CN115165470A - 一种无动力取样系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无动力取样系统，涉及取样设备技术领域，包括主管道和取样仓，述取样仓的底部设有连接头A，所述取样仓通过连接头A与主管道固定连接，所述取样仓的底部两侧对称固定连接有支腿，所述支腿的顶部固定连接有水平板，所述水平板的中部固定连接有向下延伸的弹簧，所述弹簧的底部固定连接有封堵板。该无动力取样系统，主管道的顶部开设有向上贯通的螺纹槽，连接头A的周向上开设有与螺纹槽相匹配的外螺纹，外螺纹的长度大于螺纹槽，钻孔设备通过在主管道上钻设螺纹槽但参照主管道壁厚而不向下贯通，在连接头A与螺纹槽对接后，通过转动设备夹持取样仓并向下继续钻孔贯穿，使连接头A与主管道相互连通。

Description

一种无动力取样系统

技术领域

本发明涉及取样设备技术领域，具体为一种无动力取样系统。

背景技术

自来水、污水主管道一般为压力输送，对于一些直接测量的水质参数，如温度、浊度、PH、溶解氧等，为了自来水、污水主管道的取样，如果将传感器直接安装于主管道挂壁内，就会存在两个问题，一是，介质对传感器的磨损很大，寿命大幅缩短，如果介质内有较大杂质时，直接导致传感器损坏；二是，须安装带压安装支架，仪表的安装、维护时，须在带压状态下拆装。带压安装支架安装难度大，本体带有带压运动部件，结构复杂，造价很高，易损坏。

过程仪表，如压力变送器的安装，一般在主管道上安装引压管，引至合适位置，管头安装压力变送器。引压管内介质处于静止状态，当外界温度持续低于零度时，引压管内介质结冰，压力变送器便会损坏。实际应用中，每年均有大量压力变送器损坏，造成不必要的损失。

目前常用的还有其他的安装方式，即是在主管道上开孔取样，取样水测量后流入下水道，但该方式存在缺点，如果在主管道上开孔取样，一是造成水资源浪费，增加运行成本，或造成二次污染，二是有点场合不具备排水条件，无法安装。

因此，提出一种无动力取样系统来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无动力取样系统，以解决上述背景技术中提出的现有的自来水、污水主管道液体的取样系统取样不方便，容易造成水资源浪费，增加成本、造成二次污染以及不便于安装取样的问题，将传感器安装在主管道内部由于介质容易与传感器发生碰撞，每年造成大量传感器的损坏，维护成本过大，属于不必要的损失。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种无动力取样系统，包括主管道和取样仓，取样仓的底部设有连接头A，所述取样仓通过连接头A与主管道固定连接；

所述取样仓的底部两侧对称固定连接有支腿，所述支腿的顶部固定连接有水平板，所述水平板的中部固定连接有向下延伸的弹簧，所述弹簧的底部固定连接有封堵板，所述封堵板的底部固定连接有与取样仓底部过盈配合的塞头A；

所述取样仓的底部一侧固定连接有吸气管，所述吸气管的一端与靠近封堵板，所述吸气管的另一端贯穿取样仓的一侧并固定连接有第一泵阀，所述第一泵阀的一侧固定连接有第一回水管，所述第一回水管远离第一泵阀的一端与连接头A的一侧贯通连接，且位于塞头A的下方；

所述取样仓的中部固定连接有密封块，所述密封块的中部固定连接有向下贯穿的取样管A，所述取样管A的顶部贯穿取样仓的一侧并固定连接有第二泵阀，所述第二泵阀的一侧固定连接有第二回水管，所述第二回水管的的底部与第一回水管的一侧固定连接，所述第二回水管的外侧固定安装有取样管B，所述取样管B的两端分别与第二回水管一侧的顶部和底部固定连接并相互连通，所述取样管B上活动安装有样品瓶。

可选的，所述塞头A的底部固定连接有塞头B，所述塞头B与连接头A的内部上方相匹配，所述塞头A和塞头B材质均为橡胶。

可选的，所述密封块和取样仓远离第一泵阀的一侧分别设有透气通孔和空心杆，所述透气通孔和空心杆的内部空心区域相对应且相互连通。

可选的，所述空心杆远离透气通孔的一端设有单向阀。

可选的，所述取样管B为弧形结构，所述样品瓶活动安装在取样管B的下半部。

可选的，所述取样管B的下半部设有两个安装头，两个所述安装头结构相同，所述取样管B通过安装头与样品瓶活动连接。

可选的，所述安装头的外侧开设有四个对接口，四个所述对接口的内部开设有弧形结构的旋转槽，样品瓶的顶部固定连接有连接头B，所述连接头B的周向上固定连接有与四个对接口相匹配的四个安装块。

可选的，所述安装头的内侧固定连接有密封圈，所述安装头的内侧与连接头B外侧相适配，所述密封圈与连接头B过盈配合。

可选的，所述主管道的顶部开设有向上贯通的螺纹槽，所述连接头A的周向上开设有与螺纹槽相匹配的外螺纹。

可选的，所述外螺纹的长度大于螺纹槽。

与现有技术相比，本发明提供了一种无动力取样系统，具备以下有益效果：

1、该无动力取样系统，主管道的顶部开设有向上贯通的螺纹槽，连接头A的周向上开设有与螺纹槽相匹配的外螺纹，外螺纹的长度大于螺纹槽，钻孔设备通过在主管道上钻设螺纹槽但参照主管道壁厚而不向下贯通，在连接头A与螺纹槽对接后，通过转动设备夹持取样仓并向下继续钻孔贯穿，使连接头A与主管道相互连通，以此方式代替传统钻孔后安装水质仪表的困难性，避免了水资源浪费以及场合排水条件差无法安装的情况，使取样仓对主管道液体的取样更方便，取样仓与主管道连接加工过程不造成水资源浪费，降低成本，也不会造成安装地的污染，连接方式简单、操作简便。在对主管道进行取样时，主管道的排出口阀门闭合，主管道内部压力增大，由于压力原因主管道内的液体挤压弹簧，并通过连接头A进入取样仓，第二泵阀通过取样管A将取样仓底部的液体抽至第二回水管，经过取样管B时通过连接头B使液体进入样品瓶内收集，技术点易于掌握，便于推广应用。

2、该无动力取样系统，空心杆和透气通孔的开设，在主管道内的液体通过压力进入取样仓底部时，原本取样仓底部的空气能通过透气通孔和空心杆向外排出，便于液体进入取样仓底部，单向阀能在塞头A和塞头B对取样仓的底部封堵时，配合第一泵阀将取样仓底部的液体排出后将气体一同向外排出，使取样仓底部形成负压，从而便于提高液体进入取样仓底部的效率。

附图说明

图1为本发明无动力取样系统取样仓结构剖视示意图；

图2为本发明无动力取样系统图1中A区结构放大示意图；

图3为本发明无动力取样系统图1中C区结构放大示意图；

图4为本发明无动力取样系统图1中D区结构放大示意图；

图5为本发明无动力取样系统图1中B区结构放大示意图；

图6为本发明无动力取样系统安装头结构剖视示意图；

图7为本发明无动力取样系统连接头B结构示意图。

图中：1、主管道；2、取样仓；3、连接头A；4、支腿；5、水平板；6、弹簧；7、封堵板；8、塞头A；9、塞头B；10、密封块；11、取样管A；12、第二泵阀；13、第二回水管；14、取样管B；15、吸气管；16、第一泵阀；17、第一回水管；18、安装头；19、连接头B；20、样品瓶；21、透气通孔；22、空心杆；23、单向阀；24、对接口；25、旋转槽；26、密封圈；27、安装块；28、螺纹槽；29、外螺纹。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

请参阅图1和图2所示，一种无动力取样系统，包括主管道1和取样仓2，取样仓2的底部设有连接头A3，取样仓2通过连接头A3与主管道1固定连接，主管道1的顶部开设有向上贯通的螺纹槽28，连接头A3的周向上开设有与螺纹槽28相匹配的外螺纹29，外螺纹29的长度大于螺纹槽28。

本实施例中，在对主管道1进行取样时，钻孔设备通过在主管道1上钻设螺纹槽28但参照主管道1壁厚而不向下贯通，在连接头A3与螺纹槽28对接后，通过转动设备夹持取样仓2并向下继续钻孔贯穿，使连接头A3与主管道1相互连通，以此方式代替传统钻孔后安装水质仪表的困难性，避免了水资源浪费以及场合排水条件差无法安装的问题。

取样仓2的底部两侧对称固定连接有支腿4，支腿4的顶部固定连接有水平板5，水平板5的中部固定连接有向下延伸的弹簧6，弹簧6的底部固定连接有封堵板7，封堵板7的底部固定连接有与取样仓2底部过盈配合的塞头A8，塞头A8的底部固定连接有塞头B9，塞头B9与连接头A3的内部上方相匹配，塞头A8和塞头B9材质均为橡胶。

其中，通过塞头A8和塞头B9在主管道1的排出口阀门开启时，主管道1内的压力不足达到推顶塞头A8、塞头B9和弹簧6向上移动的效果，在不对主管道1的液体进行取样时，通过塞头A8和塞头B9使液体不会进入取样仓2，通过支腿4的设置保持水平板5的水平，同时使弹簧6与封堵板7使塞头A8和塞头B9与连接头A3的中部保持对应；在主管道1的排出口阀门闭合时，主管道1内部压力增大，由于压力原因主管道1内的液体挤压弹簧6，并通过连接头A3进入取样仓2。

取样仓2的底部一侧固定连接有吸气管15，吸气管15的一端与靠近封堵板7，吸气管15的另一端贯穿取样仓2的一侧并固定连接有第一泵阀16，第一泵阀16的一侧固定连接有第一回水管17，第一回水管17远离第一泵阀16的一端与连接头A3的一侧贯通连接，且位于塞头A8的下方。

其中，通过第一泵阀16吸气管15能将取样仓2底部的仓体内部的液体通过第一回水管17全部排回至主管道1，便于后续继续对主管道1内部的液体进行收集，避免多次收集的液体混合造成取样样品交叉混合，第一回水管17与连接头A3的连接位置位于塞头A8的下方，使通过吸气管15、第一泵阀16和第一回水管17排出的液体通过连接头A3回流进主管道1。

取样仓2的中部固定连接有密封块10，密封块10的中部固定连接有向下贯穿的取样管A11，取样管A11的顶部贯穿取样仓2的一侧并固定连接有第二泵阀12，第二泵阀12的一侧固定连接有第二回水管13，第二回水管13的的底部与第一回水管17的一侧固定连接，第二回水管13的外侧固定安装有取样管B14，取样管B14的两端分别与第二回水管13一侧的顶部和底部固定连接并相互连通，取样管B14上活动安装有样品瓶20。

其中，第二泵阀12通过取样管A11将取样仓2底部的液体抽至第二回水管13，经过取样管B14时通过连接头B19使液体进入样品瓶20内收集。

为了避免杂质对连接头A3的底部造成封堵而影响取样仓2对液体的取样采集，当连接头A3发生封堵时，此时封堵板7、塞头A8和塞头B9通过弹簧6将连接头A3顶部密封，第一泵阀16通过第一回水管17将气体输送进连接头A3并向下进行冲击，将堵塞在连接头A3底部的杂质进行清理，通过主管道1的压力，在杂质移开后，通过连接头A3进入取样仓2收集。

实施例2

请参阅图3和图4所示，与实施例一的区别在于，密封块10和取样仓2远离第一泵阀16的一侧分别设有透气通孔21和空心杆22，透气通孔21和空心杆22的内部空心区域相对应且相互连通，空心杆22的另一端与取样仓2内部连通，用于液体或空气的进入。

本实施例中，通过空心杆22和透气通孔21的开设，在主管道1内的液体通过压力进入取样仓2底部时，原本取样仓2底部的空气能通过透气通孔21和空心杆22向外排出，便于液体进入取样仓2底部。

空心杆22远离透气通孔21的一端设有单向阀23。

其中，通过单向阀23能在塞头A8和塞头B9对取样仓2的底部封堵时，配合第一泵阀16将取样仓2底部的液体排出后将气体一同向外排出，使取样仓2底部形成负压，从而便于提高液体进入取样仓2底部的效率。

实施例3

请参阅图1、图5-7所示，与实施例一的区别在于，取样管B14为弧形结构，样品瓶20活动安装在取样管B14的下半部。

本实施例中，便于样品瓶20对流经取样管B14的样本液体进行收集，同时弧形结构的取样管B14避免液体中介质的附着。

取样管B14的下半部设有两个安装头18，两个安装头18结构相同，取样管B14通过安装头18与样品瓶20活动连接。

其中，通过两个安装头18能对两个样品瓶20进行安装，第二瓶样品瓶20内的液体用于对第一次检测结果的检验，通过两个样品瓶20的取样提高对样品的检测准确度。

安装头18的外侧开设有四个对接口24，四个对接口24的内部开设有弧形结构的旋转槽25，样品瓶20的顶部固定连接有连接头B19，连接头B19的周向上固定连接有与四个对接口24相匹配的四个安装块27。

其中，在连接头B19与安装头18对接后，通过连接头B19的旋拧即可将样品瓶20进行安装，便于样品瓶20的拆装。

安装头18的内侧固定连接有密封圈26，安装头18的内侧与连接头B19外侧相适配，密封圈26与连接头B19过盈配合。

其中，通过密封圈26提高安装头18和连接头B19连接密封性，避免液体通过缝隙泄露。

本发明的工作原理：

使用时，首先，在取样仓2安装时，由钻孔设备在主管道1的顶部钻出螺纹槽28但并不向下贯通，然后取样仓2通过连接头A3的外螺纹29与螺纹槽28螺纹对接，再通过旋转设备带动连接头A3转动，将螺纹槽28底部下拧贯穿。

接着，主管道1的输送以压力将输送，在取样时，主管道1的排出口阀门关闭，由于压力原因主管道1内的液体挤压弹簧6，并通过连接头A3进入取样仓2。

若出现主管道1内的杂质堵塞连接头A3时，此时取样仓2内无法通过连接头A3收集液体介质，连接头A3的顶部被封堵板7、塞头A8和塞头B9密封，第一泵阀16通过第一回水管17将气体输送进连接头A3向下进行冲击，将堵塞的连接头A3杂质进行清理，通过主管道1的压力，在杂质移开后，通过连接头A3进入取样仓2收集。

使用中，通过第一泵阀16能将取样仓2底部的的液体全部排出，便于后续继续对主管道1内部的液体进行收集，避免多次收集的液体混合造成取样样品交叉混合。

接着，在与单向阀23相配合的情况下，第二泵阀12关闭，第一泵阀16继续将将取样仓2底部的仓体内部的气体一同排出，使取样仓2底部的仓体内形成负压，便于当主管道1的排出口阀门关闭后，提高液体进入取样仓2的速度。透气通孔21和空心杆22在取样时，配合单向阀23能在液体进入取样仓2时，使原本取样仓2内的气体通过透气通孔21和空心杆22向外排出，避免取样仓2内部压力过高而造成设备和主管道1压力增加的情况而出现管道或设备的爆裂。

接着，第二泵阀12阀门开启时，液体通过取样管A11上流经过第二泵阀12，通过第二泵阀12控制液体流速，液体通过第二回水管13经过第一回水管17与连接头A3连接，液体经过第二回水管13和第一回水管17回流返回主管道1。

第二泵阀12开启时，液体快速吸入第二回水管13，液体快速流入时，还会流动经过取样管B14，此时样品瓶20通过连接头B19和安装头18已经连接在取样管B14上，并对取样管B14内的液体进行收集，同样取样管B14内的液体在收集后同第二回水管13一样回流返回主管道1。

连接头B19上设有安装块27，配合对接口24和旋转槽25与安装头18安装连接，在需要将样品瓶20取下时，通过旋拧的方式即可使安装块27与对接口24对应，此时向外拔出样品瓶20，即可快速将样品瓶20与安装头18脱离。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种无动力取样系统，包括主管道(1)和取样仓(2)，其特征在于：所述取样仓(2)的底部设有连接头A(3)，所述取样仓(2)通过连接头A(3)与主管道(1)固定连接；

所述取样仓(2)的底部两侧对称固定连接有支腿(4)，所述支腿(4)的顶部固定连接有水平板(5)，所述水平板(5)的中部固定连接有向下延伸的弹簧(6)，所述弹簧(6)的底部固定连接有封堵板(7)，所述封堵板(7)的底部固定连接有与取样仓(2)底部过盈配合的塞头A(8)；

所述取样仓(2)的底部一侧固定连接有吸气管(15)，所述吸气管(15)的一端与靠近封堵板(7)，所述吸气管(15)的另一端贯穿取样仓(2)的一侧并固定连接有第一泵阀(16)，所述第一泵阀(16)的一侧固定连接有第一回水管(17)，所述第一回水管(17)远离第一泵阀(16)的一端与连接头A(3)的一侧贯通连接，且位于塞头A(8)的下方；

所述取样仓(2)的中部固定连接有密封块(10)，所述密封块(10)的中部固定连接有向下贯穿的取样管A(11)，所述取样管A(11)的顶部贯穿取样仓(2)的一侧并固定连接有第二泵阀(12)，所述第二泵阀(12)的一侧固定连接有第二回水管(13)，所述第二回水管(13)的的底部与第一回水管(17)的一侧固定连接，所述第二回水管(13)的外侧固定安装有取样管B(14)，所述取样管B(14)的两端分别与第二回水管(13)一侧的顶部和底部固定连接并相互连通，所述取样管B(14)上活动安装有样品瓶(20)。

2.根据权利要求1所述的一种无动力取样系统，其特征在于：所述塞头A(8)的底部固定连接有塞头B(9)，所述塞头B(9)与连接头A(3)的内部上方相匹配，所述塞头A(8)和塞头B(9)材质均为橡胶。

3.根据权利要求2所述的一种无动力取样系统，其特征在于：所述密封块(10)和取样仓(2)远离第一泵阀(16)的一侧分别设有透气通孔(21)和空心杆(22)，所述透气通孔(21)和空心杆(22)的内部空心区域相对应且相互连通。

4.根据权利要求3所述的一种无动力取样系统，其特征在于：所述空心杆(22)远离透气通孔(21)的一端设有单向阀(23)。

5.根据权利要求4所述的一种无动力取样系统，其特征在于：所述取样管B(14)为弧形结构，所述样品瓶(20)活动安装在取样管B(14)的下半部。

6.根据权利要求5所述的一种无动力取样系统，其特征在于：所述取样管B(14)的下半部设有两个安装头(18)，两个所述安装头(18)结构相同，所述取样管B(14)通过安装头(18)与样品瓶(20)活动连接。

7.根据权利要求6所述的一种无动力取样系统，其特征在于：所述安装头(18)的外侧开设有四个对接口(24)，四个所述对接口(24)的内部开设有弧形结构的旋转槽(25)，样品瓶(20)的顶部固定连接有连接头B(19)，所述连接头B(19)的周向上固定连接有与四个对接口(24)相匹配的四个安装块(27)。

8.根据权利要求7所述的一种无动力取样系统，其特征在于：所述安装头(18)的内侧固定连接有密封圈(26)，所述安装头(18)的内侧与连接头B(19)外侧相适配，所述密封圈(26)与连接头B(19)过盈配合。

9.根据权利要求8所述的一种无动力取样系统，其特征在于：所述主管道(1)的顶部开设有向上贯通的螺纹槽(28)，所述连接头A(3)的周向上开设有与螺纹槽(28)相匹配的外螺纹(29)。

10.根据权利要求9所述的一种无动力取样系统，其特征在于：所述外螺纹(29)的长度大于螺纹槽(28)。

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