CN113834695A - 用于复杂河段的定点采样装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于复杂河段的定点采样装置，涉及采样设备的技术领域，包括用于固定在地面上的立柱和安装在立柱上的延伸架，延伸架的长度方向垂直于立柱的长度方向设置，且延伸架上沿延伸架的长度方向滑动连接有多个滑移件，每个滑移件上均安装有伸缩杆，伸缩杆一端朝向地面并连接有水质采样器，滑移件上设置有用于驱动伸缩杆伸缩的第一驱动源和用于驱动滑移件在延伸架上滑移的第二驱动源。延伸架在采样过程中沿河道的截面方向设置，使得延伸架上的多个滑移件能够依次沿河道截面方向排列，同时控制所有的水质采样器一起浸没到水中，即可实现对河道多点位的同时采样，从而获取到变量控制更加精准的样品，有利于提高检测数据的准确性。

Description

用于复杂河段的定点采样装置

技术领域

本申请涉及采样设备的领域，尤其是涉及一种用于复杂河段的定点采样装置。

背景技术

在环境保护的过程中，需要对不同的地域中进行不同的采样检测，从而确认当地生态环境的状态，其中水质检测一般是在水域中采集水样，再对水样进行分析测定，以获得水体污染的基本数据。

而当对河面开阔的河流进行取样时，为了提高后续检测数据的精准，需要沿河流的截面增加采样点。传统的采样方式是将水质取样器绑在竹竿上，再将竹竿伸入到水中，通过轮流对不同截面位置进行取样的方式来获取多点水样。

但上述的取样方式无疑存在由于取样时间的不同，而无法有效控制变量，实际的取样精度并不高。

发明内容

为了提高取样精度，本申请提供一种用于复杂河段的定点采样装置。

本申请提供一种用于复杂河段的定点采样装置，采用如下的技术方案：

一种用于复杂河段的定点采样装置，包括用于固定在地面上的立柱和安装在立柱上的延伸架，所述延伸架的长度方向垂直于立柱的长度方向设置，且所述延伸架上沿延伸架的长度方向滑动连接有多个滑移件，每个所述滑移件上均安装有伸缩杆，所述伸缩杆一端朝向地面并连接有水质采样器，所述滑移件上设置有用于驱动伸缩杆伸缩的第一驱动源和用于驱动滑移件在延伸架上滑移的第二驱动源。

通过采用上述技术方案，延伸架在采样过程中沿河道的截面方向设置，使得延伸架上的多个滑移件能够依次沿河道截面方向排列，同时控制所有的第一驱动源启动，以使得所有的水质采样器一起浸没到水中，即可实现对河道多点位的同时采样，从而获取到变量控制更加精准的样品，有利于提高检测数据的准确性。

可选的，所述延伸架包括多个连接柱，多个连接柱首尾依次相连，且相邻连接柱之间可拆卸地固定在一起。

通过采用上述技术方案，随着连接到一起得到连接柱的数量增加或减少，延伸架的整体长度能够得到相应的改变，从而适用于不同宽度的河道。

可选的，所述滑移件上开设有贯穿滑移件的滑移通道，所述滑移件通过滑移通道套设在连接柱上，所述连接柱朝向地面的侧壁与滑移通道的背离地面的内壁之间存在间隔，且滑移通道的背离地面的内壁上设有抵接件，不同滑移件上的抵接件和连接柱朝向底面的侧壁之间的距离从靠近立柱一侧到远离立柱一侧依次增大，所述连接柱朝向地面的侧壁上可拆卸连接有拦截件，且不同连接柱上的抵接件和连接柱朝向底面的侧壁之间的距离从靠近立柱一侧到远离立柱一侧依次减小，且所述抵接件与拦截件一一对应，所述抵接件和连接柱朝向底面的侧壁之间的距离小于相应拦截件的高度。

通过采用上述技术方案，在滑移件沿延伸架远离立柱的过程中，由于用户是处在立柱所固定的地面上，用户对于滑移件的位置仅通过目测的方式进行判断，无法做的准确定位，当需要多次采样时就容易出现第二次采样的位置与第一次采样的位置不同，因此通过设置拦截板，将特定的滑移件拦截在固定的位置，在多次采样过程中，也能够保障滑移件的位置不会出现变化，并且对于其他滑移件的移动不会造成干扰。

可选的，所述拦截件上设置有磁铁，所述抵接件上设置有铁磁金属。

通过采用上述技术方案，当拦截件将相应的滑移件拦截下来后，相应的第二驱动源停止工作，拦截件通过磁吸将抵接件吸附住，降低滑移件在外界风力、水力作用下发生移动，提高水质采样过程中的稳定性。

可选的，所述立柱上转动连接有转盘，所述转盘的周向外侧壁上设有用于与延伸架对接的扩展架，所述立柱上设有连接架，所述连接架的一端固定在立柱上，连接架的另一端固定在延伸架上，所述立柱通过连接架与延伸架固定连接，所述滑移件上开设有供连接架通过的避让槽。

通过采用上述技术方案，扩展架安装在转盘上，用户通过转动转盘来调整扩展架的朝向，当需要取回滑移件上的水质采样器时，将滑移件从延伸架上移动到扩展架上，然后转动转盘，使扩展架从朝向河道一侧转动到远离河道一侧，使得用户在取出水质采样器的过程中，不易出现掉落河中的情况，提高人员安全性。

可选的，所述滑移件处在滑移件滑动方向一端端面上设有卡接件，滑移件处在滑移件滑动方向的另一端端面上开设有与卡接件相适配的第一卡槽，所述卡接件由弹性材料制作而成。

通过采用上述技术方案，在滑移件从靠近立柱到远离立柱的运动过程中，通过卡接件将所有滑移件连接在一起，仅需距离立柱最远的滑移件上的第二驱动源工作，即可带动所有滑移件一起移动，有效减少能源的使用。

可选的，所述卡接件处在滑移件朝向立柱的端面上，所述转盘的周向外侧壁上开设有与卡接件相适配的第二卡槽。

通过采用上述技术方案，当滑移件从远离立柱的一侧向靠近立柱的一侧移动时，滑移件依次通过卡接件连接在一起，最终距离立柱最近的滑移件上的卡接件卡入到第二卡槽中，使得整体滑移件在转盘转动过程中不易在扩展架上移动，提高对滑移件的保护能力。

可选的，所述伸缩杆包括第一中空管和第二中空管，所述第一中空管的一端固定在滑移件上，第一中空管的另一端朝向地面，所述第二中空管套设在第一中空管上，所述采样器固定在第二中空管上，所述第一驱动源包括第一微型电机和绕线辊，所述绕线辊转动连接在第一中空管的内壁上，所述第一微型电机固定在第一中空管上并用于驱动绕线辊转动，所述绕线辊上绕卷有绳子，绳子的一端固定在第二中空管上。

通过采用上述技术方案，第一中空管对于第二中空管起到引导、限位的作用，使得水质采样器在接触到水流后，不易受到水流作用而出现位置上的改变，降低外界影响，确保采样点一致。

可选的，所述立柱与延伸架上连接有若干吊绳，所述吊绳的一端固定在立柱远离地面的端部上，吊绳的另一端固定在延伸架远离立柱的端部上。

通过采用上述技术方案，吊绳和连接架一起稳固延伸架，降低延伸架远离立柱的一端在重力作用下出现低于延伸架靠近立柱的另一端的情况。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过搭建延伸架，使得多个滑移件可以依次沿河道的截面方向排列，多个水质采样器可以同时完成对河水的取样，从而有利于提高检测精度；

通过对滑移件在延伸架上的位置进行定位，在进行多次采样时能够有效控制采样点的一致性，进一步减少变量的出现；

通过设置第一中空管和第二中空管，使得水质采样器不易受到水流作用而出现位置上的改变，进一步确保采样点的一致性。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的转盘和立柱连接结构的剖视图。

图3是本申请实施例的延伸架和立柱连接结构的剖视图。

图4是本申请实施例的装卸水质采样器时的结构示意图。

图5是本申请实施例的滑移件和伸缩杆连接结构的示意图。

图6是本申请实施例的滑移件和伸缩杆连接结构的剖视图。

附图标记说明：1、立柱；11、安装座；12、定滑轮；13、绑线扣；14、连接架；15、卡接槽；2、延伸架；21、连接柱；22、连接座；23、螺杆；24、环形连接件；25、拦截件；3、滑移件；31、滑移通道；32、避让槽；33、滚轮；34、抵接件；35、卡接件；351、引导面；352、抵接面；36、第一卡槽；4、伸缩杆；41、第一中空管；411、穿杆通道；42、第二中空管；421、抱箍；422、连接杆；5、水质采样器；6、转盘；61、滑槽；62、连通孔；63、滑块；64、把手；65、扩展架；66、第二卡槽；7、吊绳；8、第一驱动源；81、第二微型电机；82、绕线辊；83、绳子；9、第二驱动源。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于复杂河段的定点采样装置，参照图1，包括立柱1和延伸架2，延伸架2固定在立柱1上，且延伸架2上沿延伸架2的长度方向滑动连接有多个滑移件3，每个滑移件3上均安装有伸缩杆4，伸缩杆4上连接有水质采样器5。

参见图1，立柱1的一端上一体成型有安装座11，安装座11的横截面大于立柱1的横截面，立柱1通过安装座11支撑在地面上，并且安装座11上开设有多个沿立柱1均匀分布的安装孔。在使用时，通过将螺栓的一端穿过安装孔再插入地面以固定安装座11。立柱1的另一端上转动连接有定滑轮12。立柱1周向侧壁的中部上还设置有转盘6、连接架14以及与定滑轮12配合的绑线扣13，转盘6转动连接在立柱1上，连接架14和绑线扣13则固定连接在立柱1上，其中，绑线扣13和连接架14均比转盘6更加靠近定滑轮12，但绑线扣13和连接架14分别处在立柱1的两侧。连接架14未与立柱1连接端部沿立柱1的径向方向延伸，且连接架14的该端部朝向安装座11的一侧侧壁上开设有螺纹孔。

参见图1、图2，立柱1的周向侧壁上开设有卡接槽15，转盘6覆盖在卡接槽15上，转盘6周向内侧壁上开设有多个滑槽61，每个滑槽61的截面与卡接槽15的截面相同，且随着转盘6转动，每个滑槽61依次与卡接槽15连通。转盘6的周向外侧壁上开设有多个与滑槽61一一对应的连通孔62，连通孔62与对应的滑槽61连通，连通孔62的截面小于滑槽61的截面。每个滑槽61的内壁上均滑动连接有滑块63，滑块63的截面与滑槽61的截面相适配。

参见图2，转盘6的周向侧壁上设置有一个扩展架65和多个把手64，多个把手64绕立柱1的周向方向间隔设置在转盘6上。每个滑槽61对应一个把手64，把手64的一端穿入连通孔62并固定在滑块63上。在本申请实施例中，把手64有四个，且相邻把手64之间形成的夹角为60度，因此，把手64所在区域为转盘6周向侧壁的一半，而扩展架65处在转盘6的另一半圆侧壁的中部。

参见图2、图3，扩展架65未与转盘6连接的端部沿转盘6的径向方向向外延伸，使扩展架65的长度能够容纳至少三个滑移件3。且扩展架65向外延伸的端部具有弧形的倒角。通过将不同的把手64上的滑块63卡接到卡接槽15中，可以改变扩展架65的朝向。在其中一个把手64上的滑块63卡接到卡接槽15时，扩展架65和连接架14处在立柱1的同一侧，且扩展架65的朝向与连接架14的朝向一致。

参照图3、图4，延伸架2通过连接架14与立柱1连接。延伸架2包括多个连接柱21，多个连接柱21首尾依次相连，且相邻连接柱21之间可拆卸地固定在一起。在使用时，用户根据立柱1与河道之间的距离调整连接柱21的数量，从而改变延伸架2的长度以适应不同的采样环境。

连接柱21的截面与拓展架的截面相同。当扩展架65的朝向与连接架14的朝向相同时，扩展架65具有弧形倒角的端部靠近延伸架2，且扩展架65和延伸架2之间仅存在较小的空隙，此时的扩展架65和延伸架2共同被视为供滑移件3移动的滑轨。

在本实施例中，定义连接柱21朝向立柱1的一端为头部，连接柱21远离立柱1的一端为尾部。连接柱21头部和尾部上均一体连接有两个连接座22，且同一端的连接座22分别处在连接柱21上下两个侧壁上。相邻连接柱21首尾贴靠在一起时，两个连接柱21相应端部的连接座22同样贴靠在一起，通过螺栓和螺母的配合即可将两个连接座22固定在一起，从而实现连接柱21的可拆卸连接。另外，连接柱21的中部沿竖直方向贯穿有通槽，将螺杆23的一端穿过通槽后螺纹连接在连接架14的螺纹孔中，从而实现连接柱21和连接架14的固定。连接柱21的顶部侧壁上还固定有环形连接件24，环形连接件24靠近连接柱21的尾部。

当立柱1所固定的地面位置距离河道中采样位置较远的时候，延伸架2就需要使用较多数量的连接柱21组成而成，为了提高延伸架2的安装稳定性，除了通过连接架14来对延伸架2上最靠近的立柱1的连接柱21进行固定外，还会通过吊绳7对延伸架2中最远离立柱1的连接柱21进行固定。吊绳7的具体固定方式为，吊绳7一端绑定在相应连接柱21上的环形连接件24，吊绳7的另一端绕卷在定滑轮12后绑定在立柱1的绑线扣13上。吊绳7的数量具体由延伸架2的长度来决定，延伸架2的长度越长，吊绳7的数量越多，在本申请实施例中，连接柱21仅三个，相对的长度有限，只需配置一个吊绳7即可。

参见图3、图4，滑移件3上开设有贯穿滑移件3的滑移通道31，滑移件3通过滑移通道31套设在连接柱21上，滑移通道31的顶部两侧内壁上均转动连接有两个滚轮33，滑移件3通过滚轮33支撑在连接柱21上，并使得连接柱21朝向地面的侧壁与滑移通道31的背离地面的内壁之间存在间隔。滑移件3上设置有用于驱动滚轮33转动的第二驱动源9，在本申请实施例中，第二驱动源9为第一微型电机，该第一微型电机具有无线通讯功能，以用于接收外界的控制信号，另外，第一微型电机上安装有蓄电池以提供电能。第一微型电机固定在滑移件3的外侧壁上，并且第一微型电机的输出轴与一个滚轮33同轴连接。

参见图4、图5，滑移件3的顶部开设有与滑移通道31连通的避让槽32，并且避让槽32的两端沿滑移件3的滑动方向分布延伸到滑移件3的两侧侧壁上。避让槽32的宽度分布大于连接座22的宽度、环形连接件24的宽度以及用于固定连接架14和连接柱21的螺杆23宽度；同样的，处在连接柱21朝向地面的侧壁与滑移通道31的背离地面的内壁之间的间隔的截面也大于处在连接柱21底部的连接座22的宽度，从而使得滑移件3在扩展架65和延伸架2之间、连接柱21和相邻连接柱21之间来回移动。

参见图3、图4，滑移通道31的底部内壁上螺纹连接有抵接件34，抵接件34上设置有铁磁金属。不同滑移件3上的抵接件34的高度各不相同，并且抵接件34的高度按照从靠近立柱1一侧到远离立柱1一侧依次减小；相应的，不同滑移件3上的抵接件34和连接柱21朝向底面的侧壁之间的距离从靠近立柱1一侧到远离立柱1一侧依次增大。连接柱21朝向地面的侧壁上螺纹连接有拦截件25，拦截件25上设置有磁铁。不同连接柱21上的拦截件25的高度各不相同，抵接件34的高度按照从靠近立柱1一侧到远离立柱1一侧依次增大；相应的，不同连接柱21上的抵接件34和连接柱21朝向底面的侧壁之间的距离从靠近立柱1一侧到远离立柱1一侧依次减小。抵接件34与拦截件25一一对应，抵接件34和连接柱21朝向底面的侧壁之间的距离小于相应拦截件25的高度。

参见图3，滑移件3朝向立柱1的端面上固定有卡接件35，滑移件3背离立柱1的端面上开设有与卡接件35相适配的第一卡槽36。而转盘6的周向外侧壁上开设有与卡接件35相适配的第二卡槽66。当扩展架65朝向延伸架2时，第二卡槽66与最靠近立柱1的连接柱21上的卡接件35相对。卡接件35由如橡胶、塑料等弹性材料制作而成，卡接件35上具有引导面351和抵接面352，引导面351处在卡接件35朝向立柱1的端面上，抵接面352处在卡接件35背离立柱1的端面上。引导面351的设置使得卡接件35更加容易进入第一卡槽36或第二卡槽66，而抵接面352的设置使得卡接件35不容易脱离第一卡槽36或第二卡槽66，但由于卡接件35具有良好的弹性，在较大外力作用下，卡接件35仍会从第一卡槽36或第二卡槽66中脱离。

参见图3，伸缩杆4包括第一中空管41和第二中空管42，第一中空管41的一端固定在滑移件3的底部，第一中空管41的另一端朝向地面。第二中空管42套设在第一中空管41的外侧壁上，第二中空管42的外侧壁上固定有抱箍421，并且抱箍421处在滑移件3移动方向的一侧，水质采样器5通过抱箍421与第二中空管42连接。

参见图5、图6，第一中空管41上设置有驱动第二中空管42升降的第一驱动源8，第一驱动源8包括第二微型电机81和绕线辊82，绕线辊82转动连接在第一中空管41的内壁上，第二微型电机81固定在第一中空管41的外壁上并用于驱动绕线辊82转动。第二微型电机81同样具有无线通讯功能以及自带蓄电池进行供能。绕线辊82上绕卷有绳子83，绳子83的一端捆绑有连接杆422，连接杆422则固定在第二中空管42的内壁上。

为了增大取样时水质取样器下潜的深度，第一中空管41朝向地面的端部尽量靠近地面以提高第一中空管41的长度，而为了降低在回收水质采样器5时第二中空管42与地面发生干涉，在第一中空管41的侧壁上开设供连接杆422通过的穿杆通道411，使得第二中空管42在绳子83的牵引下完全移动到第一中空管41上。

本申请实施例一种用于复杂河段的定点采样装置的实施原理为：

在选定好采样地点后，先将立柱1固定到地面，然后根据立柱1与采样点之间的距离将延伸架2组装好，并根据采样点的数量来安装相同数量的拦截件25。将延伸架2安装到连接架14并将吊绳7固定好后，再将与采样点数量相同的滑移件3套入到扩展架65上，并使得卡接件35依次插入到第二卡槽66以及第一卡槽36中，此时的装置结构参考图4。

然后通过把手64转动转盘6，使得扩展架65与延伸架2对接。通过对智能设备的操作，仅对最远离立柱1的滑移件3上的第一微型电机发送无线控制信号，使一个滑移件3带动其余滑移件3共同远离立柱1。随着滑移件3的移动，跟随移动的滑移件3逐渐被拦截件25拦截下来，直到主动的滑移件3移动到位。再次通过对智能设备的操作，以向第二微型电机81发送放卷指令，第二微型电机81转动以放卷绳子83，第二中空管42在重力作用下下移并使水质采样器5没入水中。当第二微型电机81接收到收卷指令后，第二中空管42向上拉起，水质采样器5在从水中升起时自动完成取水工作。

最后控制远离立柱1的滑移件3重新靠近立柱1，并在此过程中推动其余滑移件3一起移动。从而将所有滑移件3均移动回扩展架65，接触把手64对转盘6的锁定后，再次转动转盘6。当扩展架65远离河面后，重新锁定转盘6，用户即可取下扩展架65上的水质采样器5。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于复杂河段的定点采样装置，其特征在于：包括用于固定在地面上的立柱（1）和安装在立柱（1）上的延伸架（2），所述延伸架（2）的长度方向垂直于立柱（1）的长度方向设置，且所述延伸架（2）上沿延伸架（2）的长度方向滑动连接有多个滑移件（3），每个所述滑移件（3）上均安装有伸缩杆（4），所述伸缩杆（4）一端朝向地面并连接有水质采样器（5），所述滑移件（3）上设置有用于驱动伸缩杆（4）伸缩的第一驱动源（8）和用于驱动滑移件（3）在延伸架（2）上滑移的第二驱动源（9）。

2.根据权利要求1所述的用于复杂河段的定点采样装置，其特征在于：所述延伸架（2）包括多个连接柱（21），多个连接柱（21）首尾依次相连，且相邻连接柱（21）之间可拆卸地固定在一起。

3.根据权利要求2所述的用于复杂河段的定点采样装置，其特征在于：所述滑移件（3）上开设有贯穿滑移件（3）的滑移通道（31），所述滑移件（3）通过滑移通道（31）套设在连接柱（21）上，所述连接柱（21）朝向地面的侧壁与滑移通道（31）的背离地面的内壁之间存在间隔，且滑移通道（31）的背离地面的内壁上设有抵接件（34），不同滑移件（3）上的抵接件（34）和连接柱（21）朝向底面的侧壁之间的距离从靠近立柱（1）一侧到远离立柱（1）一侧依次增大，所述连接柱（21）朝向地面的侧壁上可拆卸连接有拦截件（25），且不同连接柱（21）上的抵接件（34）和连接柱（21）朝向底面的侧壁之间的距离从靠近立柱（1）一侧到远离立柱（1）一侧依次减小，且所述抵接件（34）与拦截件（25）一一对应，所述抵接件（34）和连接柱（21）朝向底面的侧壁之间的距离小于相应拦截件（25）的高度。

4.根据权利要求3所述的用于复杂河段的定点采样装置，其特征在于：所述拦截件（25）上设置有磁铁，所述抵接件（34）上设置有铁磁金属。

5.根据权利要求1所述的用于复杂河段的定点采样装置，其特征在于：所述立柱（1）上转动连接有转盘（6），所述转盘（6）的周向外侧壁上设有用于与延伸架（2）对接的扩展架（65），所述立柱（1）上设有连接架（14），所述连接架（14）的一端固定在立柱（1）上，连接架（14）的另一端固定在延伸架（2）上，所述立柱（1）通过连接架（14）与延伸架（2）固定连接，所述滑移件（3）上开设有供连接架（14）通过的避让槽（32）。

6.根据权利要求5所述的用于复杂河段的定点采样装置，其特征在于：所述滑移件（3）处在滑移件（3）滑动方向一端端面上设有卡接件（35），滑移件（3）处在滑移件（3）滑动方向的另一端端面上开设有与卡接件（35）相适配的第一卡槽（36），所述卡接件（35）由弹性材料制作而成。

7.根据权利要求6所述的用于复杂河段的定点采样装置，其特征在于：所述卡接件（35）处在滑移件（3）朝向立柱（1）的端面上，所述转盘（6）的周向外侧壁上开设有与卡接件（35）相适配的第二卡槽（66）。

8.根据权利要求1所述的用于复杂河段的定点采样装置，其特征在于：所述伸缩杆（4）包括第一中空管（41）和第二中空管（42），所述第一中空管（41）的一端固定在滑移件（3）上，第一中空管（41）的另一端朝向地面，所述第二中空管（42）套设在第一中空管（41）上，所述采样器固定在第二中空管（42）上，所述第一驱动源（8）包括第一微型电机和绕线辊（82），所述绕线辊（82）转动连接在第一中空管（41）的内壁上，所述第一微型电机固定在第一中空管（41）上并用于驱动绕线辊（82）转动，所述绕线辊（82）上绕卷有绳子（83），绳子（83）的一端固定在第二中空管（42）上。

9.根据权利要求1所述的用于复杂河段的定点采样装置，其特征在于：所述立柱（1）与延伸架（2）上连接有若干吊绳（7），所述吊绳（7）的一端固定在立柱（1）远离地面的端部上，吊绳（7）的另一端固定在延伸架（2）远离立柱（1）的端部上。

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