CN115200944A - 一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置 - Google Patents

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CN115200944A CN202210827518.7A CN202210827518A CN115200944A CN 115200944 A CN115200944 A CN 115200944A CN 202210827518 A CN202210827518 A CN 202210827518A CN 115200944 A CN115200944 A CN 115200944A
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Abstract

本发明公开了一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，涉及水体取样装置结构领域，包括基座，基座的顶侧安装有立柱、卷线轮和智能控制柜，立柱上滑动安装有滑动框，所述滑动框的一侧连接有牵引绳，所述牵引绳的一端通过多个导线轮越过所述立柱的顶侧并连接至所述卷线轮上。本发明中，通过驱动单元驱动移动推杆向上移动，使上活塞管柱和下活塞管柱向上移动，使对应位置的水进入储水管内，移动到一定长度后，上活塞管柱和下活塞管柱封堵储水管的两端，使储水管内形成一个密封腔并封存当前位置的水，当外管移出深孔后，通过排水单元逐个收取对应储水管内的水，完成一次性采样，且采样位置精准。

Description

一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置
技术领域
本发明中涉及水体取样装置结构领域，特别涉及一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置。
背景技术
矿泉水是从地下深处自然涌出的或者是经人工揭露的、未受污染的地下矿水，含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等动态在天然波动范围内的相对稳定，矿泉水是在地层深部循环形成的，含有国家标准规定的矿物质及限定指标，在进行矿泉水基地选址确定时，一般要先对地下水源进行取样分析，判断水文地质情况。
现有技术中，在进行地下水源取样时，一般先钻出深孔，再对深孔的逐段位置进行水体取样，在取样时，一般是通过装置对各个位置分别进行取样，需要经过多次操作，采样过程复杂，耗时较长，使用具有一定的不便，因此我们公开了一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置来满足人们的需求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，以解决上述背景技术中提出的在进行地下水源取样时，一般先钻出深孔，再对深孔的逐段位置进行水体取样，在取样时，一般是通过装置对各个位置分别进行取样，需要经过多次操作，采样过程复杂，耗时较长，使用具有一定的不便的问题。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，包括基座，所述基座的顶侧安装有立柱、卷线轮和智能控制柜，所述立柱上滑动安装有滑动框，所述滑动框的一侧连接有牵引绳，所述牵引绳的一端通过多个导线轮越过所述立柱的顶侧并连接至所述卷线轮上，所述基座的顶侧安装有电机，所述电机的输出轴与所述卷线轮相同轴连接，所述滑动框的一侧安装有连接臂，所述连接臂的一端安装有连接板，所述连接板的底侧通过多个连杆安装有外管，所述外管的管内壁上通过可调固定机构安装有多个储水管，多个所述储水管的外侧壁与所述外管的内侧壁保留有一段间隙，所述外管内设有移动推杆，所述移动推杆的顶端安装有驱动单元，所述移动推杆上交替安装有多个上活塞管柱和下活塞管柱并两两形成一组，一组所述上活塞管柱和所述下活塞管柱之间的间距小于所述储水管的长度，且一组所述上活塞管柱和所述下活塞管柱与对应所述储水管的管内壁相匹配，多个所述外管的一侧均安装有排水单元，所述外管的底端安装有下端盖。
基于以上机构，基座安装在深孔的一侧，通过电机控制卷线轮转动，从而收卷或释放牵引绳，牵引滑动框沿立柱上下移动，带动外管伸入或移出深孔，通过可调固定机构调整多个储水管的位置，在外管伸入深孔时，地下水进入外管内，多个储水管位于深孔内的不同高度，通过驱动单元驱动移动推杆向上移动，使上活塞管柱和下活塞管柱向上移动，使对应位置的水进入储水管内，移动到一定长度后，上活塞管柱和下活塞管柱封堵储水管的两端，使储水管内形成一个密封腔并封存当前位置的水，当外管移出深孔后，通过排水单元逐个收取对应储水管内的水，完成一次性采样，且采样位置精准。
优选的，所述可调固定机构包括滑动柱，所述外管上沿长度方向均匀开设有多个滑孔，所述储水管的外侧壁上对称安装有四个滑槽柱，所述滑动柱滑动安装在所述滑槽柱内，所述滑动柱的一端与对应所述滑孔相滑动匹配，另一端安装有弹性单元，所述滑动柱的外侧壁上安装有限位圈，所述限位圈的一侧与所述外管的内侧壁相匹配。
进一步的，通过滑槽柱的设置，滑动柱滑动安装在对应滑槽柱内，滑动柱的一端通过弹性单元推动滑入滑孔内，使储水管固定在对应的位置，同时推动滑动柱的一端克服弹力使滑动柱与滑孔相分离，使储水管可在外管内移动位置，从而调整位置。
优选的，所述弹性单元包括弹簧，所述滑动柱的一端开设有盲孔，所述弹簧安装在所述盲孔内，所述弹簧的一端安装在所述滑槽柱的槽壁上，另一端安装在所述盲孔的孔壁上。
进一步的，通过弹簧的设置，弹力推动滑动柱向靠近滑孔的一侧滑动，使滑动柱插入滑孔内，限制滑动柱与外管之间的相对移动，实现固定功能。
优选的，所述排水单元包括两根软管，两根所述软管的一端安装在所述储水管的外侧壁上并与所述储水管相连通，两根所述软管的一端通过快接单元相连接在一起。
进一步的，通过软管的设置，将两根软管的一端通过快接单元相互连接在一起，可以使储水管密封，当外管移出深孔时，将两根软管的一端相互分离，使储水管内的密封腔与大气相连通，在大气压的作用下，水通过其中一根软管流出，以获取样品。
优选的，所述快接单元包括连接管公头和连接管母头，所述连接管公头和连接管母头的一端相匹配，另一端安装在两根所述软管相互靠近的一端，所述连接管母头的外侧壁上安装有多个弹性卡子，多个所述弹性卡子与所述连接管公头的一端相匹配。
进一步的，通过连接管公头和连接管母头的设置，两者可以快速相互插紧，形成连接，并通过弹性卡子限制两者的相互移动，增加连接牢固度，需要断开时，分离弹性卡子，可以连接管公头和连接管母头快速分离，增加操作方便性。
优选的，所述上活塞管柱和下活塞管柱的管内壁和外侧壁均安装有弹性密封层，位于所述管内壁上的所述弹性密封层的内侧壁与所述移动推杆相滑动匹配，所述上活塞管柱和下活塞管柱与所述移动推杆之间均安装有固定单元。
进一步的，通过弹性密封层的设置，可以增加上活塞管柱和下活塞管柱对移动推杆和外管的密封效果，更好的封存水体，在储水管位置调整后，对应滑动上活塞管柱和下活塞管柱，并通过固定单元固定，以匹配储水管。
优选的，所述固定单元包括螺栓，所述上活塞管柱和下活塞管柱上均开设有螺纹孔，所述螺栓螺接安装在所述螺纹孔内，所述螺栓的一端与所述移动推杆的外侧壁相匹配。
进一步的，通过螺栓的设置，沿螺纹孔转动螺栓，使螺栓的一端顶住移动推杆，限制上活塞管柱和下活塞管柱与移动推杆之间的相对移动，实现固定功能。
优选的，所述上活塞管柱的长度略大于所述储水管的长度，所述外管上均匀开设有多个进液口。
进一步的，通过将上活塞管柱的长度设置大于储水管的长度，可以使上活塞管柱填充储水管，防止在外管伸入深孔过程中储水管的上端内进水，在上活塞管柱向上滑动时，位于储水管上端内的水涌出，造成水体混合，影响采样准确度。
优选的，所述驱动单元包括伸缩缸，所述伸缩缸的底端安装在所述外管上靠近顶端的一侧，所述移动推杆的顶端通过活动杆安装在所述伸缩缸的伸缩端。
进一步的，通过伸缩缸的设置，可以驱动移动推杆上下移动，使上活塞管柱和下活塞管柱与储水管发生相对移动，使储水管内储水。
优选的，所述电机和所述伸缩缸均与所述智能控制柜相电性连接。
进一步的，通过设置智能控制柜，从而控制电机和伸缩缸的运行，控制外管伸入深孔的深度，可实现自动取样。
综上，本发明的技术效果和优点：
1、本发明中，通过可调固定机构调整多个储水管的位置，在外管伸入深孔时，地下水进入外管内，多个储水管位于深孔内的不同高度，通过驱动单元驱动移动推杆向上移动，使上活塞管柱和下活塞管柱向上移动，使对应位置的水进入储水管内，移动到一定长度后，上活塞管柱和下活塞管柱封堵储水管的两端，使储水管内形成一个密封腔并封存当前位置的水，当外管移出深孔后，通过排水单元逐个收取对应储水管内的水，完成一次性采样，且采样位置精准。
2、本发明中，通过软管的设置，将两根软管的一端通过快接单元相互连接在一起，可以使储水管密封，当外管移出深孔时，将两根软管的一端相互分离，使储水管内的密封腔与大气相连通，在大气压的作用下，水通过其中一根软管流出，以获取样品，通过连接管公头和连接管母头的设置，使两根软管可以快速相互插紧或分离，增加操作方便性。
3、本发明中，通过将上活塞管柱的长度设置大于储水管的长度，可以使上活塞管柱填充储水管，防止在外管伸入深孔过程中储水管的上端内进水，在上活塞管柱向上滑动时，位于储水管上端内的水涌出，造成水体混合，影响采样准确度，通过弹性密封层的设置，可以增加上活塞管柱和下活塞管柱对移动推杆和外管的密封效果，更好的封存水体。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明水文地质智能化取样装置的立体结构示意图；
图2为本发明中滑动框区域的局部立体结构示意图；
图3为本发明中外管区域的局部剖切结构示意图；
图4为图3中A区域的局部放大结构示意图；
图5为本发明中储水管区域局部剖切示意图；
图6为本发明中快接单元区域局部剖切结构示意图；
图7为本发明中下活塞管柱区域局部剖切结构示意图。
图中：1、基座；2、立柱；3、滑动框；4、牵引绳；5、卷线轮；6、电机；7、智能控制柜；8、外管；9、下端盖；10、滑孔；11、进液口；12、伸缩缸；13、连接板；14、连接臂；15、活动杆；16、连杆；17、导线轮；18、上活塞管柱；19、下活塞管柱；20、移动推杆；21、螺栓；22、储水管；23、滑槽柱；24、滑动柱；25、弹簧；26、软管；27、连接管母头；28、弹性卡子；29、连接管公头；30、弹性密封层。
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。
实施例：参考图1-7所示的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，包括基座1，基座1的顶侧安装有立柱2、卷线轮5和智能控制柜7，立柱2上滑动安装有滑动框3，滑动框3的一侧连接有牵引绳4，牵引绳4的一端通过多个导线轮17越过立柱2的顶侧并连接至卷线轮5上，基座1的顶侧安装有电机6，电机6的输出轴与卷线轮5相同轴连接，滑动框3的一侧安装有连接臂14，连接臂14的一端安装有连接板13，连接板13的底侧通过多个连杆16安装有外管8，外管8的管内壁上通过可调固定机构安装有多个储水管22，多个储水管22的外侧壁与外管8的内侧壁保留有一段间隙，外管8内设有移动推杆20，移动推杆20的顶端安装有驱动单元，移动推杆20上交替安装有多个上活塞管柱18和下活塞管柱19并两两形成一组，一组上活塞管柱18和下活塞管柱19之间的间距小于储水管22的长度，且一组上活塞管柱18和下活塞管柱19与对应储水管22的管内壁相匹配，多个外管8的一侧均安装有排水单元，外管8的底端安装有下端盖9。
基于以上机构，基座1安装在深孔的一侧，通过电机6控制卷线轮5转动，从而收卷或释放牵引绳4，牵引滑动框3沿立柱2上下移动，带动外管8伸入或移出深孔，通过可调固定机构调整多个储水管22的位置，在外管8伸入深孔时，地下水进入外管8内，多个储水管22位于深孔内的不同高度，通过驱动单元驱动移动推杆20向上移动，使上活塞管柱18和下活塞管柱19向上移动，使对应位置的水进入储水管22内，移动到一定长度后，上活塞管柱18和下活塞管柱19封堵储水管22的两端，使储水管22内形成一个密封腔并封存当前位置的水，当外管8移出深孔后，通过排水单元逐个收取对应储水管22内的水，完成一次性采样，且采样位置精准。
如图3和4所示，可调固定机构包括滑动柱24，外管8上沿长度方向均匀开设有多个滑孔10，储水管22的外侧壁上对称安装有四个滑槽柱23，滑动柱24滑动安装在滑槽柱23内，滑动柱24的一端与对应滑孔10相滑动匹配，另一端安装有弹性单元，滑动柱24的外侧壁上安装有限位圈，限位圈的一侧与外管8的内侧壁相匹配，通过滑槽柱23的设置，滑动柱24滑动安装在对应滑槽柱23内，滑动柱24的一端通过弹性单元推动滑入滑孔10内，使储水管22固定在对应的位置，同时推动滑动柱24的一端克服弹力使滑动柱24与滑孔10相分离，使储水管22可在外管8内移动位置，从而调整位置。
如图4所示，弹性单元包括弹簧25，滑动柱24的一端开设有盲孔，弹簧25安装在盲孔内，弹簧25的一端安装在滑槽柱23的槽壁上，另一端安装在盲孔的孔壁上，通过弹簧25的设置，弹力推动滑动柱24向靠近滑孔10的一侧滑动，使滑动柱24插入滑孔10内，限制滑动柱24与外管8之间的相对移动，实现固定功能。
如图5和6所示，排水单元包括两根软管26，两根软管26的一端安装在储水管22的外侧壁上并与储水管22相连通，两根软管26的一端通过快接单元相连接在一起，通过软管26的设置，将两根软管26的一端通过快接单元相互连接在一起，可以使储水管22密封，当外管8移出深孔时，将两根软管26的一端相互分离，使储水管22内的密封腔与大气相连通，在大气压的作用下，水通过其中一根软管26流出，以获取样品。
如图6所示，快接单元包括连接管公头29和连接管母头27，连接管公头29和连接管母头27的一端相匹配，另一端安装在两根软管26相互靠近的一端，连接管母头27的外侧壁上安装有多个弹性卡子28，多个弹性卡子28与连接管公头29的一端相匹配，通过连接管公头29和连接管母头27的设置，两者可以快速相互插紧，形成连接，并通过弹性卡子28限制两者的相互移动，增加连接牢固度，需要断开时，分离弹性卡子28，可以连接管公头29和连接管母头27快速分离，增加操作方便性。
如图7所示，上活塞管柱18和下活塞管柱19的管内壁和外侧壁均安装有弹性密封层30，位于管内壁上的弹性密封层30的内侧壁与移动推杆20相滑动匹配，上活塞管柱18和下活塞管柱19与移动推杆20之间均安装有固定单元，通过弹性密封层30的设置，可以增加上活塞管柱18和下活塞管柱19对移动推杆20和外管8的密封效果，更好的封存水体，在储水管22位置调整后，对应滑动上活塞管柱18和下活塞管柱19，并通过固定单元固定，以匹配储水管22。
如图7所示，固定单元包括螺栓21，上活塞管柱18和下活塞管柱19上均开设有螺纹孔，螺栓21螺接安装在螺纹孔内，螺栓21的一端与移动推杆20的外侧壁相匹配，通过螺栓21的设置，沿螺纹孔转动螺栓21，使螺栓21的一端顶住移动推杆20，限制上活塞管柱18和下活塞管柱19与移动推杆20之间的相对移动，实现固定功能。
如图3所示，上活塞管柱18的长度略大于储水管22的长度，外管8上均匀开设有多个进液口11，通过将上活塞管柱18的长度设置大于储水管22的长度，可以使上活塞管柱18填充储水管22，防止在外管8伸入深孔过程中储水管22的上端内进水，在上活塞管柱18向上滑动时，位于储水管22上端内的水涌出，造成水体混合，影响采样准确度。
如图2所示，驱动单元包括伸缩缸12，伸缩缸12的底端安装在外管8上靠近顶端的一侧，移动推杆20的顶端通过活动杆15安装在伸缩缸12的伸缩端，通过伸缩缸12的设置，可以驱动移动推杆20上下移动，使上活塞管柱18和下活塞管柱19与储水管22发生相对移动，使储水管22内储水。
如图1所示，电机6和伸缩缸12均与智能控制柜7相电性连接，通过设置智能控制柜7，从而控制电机6和伸缩缸12的运行，控制外管8伸入深孔的深度，可实现自动取样。
本发明工作原理：
基座1安装在深孔的一侧，通过电机6控制卷线轮5转动，从而收卷或释放牵引绳4，牵引滑动框3沿立柱2上下移动，带动外管8伸入或移出深孔，通过可调固定机构调整多个储水管22的位置，在外管8伸入深孔时，地下水进入外管8内，多个储水管22位于深孔内的不同高度，通过驱动单元驱动移动推杆20向上移动，使上活塞管柱18和下活塞管柱19向上移动，使对应位置的水进入储水管22内，移动到一定长度后，上活塞管柱18和下活塞管柱19封堵储水管22的两端，使储水管22内形成一个密封腔并封存当前位置的水，当外管8移出深孔后，通过排水单元逐个收取对应储水管22内的水，完成一次性采样，且采样位置精准。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)的顶侧安装有立柱(2)、卷线轮(5)和智能控制柜(7)，所述立柱(2)上滑动安装有滑动框(3)，所述滑动框(3)的一侧连接有牵引绳(4)，所述牵引绳(4)的一端通过多个导线轮(17)越过所述立柱(2)的顶侧并连接至所述卷线轮(5)上，所述基座(1)的顶侧安装有电机(6)，所述电机(6)的输出轴与所述卷线轮(5)相同轴连接，所述滑动框(3)的一侧安装有连接臂(14)，所述连接臂(14)的一端安装有连接板(13)，所述连接板(13)的底侧通过多个连杆(16)安装有外管(8)，所述外管(8)的管内壁上通过可调固定机构安装有多个储水管(22)，多个所述储水管(22)的外侧壁与所述外管(8)的内侧壁保留有一段间隙，所述外管(8)内设有移动推杆(20)，所述移动推杆(20)的顶端安装有驱动单元，所述移动推杆(20)上交替安装有多个上活塞管柱(18)和下活塞管柱(19)并两两形成一组，一组所述上活塞管柱(18)和所述下活塞管柱(19)之间的间距小于所述储水管(22)的长度，且一组所述上活塞管柱(18)、和所述下活塞管柱(19)与对应所述储水管(22)的管内壁相匹配，多个所述外管(8)的一侧均安装有排水单元，所述外管(8)的底端安装有下端盖(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，其特征在于：所述可调固定机构包括滑动柱(24)，所述外管(8)上沿长度方向均匀开设有多个滑孔(10)，所述储水管(22)的外侧壁上对称安装有四个滑槽柱(23)，所述滑动柱(24)滑动安装在所述滑槽柱(23)内，所述滑动柱(24)的一端与对应所述滑孔(10)相滑动匹配，另一端安装有弹性单元，所述滑动柱(24)的外侧壁上安装有限位圈，所述限位圈的一侧与所述外管(8)的内侧壁相匹配。
3.根据权利要求2所述的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，其特征在于：所述弹性单元包括弹簧(25)，所述滑动柱(24)的一端开设有盲孔，所述弹簧(25)安装在所述盲孔内，所述弹簧(25)的一端安装在所述滑槽柱(23)的槽壁上，另一端安装在所述盲孔的孔壁上。
4.根据权利要求1所述的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，其特征在于：所述排水单元包括两根软管(26)，两根所述软管(26)的一端安装在所述储水管(22)的外侧壁上并与所述储水管(22)相连通，两根所述软管(26)的一端通过快接单元相连接在一起。
5.根据权利要求4所述的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，其特征在于：所述快接单元包括连接管公头(29)和连接管母头(27)，所述连接管公头(29)和连接管母头(27)的一端相匹配，另一端安装在两根所述软管(26)相互靠近的一端，所述连接管母头(27)的外侧壁上安装有多个弹性卡子(28)，多个所述弹性卡子(28)与所述连接管公头(29)的一端相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，其特征在于：所述上活塞管柱(18)和下活塞管柱(19)的管内壁和外侧壁均安装有弹性密封层(30)，位于所述管内壁上的所述弹性密封层(30)的内侧壁与所述移动推杆(20)相滑动匹配，所述上活塞管柱(18)和下活塞管柱(19)与所述移动推杆(20)之间均安装有固定单元。
7.根据权利要求6所述的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，其特征在于：所述固定单元包括螺栓(21)，所述上活塞管柱(18)和下活塞管柱(19)上均开设有螺纹孔，所述螺栓(21)螺接安装在所述螺纹孔内，所述螺栓(21)的一端与所述移动推杆(20)的外侧壁相匹配。
8.根据权利要求1所述的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，其特征在于：所述上活塞管柱(18)的长度略大于所述储水管(22)的长度，所述外管(8)上均匀开设有多个进液口(11)。
9.根据权利要求1所述的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，其特征在于：所述驱动单元包括伸缩缸(12)，所述伸缩缸(12)的底端安装在所述外管(8)上靠近顶端的一侧，所述移动推杆(20)的顶端通过活动杆(15)安装在所述伸缩缸(12)的伸缩端。
10.根据权利要求9所述的一种基于矿泉水基地建设用水文地质智能化取样装置，其特征在于：所述电机(6)和所述伸缩缸(12)均与所述智能控制柜(7)相电性连接。
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