CN114878248A - 一种地下水采样取水控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下水采样取水控制装置，包括设置在升降杆底端的取样机构，取样机构包括第一竖杆和第二竖杆、调节槽、多个滑动座、多个环形锁和取样容器，第一竖杆和第二竖杆间隔设置在升降杆下端；调节槽设置在第一竖杆侧面；多个滑动座滑动嵌接在调节槽内，每个滑动座上铰接连接一个旋转杆，每个旋转杆远端固定设有一个重力球；多个环形锁分别套接在第二竖杆上，每个环形锁侧面设有一个转轴；每个取样容器均包括波纹管、设置在波纹管底端的底座和设置在波纹管顶端的上盖。总之，本发明具有结构新颖、使用方便、适用范围广等优点。

Description

一种地下水采样取水控制装置

技术领域

本发明属于地下水采集设备技术领域，特别涉及一种地下水采样取水控制装置。

背景技术

水污染是常见的污染之一，关乎到环境的质量和民生的很多方面，除了生活污水和地表水外，地下水也是非常重要的一个部分。地下水是指地表以下的饱和含水层的重力水，地下水污染也有着日趋严重的发展趋势，所以必须建立完善的监测机制，监测地下水质量变化，保证地下水的质量。

地下水的质量检测往往需要对不同深度的地下水进行采样，而现有技术对于不同深度地下水取样的方法分为两种，一种是先在某一深度采样，然后等地下水静置恢复一段时间再继续进行另一深度的采样，这种方法较为费时，而另一种方法则是采用多个水泵和采样器同一时间对不同深度的地下水进行采样，但是要同一时间采样且采集水样不能混合，就需要使用多台水泵分别提供吸力，需要设备较多，且不方便随时采样。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种地下水采样取水控制装置，利用多个重力球在水中的总浮力将可压缩状态的取样容器拉伸，从而使多个采样容器同时进行不同深度的地下水采样，减少了水体扰动对采样的影响，并且节省了采样时间。

本发明的技术方案是：一种地下水采样取水控制装置，包括设置在升降杆底端的取样机构，所述取样机构包括：

第一竖杆和第二竖杆，间隔设置在所述升降杆下端；

调节槽，设置在所述第一竖杆侧面；

多个滑动座，滑动嵌接在所述调节槽内，每个所述滑动座上铰接连接一个旋转杆，每个所述旋转杆远端固定设有一个重力球，两个相邻旋转杆之间通过连接杆分别铰接连接，所述重力球下部贯穿设有定位槽；

多个环形锁，分别套接在所述第二竖杆上，每个所述环形锁侧面设有一个转轴；

多个取样容器，每个所述取样容器均包括波纹管、设置在所述波纹管底端的底座和设置在所述波纹管顶端的上盖，所述波纹管侧面设有单向进水阀，所述底座底部通过圆环套接在所述转轴上，所述上盖两侧设有竖板，所述竖板上设有与所述定位槽对应的贯穿槽，所述贯穿槽之间活动插接有限位杆。

进一步地，还包括升降座，所述升降座包括：

锥形支架，罩设在井口上，所述锥形支架上端设有限位环，所述升降杆套设在所述限位环中，升降杆两侧还分别设有齿条；

两个驱动齿轮，对称设置在锥形支架中部两侧，且两个所述驱动齿轮分别与所述齿条啮合；

两个同步伺服电机，分别设置在锥形支架上，且每个所述伺服电机的输出轴与一个所述驱动齿轮的中心轴固定连接，通过升降座可以将取样机构匀速伸入水中，节省了人力，并且减少了取样机构快速伸入水中造成的扰动。

进一步地，两个所述驱动齿轮与锥形支架连接处分别设有重量传感器，所述锥形支架上还设有显示屏，所述显示屏与所述重量传感器连接，随着取样机构浸入水中，水对取样机构的浮力逐渐增大，取样机构对升降杆的拉力减小，通过显示屏上显示的重量数据就可以判断取样机构浸入水中的状态。

进一步地，所述调节槽内部两侧等距设有多个限位槽，所述滑动座两侧设有可捏合伸缩的限位块，所述限位块卡接在所述限位槽中实现滑动座的限位固定，还可调节滑动座的高度。

进一步地，所述旋转杆与滑动座通过棘轮连接，旋转杆在旋转后自锁，避免影响取水采样。

进一步地，所述重力球内部中空，且重力球上设有灌装口，可以通过向重力球内部灌装液体的方式来增加重力球自身的重力，用于与水浮力平衡。

进一步地，所述转轴前端活动设有限位螺母，避免取样容器从转轴上脱落。

进一步地，所述单向进水阀可拆卸，用于在取水采样后将采样水倒出转移至检测设备。

进一步地，所述第一竖杆和第二竖杆侧面均设有刻度线，用于在调节取样容器和滑动座高度时进行对照。

本发明的工作方法：根据地下水采样深度设定取样容器在第二竖杆上的位置，调节固定环形锁的位置，然后将取样容器底部的圆环套接在环形锁的转轴上，将限位螺母固定在转轴前端，根据取样容器的位置调节第一竖杆上滑动座的高度位置，使重力球位于对应取样容器的上盖上，将限位杆穿入竖板的贯穿槽和重力球的定位槽中，使重力球与上盖固定连接，此时取样容器的波纹管处于压缩状态，将升降杆套设在升降座的限位环中，使升降杆两侧齿条与两侧驱动齿轮啮合，开启同步伺服电机，驱动齿轮转动带动升降杆向下移动，使取样机构整体浸入水中，随之取样机构浸入水中，重量传感器监测数据不断变化，当最上端重力球浸入水中后，重量传感器变化速度大幅减小，此时认为取样机构整体浸入水中，水对所有重力球产生浮力，重力球在旋转杆的限制下上升，上升过程中带动上盖上升，使波纹管从压缩状态变为伸展状态，经单向进水阀将地下水吸入波纹管内，然后通过升降座将取样机构上升至井口，取下限位杆和限位螺母，将取样容器取下，卸下单向进水阀将采样水转移至检测设备即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种地下水采样取水控制装置，通过在升降杆下端设置取样机构，利用升降座将取样机构下放至地下水中进行取样，节省了人力，并且取样机构上设置多个可调节高度的取样容器，在取样容器一侧设置对应可调节高度的滑动座，滑动座上通过连接杆设置重力球，重力球与取样容器上盖固定连接，通过重力球在水中的浮力将取样容器的波纹管拉伸，使波纹管内部产生负压吸力，利用负压吸力经单向进水阀采集周围的地下水，可以同时完成不同深度的地下水采集，无需使用抽水泵进行抽取，适应多种地下水采集场景。总之，本发明具有结构新颖、使用方便、适用范围广等优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的取样机构结构示意图；

图3是本发明的调节槽结构示意图；

图4是本发明的取样容器侧面示意图；

图5是本发明的重力球结构示意图；

图6是本发明的升降座结构示意图。

其中，1-升降杆、11-齿条、2-取样机构、21-第一竖杆、22-第二竖杆、23-调节槽、231-限位槽、24-滑动座、241-旋转杆、2411-连接杆、242-重力球、2421-灌装口、243-定位槽、244-限位块、25-环形锁、251-转轴、2511-限位螺母、26-取样容器、261-波纹管、2611-单向进水阀、262-底座、2621-圆环、263-上盖、2631-竖板、2632-贯穿槽、2633-限位杆、3-升降座、31-锥形支架、311-限位环、32-驱动齿轮、321-重量传感器、33-同步伺服电机、34-显示屏。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例：如图1所示，一种地下水采样取水控制装置，包括升降杆1、取样机构2和升降座3。其中，

取样机构2设置在升降杆1底端，如图2所示，取样机构2包括第一竖杆21、第二竖杆22、调节槽23、多个滑动座24、多个环形锁25和多个取样容器26，第一竖杆21和第二竖杆22间隔设置在升降杆1下端，第一竖杆21和第二竖杆22侧面均设有刻度线；调节槽23设置在第一竖杆21侧面；多个滑动座24滑动嵌接在调节槽23内，如图3所示，调节槽23内部两侧等距设有多个限位槽231，滑动座24两侧设有可捏合伸缩的限位块244，限位块244卡接在限位槽231中实现滑动座24的限位固定，每个滑动座24上铰接连接一个旋转杆241，旋转杆241与滑动座24通过棘轮连接，每个旋转杆241远端固定设有一个重力球242，如图5所示，重力球242内部中空，且重力球242上设有灌装口2421，两个相邻旋转杆241之间通过连接杆2411分别铰接连接，重力球242下部贯穿设有定位槽243；如图4所示，多个环形锁25分别套接在第二竖杆22上，每个环形锁25侧面设有一个转轴251，转轴251前端活动设有限位螺母2511；每个取样容器26均包括波纹管261、设置在波纹管261底端的底座262和设置在波纹管261顶端的上盖263，波纹管261侧面设有单向进水阀2611，单向进水阀2611可拆卸，底座262底部通过圆环2621套接在转轴251上，上盖263两侧设有竖板2631，竖板2631上设有与定位槽243对应的贯穿槽2632，贯穿槽2632之间活动插接有限位杆2633；

如图6所示，升降座3包括锥形支架31、两个驱动齿轮32和两个同步伺服电机33，锥形支架31罩设在井口上，锥形支架31上端设有限位环311，升降杆1套设在限位环311中，升降杆1两侧还分别设有齿条11；两个驱动齿轮32对称设置在锥形支架31中部两侧，且两个驱动齿轮32分别与齿条11啮合；两个同步伺服电机33分别设置在锥形支架31上，且每个伺服电机33的输出轴与一个驱动齿轮32的中心轴固定连接；两个驱动齿轮32与锥形支架31连接处分别设有重量传感器321，锥形支架31上还设有显示屏34，显示屏34与重量传感器321连接。

上述实施例的工作方法是：根据地下水采样深度设定取样容器26在第二竖杆22上的位置，调节固定环形锁25的位置，然后将取样容器26底部的圆环2621套接在环形锁25的转轴251上，将限位螺母2511固定在转轴251前端，根据取样容器26的位置调节第一竖杆21上滑动座24的高度位置，使重力球242位于对应取样容器26的上盖263上，将限位杆2633穿入竖板2631的贯穿槽2632和重力球242的定位槽263中，使重力球242与上盖263固定连接，此时取样容器26的波纹管261处于压缩状态，将升降杆1套设在升降座3的限位环311中，使升降杆1两侧齿条与两侧驱动齿轮32啮合，开启同步伺服电机33，驱动齿轮32转动带动升降杆1向下移动，使取样机构2整体浸入水中，随之取样机构2浸入水中，重量传感器321监测数据不断变化，当最上端重力球242浸入水中后，重量传感器321变化速度大幅减小，此时认为取样机构2整体浸入水中，水对所有重力球242产生浮力，重力球242在旋转杆241的限制下上升，上升过程中带动上盖262上升，使波纹管261从压缩状态变为伸展状态，经单向进水阀2611将地下水吸入波纹管261内，然后通过升降座3将取样机构2上升至井口，取下限位杆2633和限位螺母2511，将取样容器26取下，卸下单向进水阀2611将采样水转移至检测设备即可。

上述电子元件的具体型号未作特殊指定，均可以选用市售的普通产品，只要能够满足本发明的使用需求即可。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种地下水采样取水控制装置，包括设置在升降杆(1)底端的取样机构(2)，其特征在于，所述取样机构(2)包括：

第一竖杆(21)和第二竖杆(22)，间隔设置在所述升降杆(1)下端；

调节槽(23)，设置在所述第一竖杆(21)侧面；

多个滑动座(24)，滑动嵌接在所述调节槽(23)内，每个所述滑动座(24)上铰接连接一个旋转杆(241)，每个所述旋转杆(241)远端固定设有一个重力球(242)，两个相邻旋转杆(241)之间通过连接杆(2411)分别铰接连接，所述重力球(242)下部贯穿设有定位槽(243)；

多个环形锁(25)，分别套接在所述第二竖杆(22)上，每个所述环形锁(25)侧面设有一个转轴(251)；

多个取样容器(26)，每个所述取样容器(26)均包括波纹管(261)、设置在所述波纹管(261)底端的底座(262)和设置在所述波纹管(261)顶端的上盖(263)，所述波纹管(261)侧面设有单向进水阀(2611)，所述底座(262)底部通过圆环(2621)套接在所述转轴(251)上，所述上盖(263)两侧设有竖板(2631)，所述竖板(2631)上设有与所述定位槽(243)对应的贯穿槽(2632)，所述贯穿槽(2632)之间活动插接有限位杆(2633)。

2.如权利要求1所述的一种地下水采样取水控制装置，其特征在于，还包括升降座(3)，所述升降座(3)包括：

锥形支架(31)，罩设在井口上，所述锥形支架(31)上端设有限位环(311)，所述升降杆(1)套设在所述限位环(311)中，升降杆(1)两侧还分别设有齿条(11)；

两个驱动齿轮(32)，对称设置在锥形支架(31)中部两侧，且两个所述驱动齿轮(32)分别与所述齿条(11)啮合；

两个同步伺服电机(33)，分别设置在锥形支架(31)上，且每个所述伺服电机(33)的输出轴与一个所述驱动齿轮(32)的中心轴固定连接。

3.如权利要求2所述的一种地下水采样取水控制装置，其特征在于，两个所述驱动齿轮(32)与锥形支架(31)连接处分别设有重量传感器(321)，所述锥形支架(31)上还设有显示屏(34)，所述显示屏(34)与所述重量传感器(321)连接。

4.如权利要求1所述的一种地下水采样取水控制装置，其特征在于，所述调节槽(23)内部两侧等距设有多个限位槽(231)，所述滑动座(24)两侧设有可捏合伸缩的限位块(244)，所述限位块(244)卡接在所述限位槽(231)中实现滑动座(24)的限位固定。

5.如权利要求1所述的一种地下水采样取水控制装置，其特征在于，所述旋转杆(241)与滑动座(24)通过棘轮连接。

6.如权利要求1所述的一种地下水采样取水控制装置，其特征在于，所述重力球(242)内部中空，且重力球(242)上设有灌装口(2421)。

7.如权利要求1所述的一种地下水采样取水控制装置，其特征在于，所述转轴(251)前端活动设有限位螺母(2511)。

8.如权利要求1所述的一种地下水采样取水控制装置，其特征在于，所述单向进水阀(2611)可拆卸。

9.如权利要求1所述的一种地下水采样取水控制装置，其特征在于，所述第一竖杆(21)和第二竖杆(22)侧面均设有刻度线。

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