CN114544261A - 一种地下水监测用可分层次的取样系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地下水监测技术领域，尤其是一种地下水监测用可分层次的取样系统，针对背景技术提出的对地下水的分层次的取样需要进行反复操作且钢丝绳表面的杂质和水渍难清理的问题，现提出以下方案，包括固定架，所述固定架顶部内壁焊接有背板，且背板一侧外壁设置有定位机构。本发明可时刻观察出固定框向下移动的高度，方便了地下水分层次的具体位置的确定，在橡胶密封环和盖板的相互配合下也保证了地下水取样后的密封性，由于卡环和钢丝绳之间紧密接触，能够清理掉钢丝绳表面附着的赃物和水渍，在取样针筒、出水管和阀门的相互配合下，不仅实现了不同层次地下水的精准取样，而且为后续的监测设备监测取样针筒内的地下水提供了便利。
Description
技术领域
本发明涉及地下水监测技术领域，尤其涉及一种地下水监测用可分层次的取样系统。
背景技术
地下水，是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。在国家标准《水文地质术语》(GB/T14157-93)中，地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水。国外学者认为地下水的定义有三种：一是指与地表水有显著区别的所有埋藏在地下水的水，特指含水层中饱水带的那部分水；二是向下流动或渗透，使土壤和岩石饱和，并补给泉和井的水；三是在地下的岩石空洞里、在组成地壳物质的空隙中储存的水。地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。
现有的监测地下水的取样装置一般每次只能对某一特定的水位进行取样，如果对地下水进行分层次的取样的话需要进行反复操作，效率低，并且当取样装置在取样完毕后，连接着取样装置的钢丝绳需要重新进行收卷，但在收卷的过程中，钢丝绳的表面容易吸附有地下水中的杂质，同时钢丝绳表面的也会粘附有水渍，当钢丝绳长时间残留着水渍时，容易导致钢丝绳的表面生锈。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种地下水监测用可分层次的取样系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种地下水监测用可分层次的取样系统，包括固定架，所述固定架顶部内壁焊接有背板，且背板一侧外壁设置有定位机构，所述定位机构包括转动连接于背板一侧外壁上的相邻的定位轮、固定连接于其中一个定位轮一侧外壁上的第一齿轮、啮合于第一齿轮外壁上的第二齿轮、粘接于第二齿轮外壁上的刻度线、焊接于背板一侧外壁底部上的指示箭头；
所述背板底部外壁设置有清理机构，且清理机构包括焊接于背板底部外壁上的支撑杆、焊接于支撑杆一侧外壁上的对称分布的安装环、粘接于安装环内壁上的卡环；
所述背板底部外壁设置有等距离分布的收集筒，且收集筒外壁设置有取水控制机构，所述取水控制机构包括设置于收集筒一侧外壁上的气缸、固定连接于气缸活塞杆上的连接杆、焊接于连接杆一端外壁上的盖板。
优选地，所述收集筒内壁安装有过滤网，且收集筒内壁位于过滤网的顶部安装有插环，插环底部内壁插接有橡胶密封环，盖板与橡胶密封环之间形成过盈配合。
优选地，所述收集筒内壁的底部插接有橡胶板，且橡胶板底部外壁粘接有底盖，底盖一侧外壁焊接有把手。
优选地，所述收集筒另一侧外壁的底部连接有出水管，且出水管外壁安装有阀门。
优选地，所述固定架一侧外壁粘接有等距离分布的弧形卡板，且弧形卡板内壁卡接有取样针筒。
优选地，所述固定架顶部外壁通过螺栓固定连接有伺服电机，且伺服电机的输出轴通过联轴器连接有主轴，主轴外壁固定连接有收卷辊，收卷辊内壁缠绕有钢丝绳。
优选地，所述钢丝绳一端外壁连接有挂钩，且挂钩外壁挂接有挂环，挂环底部外壁焊接有固定框。
优选地，所述固定框内壁焊接有等距离分布的固定环，且收集筒外壁固定连接在固定环的内壁上，气缸通过螺栓固定连接在固定环的外壁上。
优选地，所述固定架两边外壁的底部均开设有滑槽，且滑槽内壁滑动连接有滑杆，滑杆顶部外壁焊接有放置板，固定框底部外壁紧贴在放置板的顶部外壁上。
优选地，所述固定架一侧外壁的顶部通过螺栓固定连接有控制器，且控制器与气缸和伺服电机之间通过导线连接，控制器通过导线连接有开关，开关通过导线连接有电源。
本发明的有益效果为：
1、本发明的地下水监测用可分层次的取样系统，由于钢丝绳位于两个定位轮之间，当钢丝绳向下移动时会带动两个定位轮转动，其中一个定位轮又会带动第一齿轮转动，第一齿轮会带动第二齿轮转动，通过指示箭头指向第二齿轮外壁上的刻度线，可时刻观察出固定框向下移动的高度，方便了地下水分层次的具体位置的确定，提高了地下水监测的准确性；
2、本发明的地下水监测用可分层次的取样系统，当固定框向下移动到指定的位置时，通过控制器分别控制不同位置的气缸工作，气缸会带动盖板向上移动，使得收集筒处于开口状态，从而将该层次的地下水灌入到收集筒内，不仅实现了地下水的分层次收集取样，而且在橡胶密封环和盖板的相互配合下也保证了地下水取样后的密封性，避免了不同层次的地下水因收集筒密封性差而混合导致监测不准的问题发生；
3、本发明的地下水监测用可分层次的取样系统，当固定框向上移动时，钢丝绳会不断收卷到收卷辊上，此时钢丝绳会穿过卡环，由于卡环和钢丝绳之间紧密接触，不仅能够清理掉钢丝绳表面附着的赃物，保证钢丝绳的整洁，而且也能够清理掉钢丝绳表面的水渍，避免钢丝绳表面水分过大产生生锈的问题；
4、本发明的地下水监测用可分层次的取样系统，以位置的高低区分，相同位置上的取样针筒能够对应着相同位置上的收集筒，在取样针筒、出水管和阀门的相互配合下，不仅实现了不同层次地下水的精准取样，而且为后续的监测设备监测取样针筒内的地下水提供了便利。
附图说明
图1为本发明提出的一种地下水监测用可分层次的取样系统的整体结构主视图；
图2为本发明提出的一种地下水监测用可分层次的取样系统的定位机构示意图；
图3为本发明提出的一种地下水监测用可分层次的取样系统的清理机构示意图；
图4为本发明提出的一种地下水监测用可分层次的取样系统的固定框连接结构示意图；
图5为本发明提出的一种地下水监测用可分层次的取样系统的取水控制机构示意图；
图6为本发明提出的一种地下水监测用可分层次的取样系统的收集筒拆分结构示意图；
图7为本发明提出的一种地下水监测用可分层次的取样系统的弧形卡板和取样针筒的连接结构示意图。
图中：1固定架、2背板、3定位机构、31定位轮、32第一齿轮、33第二齿轮、34刻度线、35指示箭头、4清理机构、41支撑杆、42安装环、43卡环、5收集筒、6取水控制机构、61气缸、62连接杆、63盖板、7过滤网、8插环、9橡胶密封环、10橡胶板、11底盖、12出水管、13阀门、14弧形卡板、15取样针筒、16伺服电机、17主轴、18收卷辊、19钢丝绳、20挂钩、21挂环、22固定框、23固定环、24滑槽、25滑杆、26放置板、27控制器。
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。
实施例1，参照图1-7，一种地下水监测用可分层次的取样系统，包括固定架1，为了通过伺服电机16输出轴的转动来实现钢丝绳19的收卷，固定架1顶部外壁通过螺栓固定连接有伺服电机16，且伺服电机16的输出轴通过联轴器连接有主轴17，主轴17外壁固定连接有收卷辊18，收卷辊18内壁缠绕有钢丝绳19；
为了能够将固定框22固定在钢丝绳19的底部，钢丝绳19一端外壁连接有挂钩20，且挂钩20外壁挂接有挂环21，挂环21底部外壁焊接有固定框22；
为了同时描述收集筒5和气缸61的具体安装位置，固定框22内壁焊接有等距离分布的固定环23，且收集筒5外壁固定连接在固定环23的内壁上，气缸61通过螺栓固定连接在固定环23的外壁上；
为了方便放置固定框22以及方便固定框22向下移动，固定架1两边外壁的底部均开设有滑槽24，且滑槽24内壁滑动连接有滑杆25，滑杆25顶部外壁焊接有放置板26，固定框22底部外壁紧贴在放置板26的顶部外壁上；
为了能够实现三个气缸61的分开控制以及控制伺服电机16的转动，固定架1一侧外壁的顶部通过螺栓固定连接有控制器27，且控制器27与气缸61和伺服电机16之间通过导线连接，控制器27通过导线连接有开关，开关通过导线连接有电源。
实施例2，参照图1-2，本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体是：
固定架1顶部内壁焊接有背板2，且背板2一侧外壁设置有定位机构3，定位机构3包括定位轮31、第一齿轮32、第二齿轮33、刻度线34、指示箭头35，第一齿轮32固定连接于其中一个定位轮31的一侧外壁上，第二齿轮33啮合于第一齿轮32的外壁上，刻度线34粘接于第二齿轮33的外壁上，指示箭头35焊接于背板2的一侧外壁底部上，由于钢丝绳19位于两个定位轮31之间，当钢丝绳19向下移动时会带动两个定位轮31转动，其中一个定位轮31又会带动第一齿轮32转动，第一齿轮32会带动第二齿轮33转动，通过指示箭头35指向第二齿轮33外壁上的刻度线34，可时刻观察出固定框22向下移动的高度，方便了地下水分层次的具体位置的确定，提高了地下水监测的准确性。
实施例3，参照图1-3，本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体是：
背板2底部外壁设置有清理机构4，且清理机构4包括支撑杆41、安装环42、卡环43，对称分布的安装环42焊接于支撑杆41的一侧外壁上，卡环43粘接于安装环42的内壁上，当固定框22向上移动时，钢丝绳19会不断收卷到收卷辊18上，此时钢丝绳19会穿过卡环43，由于卡环43和钢丝绳19之间紧密接触，不仅能够清理掉钢丝绳19表面附着的赃物，保证钢丝绳19的整洁，而且也能够清理掉钢丝绳19表面的水渍，避免钢丝绳19表面水分过大产生生锈的问题。
实施例4，参照图1-6，本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体是：
背板2底部外壁设置有等距离分布的收集筒5，且收集筒5外壁设置有取水控制机构6，取水控制机构6包括气缸61、连接杆62、盖板63，气缸61设置于收集筒5的一侧外壁上，连接杆62固定连接于气缸61的活塞杆上，盖板63焊接于连接杆62的一端外壁上，当固定框22向下移动到指定的位置时，通过控制器27分别控制不同位置的气缸61工作，气缸61会带动盖板63向上移动，使得收集筒5处于开口状态，从而将该层次的地下水灌入到收集筒5内，不仅实现了地下水的分层次收集取样，而且在橡胶密封环9和盖板63的相互配合下也保证了地下水取样后的密封性，避免了不同层次的地下水因收集筒5密封性差而混合导致监测不准的问题发生。
收集筒5内壁安装有过滤网7，且收集筒5内壁位于过滤网7的顶部安装有插环8，插环8底部内壁插接有橡胶密封环9，盖板63与橡胶密封环9之间形成过盈配合,收集筒5内壁的底部插接有橡胶板10，且橡胶板10底部外壁粘接有底盖11，底盖11一侧外壁焊接有把手。
实施例5，参照图1-7，本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体是：
收集筒5另一侧外壁的底部连接有出水管12，且出水管12外壁安装有阀门13，固定架1一侧外壁粘接有等距离分布的弧形卡板14，且弧形卡板14内壁卡接有取样针筒15，以位置的高低区分，相同位置上的取样针筒15能够对应着相同位置上的收集筒5，在取样针筒15、出水管12和阀门13的相互配合下，不仅实现了不同层次地下水的精准取样，而且为后续的监测设备监测取样针筒15内的地下水提供了便利。
首先将固定架1搬运到指定的位置，然后固定好固定架1，此时的固定框22放置在放置板26的顶部，为了实现地下水的分层次取样，先确定好各个层次的收集水位，接着滑动滑杆25，将放置板26移动到固定框22的一侧，然后通过控制器27启动伺服电机16，通过伺服电机16输出轴的转动带动收卷辊18转动，此时收卷辊18内壁上的钢丝绳19会不断的从收卷辊18上脱离，由于钢丝绳19位于两个定位轮31之间，当钢丝绳19向下移动时会带动两个定位轮31转动，其中一个定位轮31又会带动第一齿轮32转动，第一齿轮32会带动第二齿轮33转动，当指示箭头35指向第二齿轮33外壁上的刻度线34时即可确定固定框22下降的高度；
当固定框22移动到指定水位时，伺服电机16的输出轴停止转动，此时通过控制器27控制最底端的气缸61工作，气缸61会带动盖板63向上移动，从而将该层次的地下水灌入到最底部的收集筒5内，接着气缸61的活塞杆复位，密封好收集筒5，之后在伺服电机16和气缸61的共同作用下继续向下移动固定框22并收集不同层次的地下水，当所有层次的地下水都收集完毕后，通过伺服电机16输出轴的反向转动来控制固定框22的向上移动，收集筒5内的过滤网7能够防止地下水中的较大杂质进入到收集筒5内，影响后续的取样针筒15的取样，通过收集筒5底部的橡胶板10和底盖11能够在清洗收集筒5时取下，方便清洗收集筒5；
在钢丝绳19不断收卷到收卷辊18上的过程中，钢丝绳19会穿过卡环43，由于卡环43和钢丝绳19之间紧密接触，不仅能够清理掉钢丝绳19表面附着的赃物，保证钢丝绳19的整洁，而且也能够清理掉钢丝绳19表面的水渍，避免钢丝绳19表面水分过大产生生锈的问题；
当固定框22复位以后重新将放置板26移动到固定框22的底部，然后分别取下弧形卡板14内的取样针筒15，以位置的高低区分，相同位置上的取样针筒15对应着相同位置上的收集筒5，以最底端的取样针筒15和收集筒5为例，首先将取样针筒15放置到出水管12的一端，然后打开阀门13，将取样针筒15插入到出水管12的内部进行抽吸地下水，抽吸完毕后关闭阀门13，最后通过相应的监测设备对取样针筒15内的地下水进行监测。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地下水监测用可分层次的取样系统，包括固定架(1)，其特征在于，所述固定架(1)顶部内壁焊接有背板(2)，且背板(2)一侧外壁设置有定位机构(3)，所述定位机构(3)包括转动连接于背板(2)一侧外壁上的相邻的定位轮(31)、固定连接于其中一个定位轮(31)一侧外壁上的第一齿轮(32)、啮合于第一齿轮(32)外壁上的第二齿轮(33)、粘接于第二齿轮(33)外壁上的刻度线(34)、焊接于背板(2)一侧外壁底部上的指示箭头(35)；
所述背板(2)底部外壁设置有清理机构(4)，且清理机构(4)包括焊接于背板(2)底部外壁上的支撑杆(41)、焊接于支撑杆(41)一侧外壁上的对称分布的安装环(42)、粘接于安装环(42)内壁上的卡环(43)；
所述背板(2)底部外壁设置有等距离分布的收集筒(5)，且收集筒(5)外壁设置有取水控制机构(6)，所述取水控制机构(6)包括设置于收集筒(5)一侧外壁上的气缸(61)、固定连接于气缸(61)活塞杆上的连接杆(62)、焊接于连接杆(62)一端外壁上的盖板(63)。
2.根据权利要求1所述的一种地下水监测用可分层次的取样系统，其特征在于，所述收集筒(5)内壁安装有过滤网(7)，且收集筒(5)内壁位于过滤网(7)的顶部安装有插环(8)，插环(8)底部内壁插接有橡胶密封环(9)，盖板(63)与橡胶密封环(9)之间形成过盈配合。
3.根据权利要求1所述的一种地下水监测用可分层次的取样系统，其特征在于，所述收集筒(5)内壁的底部插接有橡胶板(10)，且橡胶板(10)底部外壁粘接有底盖(11)，底盖(11)一侧外壁焊接有把手。
4.根据权利要求1所述的一种地下水监测用可分层次的取样系统，其特征在于，所述收集筒(5)另一侧外壁的底部连接有出水管(12)，且出水管(12)外壁安装有阀门(13)。
5.根据权利要求1所述的一种地下水监测用可分层次的取样系统，其特征在于，所述固定架(1)一侧外壁粘接有等距离分布的弧形卡板(14)，且弧形卡板(14)内壁卡接有取样针筒(15)。
6.根据权利要求1所述的一种地下水监测用可分层次的取样系统，其特征在于，所述固定架(1)顶部外壁通过螺栓固定连接有伺服电机(16)，且伺服电机(16)的输出轴通过联轴器连接有主轴(17)，主轴(17)外壁固定连接有收卷辊(18)，收卷辊(18)内壁缠绕有钢丝绳(19)。
7.根据权利要求6所述的一种地下水监测用可分层次的取样系统，其特征在于，所述钢丝绳(19)一端外壁连接有挂钩(20)，且挂钩(20)外壁挂接有挂环(21)，挂环(21)底部外壁焊接有固定框(22)。
8.根据权利要求7所述的一种地下水监测用可分层次的取样系统，其特征在于，所述固定框(22)内壁焊接有等距离分布的固定环(23)，且收集筒(5)外壁固定连接在固定环(23)的内壁上，气缸(61)通过螺栓固定连接在固定环(23)的外壁上。
9.根据权利要求1所述的一种地下水监测用可分层次的取样系统，其特征在于，所述固定架(1)两边外壁的底部均开设有滑槽(24)，且滑槽(24)内壁滑动连接有滑杆(25)，滑杆(25)顶部外壁焊接有放置板(26)，固定框(22)底部外壁紧贴在放置板(26)的顶部外壁上。
10.根据权利要求1所述的一种地下水监测用可分层次的取样系统，其特征在于，所述固定架(1)一侧外壁的顶部通过螺栓固定连接有控制器(27)，且控制器(27)与气缸(61)和伺服电机(16)之间通过导线连接，控制器(27)通过导线连接有开关，开关通过导线连接有电源。
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