶位时，配套的扫描设备(也可以是预装专业采样软件的手机)将该编码扫描写入云服务器中的采样系统，待装入的空瓶采集完水样后，现场端的控制系统11将采样信息(例如采样时间、采样点位、采样量、样瓶编码等)远程上报至云服务器。将现场端采集的水样取回实验室时，实验室只能扫描获取采样瓶编码，无法获取其他采样信息，水样检测完成后，实验室将样瓶编码和对应的检测数据远程上报至云服务器，云服务器通过样瓶编码将采样信息和对应的检测数据进行关联从而形成完整的数据链。如此，可对采样环节与测试环节进行信息隔离，一般采样人员无法获得其所取样品的测试结果，而实验室检测人员则无法获得其所检样品的采样信息，通过“采测分离”流程管控，有效防止针对样品的弄虚作假行为。
可以理解，如图10至图13所示，在本发明的一个变形实施例中，所述止动阀206还可采用以下结构，本变形实施例中的止动阀206的结构与上述优选实施例中的结构大致相同，区别在于阀芯208的自动密封锁止结构不同。具体地，在本变形实施例中，所述止动阀206包括阀座207、阀芯208和弹簧，所述阀座207上沿径向贯穿开设有第一限位槽2071和第二限位槽2072，所述第一限位槽2071和第二限位槽2072呈上下排布。所述阀芯208包括一体式连接的弹簧限位柱210和阀板211，所述阀板211上对称设置有两个弹性支脚215，两个弹性支脚215位于弹簧限位柱210和阀板211之间。在接头插入瓶口200内并推动阀芯208移动的过程中，弹性支脚215未发生弹性形变，而当阀芯208在弹簧弹力作用下移动的过程中，两个弹性支脚215可进行收拢，然后通过第一限位槽2071和第二限位槽2072分别对两个弹性支脚215进行初始状态位置限位、上限位限位和下锁止位限位。具体地，当未将接头插入采样瓶内时，两个弹性支脚215处于初始状态位置，此时，弹簧被初步压缩，两个弹性支脚215的展开臂的底端抵靠在第一限位槽2071的底面上；而当接头插入瓶口200内并推动阀芯208时，所述阀芯208整体朝向阀座207底壁的方向移动，当两个弹性支脚215的展开臂的顶端抵靠在第一限位槽2071的顶面上时，两个弹性支脚215处于上限位，此时弹簧处于最大压缩量，此时阀芯208处于最大打开程度，水样或气体可以经由第一限位槽2071和第二限位槽2072进入或排出采样瓶内；当拔出接头后，阀芯208在弹簧的弹力作用下整体朝向远离阀座207底壁的方向移动，最终滑入下锁止位，在从第一限位槽2071移动至第二限位槽2072的过程中，两个弹性支脚215的展开臂被挤压而收拢，当两个弹性支脚215进入到第二限位槽2072后，两个展开臂再次展开并限位在第二限位槽2072内，即当两个弹性支脚215移动至下锁止位时，第二限位槽2072对两个弹性支脚215起到限位作用，此时，阀板211与内盖202齐平，内盖202上的中心圆孔处于封闭状态，无法再通过内盖202上的圆孔向采样瓶内注入或抽取水样。另外，作为优选的，所述弹性支脚215的展开臂的底端设计为弧面或斜面结构，便于在第一限位槽2071和第二限位槽2072之间平滑过渡，展开臂的顶端设计为平面结构，便于与第一限位槽2071的顶面或者第二限位槽2072的顶面抵住，防止轻易滑出当前限位状态。另外，当弹性支脚215处于上限位时，弹性支脚215的展开臂的顶端也可以不抵靠在第一限位槽2071的顶面上，此时，弹簧处于最大压缩量即可，通过弹簧来实现上限位的限位作用。当弹性支脚215处于下锁止位时，阀板211与内盖202齐平，弹性支脚215的展开臂的顶端抵靠在第二限位槽2072的顶面上。可以理解，本变形实施例的止动阀206在不借用辅助工具的情况下为一次性使用，一旦强行顶动阀芯208，两个弹性支脚215的展开臂会在第二限位槽2072的限位作用下出现损坏，后期水样检测打开瓶盖时，可以通过检查弹性支脚215的结构完整性来判定是否篡改了水样。若需要实现带止动阀206的内盖202进行重复利用，则需要借助辅助工具插入到阀板211上的解锁槽214内并仅施加水平扭转力，将两个弹性支脚215从第二限位槽2072内转出，然后，通过在解锁槽214上施加相应外力，并在弹簧弹力的共同作用下，使弹性支脚215回到第一限位槽2071的初始状态位置即可。可以理解，所述弹性支脚215的数量还可以是三个、四个或者多个，多个弹性支脚215在阀板211和弹簧限位柱210之间均匀分布。
可以理解，本发明的采样瓶可以作为一个单独的产品来进行使用，并且可以应用到其它水质在线监管采样装置中。
如图14至图16所示，所述采样瓶支架17的底部为接水盘171，所述接水盘171上设置有排水孔，在异常情况下采样瓶溢出的水样可经接水盘171上的排水孔排出。所述采样瓶支架17上设置有多个采样瓶安装位，每个采样瓶安装位都设置有上安装组件173和下安装组件172，其中，所述上安装组件173用于固定采样瓶的上端并向采样瓶内注入或抽出气体，所述下安装组件172用于固定采样瓶的下端并向采样瓶内注入或抽出水样。所述下安装组件172包括下限位卡套1721和水样接头1722，所述采样瓶支架17的底板上开设有圆孔，所述下限位卡套1721位于采样瓶支架17的底板上，所述水样接头1722穿过该圆孔后与下限位卡套1721通过螺纹锁紧固定。所述水样接头1722的插入端为尖锐结构，其尾端为宝塔接头1724，所述水样接头1722的插入端的侧壁上开设有出水孔1723。所述水样接头1722的中间段的外壁上设置有限位螺母1725，所述限位螺母1725与宝塔接头1724一体成型制成，所述限位螺母1725靠近插入端的表面上开设有环形槽1726，所述环形槽1726内安装有密封圈，防止水样接头1722穿过采样瓶支架17底板的位置处出现漏水。其中，所述水样接头1722插入端的尖锐结构便于刺穿密封垫204，而宝塔接头1724则用于与输水软管连接，当水样接头1722与下限位卡套1721锁紧固定后，所述限位螺母1725紧贴于采样瓶支架17的底板下表面。当采样瓶装入瓶位后，水样接头1722刺穿密封垫204进入瓶内，此时水样接头1722侧壁上的出水孔1723的下沿高于密封垫204并与内盖202齐平，从而保证注入水样时不会从密封垫204的下方漏出，而排样时则可以将瓶内的水样完全排空无残留。
所述上安装组件173包括上限位卡套1727、空气接头1728、弹簧和穿板卡套1729，所述采样瓶支架17的顶板上开设有圆孔，穿板卡套1729嵌入在该圆孔内，穿板卡套1729的上折边通过螺丝与支架顶板固定。所述空气接头1728为圆管状，其上端为圆头手柄，中心为通气管，下端为尖锐结构以便于刺穿密封垫204，所述空气接头1728穿过穿板卡套1729后与上限位卡套1727通过螺纹锁紧固定。所述弹簧安装在上限位卡套1727和支架顶板之间，具体地，弹簧的上端套设在穿板卡套1729上，弹簧的下端则抵在上限位卡套1727的上表面上，弹簧用于压紧上限位卡套1727从而使空气接头1728安装到位，通过提拉空气接头1728的圆头手柄可压缩弹簧，此时空气接头1728从采样瓶内拔出，便于进行装卸采样瓶的操作。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)
1.一种水质在线监管采样装置，其特征在于，
包括机柜(10)、控制系统(11)、配样泵组(14)、待检采样瓶(15)、备份采样瓶(16)和采样瓶支架(17)，所述控制系统(11)、配样泵组(14)、待检采样瓶(15)、备份采样瓶(16)和采样瓶支架(17)均设置在机柜(10)内，所述采样瓶支架(17)固定安装在机柜(10)的内壁上，所述待检采样瓶(15)和备份采样瓶(16)安装在采样瓶支架(17)上并可取下，所述配样泵组(14)用于将水样分别泵送至待检采样瓶(15)和备份采样瓶(16)中进行储存，所述控制系统(11)与配样泵组(14)电性连接；
所述机柜(10)的内部由隔板分成至少两个独立的隔离区域，待检采样瓶(15)和备份采样瓶(16)分别位于不同的隔离区域内；
所述待检采样瓶(15)和备份采样瓶(16)为同一种采样瓶，所述采样瓶设置有至少一个与瓶腔连通的瓶口(200)，所述瓶口(200)内设置有凸台(201)，所述凸台(201)靠近瓶口(200)的一侧设置有内盖(202)，所述瓶口(200)外还配装有外盖(203)，所述外盖(203)与瓶口(200)锁紧密封，所述外盖(203)和内盖(202)上均开设有通孔；所述采样瓶还包括具有自动密封锁止结构的止动阀(206)，所述止动阀(206)一端固定在内盖(202)的通孔处，相对设置的另一端远离内盖(202)延伸设置；
所述止动阀(206)包括阀座(207)、阀芯(208)和弹簧，所述阀座(207)固定安装在内盖(202)上，所述阀芯(208)设置在阀座(207)内，所述阀芯(208)包括连接为一体的弹簧限位柱(210)和阀板(211)，所述阀板(211)靠近内盖(202)设置，所述弹簧的一端套设在弹簧限位柱(210)上，另一端抵靠在阀座(207)的底壁上，所述阀板(211)的圆周上设置至少两个止动销(212)，所述阀座(207)的两侧壁上开设有至少两个滑槽(209)，所述止动销(212)嵌入所述滑槽(209)内并在滑槽(209)内可滑动的设置，止动销(212)在滑槽(209)内处于初始状态位置时，弹簧已经处于压缩状态，当将采样瓶固定在采样瓶支架(17)上后，接头插入内盖(202)后推动阀芯(208)朝向瓶内的方向移动，止动销(212)沿滑槽(209)滑动至上限位，即滑槽(209)的顶端，此时弹簧处于最大压缩量，此时阀芯(208)处于最大打开程度，水样或气体可以经由至少两个滑槽(209)进入或排出采样瓶内，而当将采样瓶从采样瓶支架(17)取下时，接头抽出瓶口(200)，阀芯(208)受到弹簧的弹力朝靠近瓶口(200)的方向移动，最终滑入下锁止位，即滑槽(209)的底端，此时阀板(211)与内盖(202)齐平，内盖(202)上的中心圆孔处于封闭状态，滑槽(209)的底端抵住止动销(212)，防止其竖向移动；
或者，所述止动阀(206)包括阀座(207)、阀芯(208)和弹簧，所述阀座(207)固定安装在内盖(202)的圆孔处，所述阀座(207)为筒状结构，所述阀芯(208)设置在阀座(207)内，所述阀芯(208)包括连接为一体的弹簧限位柱(210)和阀板(211)，所述阀板(211)靠近内盖(202)设置，所述弹簧的一端套设在弹簧限位柱(210)上，另一端抵靠在阀座(207)的底壁上，所述阀板(211)与弹簧限位柱(210)之间设置有多个均匀分布的弹性支脚(215)，所述阀座(207)上开设有沿径向贯穿的第一限位槽(2071)和第二限位槽(2072)，所述第一限位槽(2071)和第二限位槽(2072)呈上下排布；当所述弹性支脚(215)处于初始状态位置时，弹簧被压缩，弹性支脚(215)的展开臂的底端抵靠在第一限位槽(2071)的底面上，接头插入瓶口(200)内并推动阀芯(208)，当弹性支脚(215)的展开臂的底端抵靠在第一限位槽(2071)的顶面上或者弹簧处于最大压缩量时，弹性支脚(215)处于上限位，所述止动阀(206)处于打开状态，当拔出接头后，在弹簧的回弹力作用下，弹性支脚(215)从第一限位槽(2071)滑动至第二限位槽(2072)内并被限位，弹性支脚(215)处于下锁止位，所述阀板(211)与内盖(202)齐平。
2.如权利要求1所述的水质在线监管采样装置，其特征在于，
还包括用于临时存储水样的水样临时储存装置，所述水样临时储存装置分别与采样泵和配样泵组(14)连接，所述水样临时储存装置包括检测探头箱(12)和/或定容瓶(13)，所述检测探头箱(12)还用于对水样进行常规水质监测。
3.如权利要求1所述的水质在线监管采样装置，其特征在于，
所述阀板(211)靠近内盖(202)的表面上还开设有解锁槽(214)。
4.如权利要求1所述的水质在线监管采样装置，其特征在于，
所述采样瓶支架(17)的底部为接水盘(171)，所述接水盘(171)上设置有排水孔，所述采样瓶支架(17)上设置有多个采样瓶安装位，每个采样瓶安装位都设置有上安装组件(173)和下安装组件(172)，所述上安装组件(173)用于固定采样瓶的上端并向采样瓶内注入或抽出气体，所述下安装组件(172)用于固定采样瓶的下端并向采样瓶内注入或抽出水样。
5.如权利要求4所述的水质在线监管采样装置，其特征在于，
所述下安装组件(172)包括下限位卡套(1721)和水样接头(1722)，所述采样瓶支架(17)的底板上开设有圆孔，所述下限位卡套(1721)位于采样瓶支架(17)的底板上，所述水样接头(1722)穿过该圆孔后与下限位卡套(1721)锁紧固定；
所述水样接头(1722)的插入端的侧壁上开设有出水孔(1723)，其尾端为宝塔接头(1724)，所述水样接头(1722)中间段的外壁上设置有限位螺母(1725)，所述限位螺母(1725)靠近插入端的表面上开设有环形槽(1726)，所述环形槽(1726)内安装有密封圈。
6.如权利要求4所述的水质在线监管采样装置，其特征在于，
所述上安装组件(173)包括上限位卡套(1727)、空气接头(1728)、弹簧和穿板卡套(1729)，所述采样瓶支架(17)的顶板上开设有圆孔，所述穿板卡套(1729)嵌入在该圆孔内，穿板卡套(1729)的上折边与顶板固定连接，所述空气接头(1728)穿过穿板卡套(1729)后与上限位卡套(1727)锁紧固定，所述弹簧的一端套设在穿板卡套(1729)上，另一端抵在上限位卡套(1727)上。
7.如权利要求1所述的水质在线监管采样装置，其特征在于，
所述待检采样瓶(15)和备份采样瓶(16)的瓶身上均有唯一编码标识或电子类标签。
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