CN114112519A - 一种深层液体提取装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种深层液体提取装置，属于液体采样和检测的领域，其包括设有采样腔的壳体，壳体上形成有与采样腔连通的出气口，壳体上设置有采样管，壳体上于进液口处设置有第一阀体组件，第一阀体组件包括柱体和滑块，柱体上开设有与进液口连通的进液通道，滑块柱体滑动配合，滑块在两个位置之间滑动，滑块位于第一位置时，滑块覆盖进液通道的入口，滑块位于第二位置时，滑块脱离进液通道的入口，工作状态时，第一位置位于第二位置的下方，使得滑块能够在重力作用下自动滑到第一位置。本申请具有能够均匀地提取液体，以提升检测的准确性的效果。

Description

一种深层液体提取装置

技术领域

本申请涉及液体采样和检测的领域，尤其是涉及一种深层液体提取装置。

背景技术

目前对于液态化工产品，为了测试产品质量，基本上都需要检查或者抽查，不同深度的化学原料可能质量不一样，或者在污水处理厂，为了检测污水处理质量也会对深层的处理后的液体进行取样检测。

现有的对深层液体进行取样的装置一般包括具有进液口的采样管，进液口设置有启闭阀，当采样管下降到要采样的液体中时，启闭阀会在特定的深度打开，以使液体流入采样管，采样管上设置有出气口，使采样管内的气体能够排出，采样完毕后能够启闭阀，将采样管与液体一起从液面下移出。

发明人认为，在液体储量较大时，液体的性质和组成在不同深度会有变化，这样从液体内的单个点采样的样品只能反映对应深度的液体的组成，而不能准确的反映整个液体的组成成分。因此，为了获得更加准确的检测结果，需要沿液体的深度连续采集样品。当使用上述的取样装置沿深度方向进行连续取样时，随着采样管在液体中的下降，液体压力会增加，导致流入采样管的液体流速增加，使得采样管中下层液体的含量较多，上层液体的含量较少，影响最终检测结果。

发明内容

为了能够均匀地提取液体，以提升检测的准确性，本申请提供一种深层液体提取装置。

本申请提供的一种深层液体提取装置采用如下的技术方案：

一种深层液体提取装置，包括设有采样腔的壳体，所述壳体上形成有与所述采样腔连通的出气口和进液口，所述采样腔内设置有采样管，所述采样管一端与所述进液口连接，所述壳体上于进液口处设置有第一阀体组件，所述第一阀体组件包括柱体和滑块，所述柱体上开设有与进液口连通的进液通道，所述滑块柱体滑动配合，所述滑块在两个位置之间滑动，滑块位于第一位置时，滑块覆盖进液通道的入口，滑块位于第二位置时，滑块脱离进液通道的入口，工作状态时，第一位置位于第二位置的下方，使得滑块能够在重力作用下自动滑到第一位置。

通过采用上述技术方案，采样腔能够用于容纳液体，在壳体下液体内向下移动时，滑块在液体的阻力下会沿柱体滑动到第二位置，此时液体能够通过入口进入到进液通道内，然后进入到采样管内，当采样管内充满有液体时，液体才会进入到采样腔内，采样腔内的气体通过出气口排出到采样腔外。液体进入采样腔的速度取决于采样管的出口和出气孔之间的压力差，而采样管出口的压力等于进液通道入口的外部压力减去采样管内的液体的静水压力，出气孔位置的压力等于出气孔位置的外部压力，因为出气孔位置和进液通道入口的深度差是固定的，所以出气孔位置和进液通道入口的压力差是恒定的，而采样管内的液体的静水压力是稳定不变，所以采样管的出口和出气孔之间的压力差也是保持固定的，整个装置所处的深度无关，因此能够实现在不同深度连续采样时，液体能够以均匀的速度进入到采样腔内，进而使样品的检测结果能够更加贴合待检液体整体的情况。

可选的，所述第一阀体组件还包括设置于进液通道内的止回结构，所述止回结构使进液通道内的流体只能向进液口方向滑动。

通过采用上述技术方案，在将壳体从液体内取出后，止回结构能够避免液体在重力作用下从进液通道流出。

可选的，所述止回结构包括设置于所述柱体内的锥形腔，所述锥形腔的锥尖端与所述进液通道连通，所述锥形腔远离进液通道的一侧与所述进液口连通，所述锥形腔内设置有止回球，所述止回球直径大于所述进液通道孔径。

通过采用上述技术方案，在液体通过进液通道进入到进液口内时，液体将止回球推离锥形腔的锥尖部，使液体能够正常流动，当液压有从进液口向进液通道流动趋势时，会将止回球推动到锥形腔的锥尖部，使进液通道封闭，无需手动进行控制。

可选的，所述壳体上于出气口位置设置有用于启闭出气口的第二阀体组件。

通过采用上述技术方案，壳体在进入到液体内时，第二阀体组件能够避免液体从出气口进入到采样腔内，同时，当第二阀体组件将出气口封闭时，在采样腔内气体的压强作用下，液体也不会从进液通道进入到采样腔内，提升了密封性。

可选的，所述第二阀体组件包括设置于出气口的阀体，所述阀体内设有空腔，所述阀体上设置有进气孔和出气口，所述进气孔与所述采样腔连通，所述出气孔与壳体外部连通，所述空腔内设置有弹性件，所述弹性件的一端设置有密封球，所述密封球在弹性件弹力的作用下覆盖出气孔。

通过采用上述技术方案，采用时，需要外部推力推动密封球，使密封球脱离出气孔，能够实现较为稳定的密封，在弹性件弹力的作用下始终对密封球施加推力，在外力消失时，密封球能够自动复位，封闭出气口，使用较为方便。

可选的，还包括顶推件，所述顶推件包括顶推板，所述顶推板上设置有顶推块，所述顶推块伸入到所述出气孔内并与所述密封球接触，所述顶推块和顶推板上形成有排气通道。

通过采用上述技术方案，在需要进行取样时，将顶推块插入到出气孔内，顶推块能够推动密封球移动，使密封球脱离出气孔，此时顶推板与壳体表面接触能够限制顶推块插入到出气孔内的深度，避免顶推块插入过深导致弹性件损坏。

可选的，所述滑块呈环形并套设于所述柱体上，所述进液通道的入口沿柱体的圆周方向设置有多组。

通过采用上述技术方案，设置有多组入口，使得液体流入到采样腔内的平均速度较快，加快了采样的速度，工作效率较高。

可选的，所述柱体外壁上沿长度方向开设有滑槽，所述滑块滑动连接在滑槽内，所述滑槽的侧壁上开设有导向槽，所述滑块上设置有与导向槽配合的导向块。

通过采用上述技术方案，滑块滑动连接在滑槽内，通过导向槽和导向块的配合能够使导滑块在滑动的过程中不会发生旋转，滑动过程较为稳定。

可选的，所述滑块上设置有与所述柱体垂直的翼板。

通过采用上述技术方案，翼板能够增大与水的接触面积，进而使壳体在液体内移动时受到的阻力更大，使滑块更容易与柱体发生相对移动。

附图说明

图1是本申请实施例1的深层液体提取装置处于非采样状态的立体结构示意图；

图2是是本申请实施例1的深层液体提取装置处于采样状态的立体结构示意图；

图3是图2中A的局部放大示意图；

图4是本申请实施例2的深层液体提取装置的结构示意图；

图5是图4中第一阀体组件的爆炸结构示意图。

附图标记说明：1、壳体；11、圆柱壳；12、上端盖；13、下端盖；14、进液口；15、出气口；2、采样管；3、止回结构；31、锥形腔；32、止回球；4、第一阀体组件；41、柱体；42、滑块；43、挡块；44、进液通道；45、入口；46、翼板；47、导向槽；48、导向块；49、滑槽；5、第二阀体组件；51、阀体；52、进气孔；53、出气孔；54、弹性件；55、密封球；6、顶推件；61、顶推板；62、顶推块；63、排气通道。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种深层液体提取装置。

实施例1：

参照图1，本实施例公开了一种深层液体提取装置，包括设有采样腔的壳体1，壳体1上设置有进液口14和出气口15，壳体1上于进液口14处设置有第一阀体组件4，壳体1上于出气口15处设置有第二阀体组件5，壳体1内设置有与进液口14连通的进液管，通过设置进液管使液体能够匀速进入到采样腔内。

壳体1包括圆柱壳11，圆柱壳11的顶端设置有上端盖12，圆柱壳11的底端设置有下端盖13，上端盖12和下端盖13均与圆柱壳11螺纹连接，以便于拆卸和对采样腔进行清洗。

进液口14和第一阀体组件4设置在下端盖13上，出气口15和第二阀体组件5设置在上端盖12上，采样管2沿壳体1的轴线设置，采样管2的底端固定在进液口14内。在壳体1在待取样液体中移动到预定取样深度之前，第一阀体组件4和第二阀体组件5均处于关闭状态，使得液体无法进入到采样腔内。当达到采样高度后，第一阀体组件4和第二阀体组件5均处于打开状态，使液体能够通过进液口14进入到采样管2内，然后通过采样管2进入到采样腔内，采样腔内的液体通过出气口15排出。

参照图1和图2，液体进入采样腔的速度取决于采样管2的出口和出气孔53之间的压力差，而采样管2出口的压力等于进液通道44入口45的外部压力减去采样管2内的液体的静水压力，出气孔53位置的压力等于出气孔53位置的外部压力，因为出气孔53位置和进液通道44入口45的深度差H是固定的，所以不论壳体1处于什么高度，出气孔53位置和进液通道44入口45的压力差是恒定的，而采样管2内的液体高度h也是固定的，所以静水压力是稳定不变，所以采样管2的出口和出气孔53之间的压力差也是保持固定的。

采样管2的出口与出口孔之间的压力差确定了进入采样室的液体的流速。由于该差值保持恒定，因此进入采样室的液体流量也保持不变。这样，采样流速与外部流体压力无关、与深度无关，因此在整个采样深度上都保持恒定。在不同深度连续采样时，液体能够以均匀的速度进入到采样腔内，进而使样品的检测结果能够更加贴合待检液体整体的情况。

参照图2，第一阀体组件4包括柱体41和滑块42，柱体41固定在下端盖13上，滑块42呈环形并滑动套设在柱体41上，柱体41远离下端盖13的一端螺纹连接有挡块43，挡块43的直径大于柱体41的直径以限制滑块42的滑动行程，使滑块42在滑动过程中不会脱离柱体41。在组装时，先将滑块42套设于柱体41上，然后再将挡块43螺纹连接在柱体41的端部。

柱体41上开设有与进液口14连通的进液通道44，进液通道44包括沿柱体41轴线设置的竖向通道和沿柱体41径向设置的横向通道，横向通道在同一水平面上设置有多个，横向通道远离径向通道的一端为入口45。

当滑块42与挡块43接触时处于第一位置，此时滑块42覆盖进液通道44的入口45，使进液通道44封闭，当滑块42滑动到立柱远离挡块43时处于第二位置，此时滑块42脱离进液通道44的入口45，进液通道44的入口45处于开启状态。

在使用过程中，当壳体1保持静止状态时，滑块42会在重力的作用下滑动到第一位置，使入口45封闭，以避免壳体1在某一深度停留较长时间时，该深度的液体大量进入到采样腔内；当壳体1向下移动时，在液体阻力的作用下，滑块42会滑动到第二位置，使入口45打开；当采样完成后壳体1向上移动时，在液体阻力的作用下，滑块42会滑动到第一位置，使入口45封闭，以避免浅层的液体再次通过入口45进入到采样腔内。

滑块42上一体成型有与柱体41垂直的翼板46，通过设置翼板46能够增大与液体接触的面积，使壳体1在升降的过程中，滑块42能够受到较大的作用力，能够更快地在第一位置和第二位置之间切换。

进液通道44内设置有用于限制液体流向的止回结构3，止回结构3包括设置于柱体41内的锥形腔31，锥形腔31的锥尖端向下设置并与竖向通道连接，锥形腔31的底部朝上并与进液口14连通，锥形腔31内设置有止回球32，止回球32直径大于竖向通道直径。在采样的过程中，当入口45打开时，待测液体会进入到进液通道44内，在液体压力的作用下，止回球32会被顶起，脱离锥形腔31的锥尖部，使液体能够通过锥形腔31进入到进液口14内；当入口45关闭，液体停止进入到进液通道44时，止回球32在重力和上方体液的压力下会被压紧在锥形腔31的锥尖部，将竖向通道封闭，能够避免进入采样腔内的液体外泄。

参照图3，第二阀体组件5包括设置于出气口15的阀体51，阀体51内设有空腔，阀体51上设置有与空腔连通的进气孔52和出气口15，进气孔52与采样腔连通，出气孔53与壳体1外部连通，空腔内设置有弹性件54，弹性件54的一端设置有密封球55，本实施例中弹性件54为弹簧，因为弹簧能够对密封球55起到定位的作用，避免密封球55横向滚动，稳定性较好。密封球55在弹簧弹力的作用下覆盖出气孔53。

上端盖12的上方设置有顶推件6，顶推件6包括顶推板61，顶推板61上设置有顶推块62，顶推块62和顶推板61上形成有排气通道63。在不采样时，顶推块62和顶推球分离，在采样时，通过外部的推杆推动顶推块62和顶推球向下移动，使顶推板61紧贴在上端盖12上、顶推块62伸入到出气孔53内并与密封球55接触，进而推动密封球55，使密封球55脱离出气孔53，此时排气通道63与排气孔连通，使采样腔内的气体能够排出。

本实施例的实施原理为：首先将滑块42滑动到第二位置，使入口45封闭，并使顶推件6脱离壳体1，使出气孔53被密封球55封闭，然后将本装置匀速放入到待测液体中，此时在液体的阻力下，滑块42滑动到第一位置，入口45打开，但是因为出气孔53封闭，因此液体不会进入到采样腔内；

当移动到预设的取样深度后，通过外部的推杆将顶推件6压紧在上端盖12上，此时出气孔53被打开，液体能够通过入口45和进液通道44进入到采样管2内，然后通过采样管2进入到采样腔内；

壳体1继续匀速下降，一边下降一边进行连续采样，液体进入采样腔的速度也保持恒定；

若在某一深度时，壳体1停止移动，在重力的作用下，滑块42会向下滑动到第一位置，将入口45封闭，不会在同一位置长时间进行采样，当壳体1继续向下移动时，滑块42会相对柱体41向上移动，入口45再次被打开；

采样完成后，向上移动壳体1，滑块42在液体阻力作用下相对柱体41向下移动到第一位置，将入口45封闭，以保证浅层的液体不会通过入口45进入到采样腔内。

实施例2，参照图4和图5，本实施例与实施例1的不同之处在于：横向通道只设置有一组，滑块42呈扇形，柱体41外壁上沿长度方向开设有滑槽49，滑块42滑动连接在滑槽49内，滑槽49的侧壁上开设有导向槽47，滑块42上设置有与导向槽47配合的导向块48。相比于实施例1的方式，本实施例的滑块42在滑动过程中不会发生周向速转，滑动较为平稳。

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)

1.一种深层液体提取装置，其特征在于：包括设有采样腔的壳体(1)，所述壳体(1)上形成有与所述采样腔连通的出气口(15)和进液口(14)，所述采样腔内设置有采样管(2)，所述采样管(2)一端与所述进液口(14)连接，所述壳体(1)上于进液口(14)处设置有第一阀体组件(4)，所述第一阀体组件(4)包括柱体(41)和滑块(42)，所述柱体(41)上开设有与进液口(14)连通的进液通道(44)，所述进液通道(44)远离进液口(14)的一端为入口(45)，所述滑块(42)和柱体(41)滑动配合，所述滑块(42)在两个位置之间滑动，滑块(42)位于第一位置时，滑块(42)覆盖进液通道(44)的入口(45)，滑块(42)位于第二位置时，滑块(42)脱离进液通道(44)的入口(45)，工作状态时，第一位置位于第二位置的下方，使得滑块(42)能够在重力作用下自动滑到第一位置。

2.根据权利要求1所述的一种深层液体提取装置，其特征在于：所述第一阀体组件(4)还包括设置于进液通道(44)内的止回结构(3)，所述止回结构(3)使进液通道(44)内的流体只能向进液口(14)方向滑动。

3.根据权利要求2所述的一种深层液体提取装置，其特征在于：所述止回结构(3)包括设置于所述柱体(41)内的锥形腔(31)，所述锥形腔(31)的锥尖端与所述进液通道(44)连通，所述锥形腔(31)远离进液通道(44)的一侧与所述进液口(14)连通，所述锥形腔(31)内设置有止回球(32)，所述止回球(32)直径大于所述进液通道(44)孔径。

4.根据权利要求1所述的一种深层液体提取装置，其特征在于：所述壳体(1)上于出气口(15)位置设置有用于启闭出气口(15)的第二阀体组件(5)。

5.根据权利要求4所述的一种深层液体提取装置，其特征在于：所述第二阀体组件(5)包括设置于出气口(15)的阀体(51)，所述阀体(51)内设有空腔，所述阀体(51)上设置有进气孔(52)和出气孔(53)，所述进气孔(52)与所述采样腔连通，所述出气孔(53)与壳体(1)外部连通，所述空腔内设置有弹性件(54)，所述弹性件(54)的一端设置有密封球(55)，所述密封球(55)在弹性件(54)弹力的作用下覆盖出气孔(53)。

6.根据权利要求5所述的一种深层液体提取装置，其特征在于：还包括顶推件(6)，所述顶推件(6)包括顶推板(61)，所述顶推板(61)上设置有顶推块(62)，所述顶推块(62)伸入到所述出气孔(53)内并与所述密封球(55)接触，所述顶推块(62)和顶推板(61)上形成有排气通道(63)。

7.根据权利要求5所述的一种深层液体提取装置，其特征在于：所述滑块(42)呈环形并套设于所述柱体(41)上，所述进液通道(44)的入口(45)沿柱体(41)的圆周方向设置有多组。

8.根据权利要求5所述的一种深层液体提取装置，其特征在于：所述柱体(41)外壁上沿长度方向开设有滑槽(49)，所述滑块(42)滑动连接在滑槽(49)内，所述滑槽(49)的侧壁上开设有导向槽(47)，所述滑块(42)上设置有与导向槽(47)配合的导向块(48)。

9.根据权利要求5所述的一种深层液体提取装置，其特征在于：所述滑块(42)上设置有与所述柱体(41)垂直的翼板(46)。

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