CN115235821B - 一种用于环境检测的深水区域污泥采样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于环境检测的深水区域污泥采样器，涉及污泥采样领域，本发明包括浮力圈，所述浮力圈中部固定连接有定位轴，沉浮组件，采样组件以及自锁组件；本发明通过双向水泵、导水管、沉浮盘、联动轴、主动叶轮以及从动叶轮之间的配合，首先将水域内的水流通过导水管充入沉浮盘内，使其内部的重力增大继而开始下沉，并且水流的流动作用还将会推动主动叶轮进行转动，从而使得从动叶轮进行转动，进而对沉浮盘给予一个向下的推动力，如此能够使得沉浮盘迅速下落，进而提高该装置的采样效率；并且沉浮盘能够获取较大的垂直下沉力，可以克服水域内部静水流的作用，从而能够确保采用位置的精准度，进而提高了该装置的采样精度。

Description

一种用于环境检测的深水区域污泥采样器

技术领域

本发明涉及污泥采样技术领域，尤其涉及一种用于环境检测的深水区域污泥采样器。

背景技术

水源污染是环境污染范畴中波及面积较大的问题之一。水资源是人类不能够缺少的资源，保护水资源就是保护环境，也是保护人类身体健康。水源污染治理的核心就是获取被污染水源的样本，进行对应的分析后获取样本中的污染源头后再制定相应的处理方案。在污染河道获取样本时，不但需要对水进行取样，还需要对河底的被污染的污泥进行取样，通过检测污泥中的污染成分进行相应的方案制定。

目前，现有技术中，对于河道的浅水区可以通过人工或者采用简单的辅助设备进行污泥取样；但是对于河道的深水区域采样装置无法快速且有效的到达河床底部完成污泥取样工作，从而降低了采样效率，而且在进行定点采样时，由于水域内部的静水流的作用，将会使得采样装置偏离采样点，从而导致采样的精准度降低，影响后续治理方案的制定。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在深水区域采样装置无法快速且有效的到达河床底部完成污泥取样工作，从而降低了采样效率；以及由于水域内部的静水流的作用，将会使得采样装置偏离采样点，从而导致采样的精准度降低的缺点，而提出的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于环境检测的深水区域污泥采样器，包括：

浮力圈，所述浮力圈中部固定连接有定位轴，所述定位轴中部转动连接有扭力转盘，所述扭力转盘侧壁缠绕连接有绳索，所述绳索底部固定连接有驱动盘，所述驱动盘底部固定连接有沉浮盘，所述驱动盘内腔中部固定连接有双向水泵；

沉浮组件，所述沉浮组件安装在驱动盘侧壁，所述沉浮组件用于将装置采样部分在水域内进行升降，所述沉浮组件包括导水管，所述导水管环形分布在驱动盘四周，且所述导水管位于驱动盘内的一端与双向水泵输水端相连通，所述双向水泵另一端与沉浮盘内腔相连通，且双向水泵另一端高于沉浮盘内腔底部，所述导水管中部开设有环形槽，所述环形槽内腔转动连接有联动轴，所述联动轴贯穿驱动盘上表面，且联动轴上端固定连接有从动叶轮，位于环形槽内的所述联动轴侧壁固定连接有主动叶轮；

采样组件，所述采样组件与沉浮盘底部固定连接，所述采样组件用于对水域底部污泥进行采集；

自锁组件，所述自锁组件安装在采样组件内，所述自锁组件用于将采集后的污泥封闭锁定避免样品泄露，以此确保检测精准度。

优选地，所述主动叶轮每片叶片两侧均固定连接有切割刀片，所述主动叶轮每片叶片侧壁上下部均开设有漏水孔，且所述主动叶轮正对导水管端口，所述导水管外端部为圆锥形设置，且导水管锥形头内部设置有过滤网。

优选地，所述采样组件包括采样管，所述采样管与沉浮盘底部固定连接，所述采样管两侧上部均开设有通流孔，所述采样管内腔底部两侧均转动连接有密封板，所述密封板底部与采样管侧壁之间固定连接有复位弹簧。

优选地，位于通流孔处的所述采样管侧壁开设有启闭槽，所述启闭槽为L形设置，且所述启闭槽内壁滑动连接有启闭板，所述启闭板侧壁开设有启闭孔，且所述启闭孔可与通流孔相对齐。

优选地，两侧所述密封板相接触面均为斜向设置，两侧所述密封板斜向面均采用柔性材料制成，且两侧密封板斜向面相互平行。

优选地，两侧所述密封板内壁分别开设有插接槽和锁定槽，所述自锁组件包括活塞板，所述活塞板与插接槽上端内壁滑动连接，所述活塞板底部与插接槽底部之间固定连接有回位弹簧，所述插接槽内腔右端滑动连接有插接板，所述锁定槽内腔滑动连接有顶触板，所述顶触板与锁定槽内腔侧壁之间固定连接有顶触弹簧，所述插接槽和锁定槽相互对齐，所述活塞板与插接板接触面均采用弧形圆角设置，所述顶触板与锁定槽的最外侧处于同一平面。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明通过双向水泵、导水管、沉浮盘、联动轴、主动叶轮以及从动叶轮之间的配合，首先将水域内的水流通过导水管充入沉浮盘内，使其内部的重力增大继而开始下沉，并且水流的流动作用还将会推动主动叶轮进行转动，从而使得从动叶轮进行转动，进而对沉浮盘给予一个向下的推动力，如此能够使得沉浮盘迅速下落，进而提高该装置的采样效率；并且沉浮盘能够获取较大的垂直下沉力，可以减缓水域内部静水流的作用，从而能够提高采样位置的精准度。

2、本发明当采样管下行时，启闭板受到水流向上的阻力作用使得启闭孔与通流孔连通，而密封板也将会受到水流向上的阻力作用向上打开，继而使得采样管内腔自行打开，从而提高了该装置使用的便利性，并且当采样管上行时，启闭板将会使得采样管内腔封闭，而且在污泥的重力作用下，两侧密封板也将会闭合，从而避免污泥外泄以及水流过多渗入，进而提高了该装置的采样效果，提高了该装置的实用性。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器的主视整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器的局部主视结构示意图；

图3为本发明提出的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器的驱动盘内部结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器的图3中A区域放大结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器的采样管内部结构示意图；

图6为本发明提出的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器的自锁组件内部结构示意图；

图7为本发明提出的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器的图6中B区域放大结构结构示意图；

图8为本发明提出的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器的图7中C区域放大结构结构示意图。

图中：1、浮力圈；2、定位轴；3、扭力转盘；4、绳索；5、驱动盘；51、沉浮盘；6、沉浮组件；61、导水管；611、过滤网；62、联动轴；63、从动叶轮；64、主动叶轮；641、切割刀片；642、漏水孔；7、采样组件；71、采样管；72、通流孔；73、密封板；74、复位弹簧；75、启闭板；76、启闭孔；8、自锁组件；81、活塞板；82、回位弹簧；83、插接板；84、顶触板；85、顶触弹簧。

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。

参照图1-8，一种用于环境检测的深水区域污泥采样器，包括：

浮力圈1，浮力圈1中部固定连接有定位轴2，定位轴2中部转动连接有扭力转盘3，扭力转盘3侧壁缠绕连接有绳索4，绳索4底部固定连接有驱动盘5，驱动盘5底部固定连接有沉浮盘51，驱动盘5内腔中部固定连接有双向水泵；

沉浮组件6，沉浮组件6安装在驱动盘5侧壁，沉浮组件6用于将装置采样部分在水域内进行升降；

采样组件7，采样组件7与沉浮盘51底部固定连接，采样组件7用于对水域底部污泥进行采集；

自锁组件8，自锁组件8安装在采样组件7内，自锁组件8用于将采集后的污泥封闭锁定避免样品泄露，以此确保检测精准度。

参照图1、图2和图3，其中，沉浮组件6包括导水管61，导水管61环形分布在驱动盘5四周，且导水管61位于驱动盘5内的一端与双向水泵输水端相连通，双向水泵另一端与沉浮盘51内腔相连通，且双向水泵另一端高于沉浮盘51内腔底部；

参照图3、图4，其中，导水管61中部开设有环形槽，环形槽内腔转动连接有联动轴62，联动轴62贯穿驱动盘5上表面，且联动轴62上端固定连接有从动叶轮63，位于环形槽内的联动轴62侧壁固定连接有主动叶轮64；

其中，需要进行说明的是，双向水泵与外界遥感装置进行电讯连接（此处为现有技术不做重复赘述）；

通过上述结构的设置，利用双向水泵向内吸水，使得水域内的水流通过导水管61进入沉浮盘51内腔，伴随着沉浮盘51内部的重力增大，当其重力大于自身的浮力后，沉浮盘51将会开始下沉，随着后续水流的继续进入，沉浮盘51将会推动整个下沉部分迅速下落，进而提高该装置的采用效率；而且由于竖直方向受到力的作用，可以获取较大的垂直下沉力，可以克服水域内部静水流的作用，使得该装置能够垂直下行，有效避免出现下沉点与采样点距离过大的情况，从而能够确保采用位置的精准度，进而提高了该装置的采样精度。

参照图3、图4，其中，主动叶轮64每片叶片两侧均固定连接有切割刀片641，主动叶轮64每片叶片侧壁上下部均开设有漏水孔642，且主动叶轮64正对导水管61端口，导水管61外端部为圆锥形设置，且导水管61锥形头内部设置有过滤网611，其中，此处需要进行说明的是，过滤网611仅可将水域内的较大的漂浮物进行过滤，不会将水流内的杂质进行滤除，进而也不会影响水流的采样结果；

通过上述结构的设置，首先利用过滤网611滤除水域内漂浮的较大垃圾，并且伴随着沉浮盘51的下沉，能够利用水流与导水管61端口之间产生的摩擦推力，能够有效将堵塞在导水管61端口的漂浮物垃圾清除；并且在主动叶轮64进行转动的同时，首先主动叶轮64两侧的切割刀片641将会对水流内的杂质进行切割，以此避免较大杂质对内部管道以及零部件造成过度磨损以及堵塞的情况，进而提高了该装置的使用寿命。

参照图5、图7，其中，采样组件7包括采样管71，采样管71与沉浮盘51底部固定连接，采样管71两侧上部均开设有通流孔72，采样管71内腔底部两侧均转动连接有密封板73，密封板73底部与采样管71侧壁之间固定连接有复位弹簧74；

参照图5、图7，其中，位于通流孔72处的采样管71侧壁开设有启闭槽，启闭槽为L形设置，且启闭槽内壁滑动连接有启闭板75，启闭板75侧壁开设有启闭孔76，且启闭孔76可与通流孔72相对齐；

通过上述结构的设置，利用启闭板75受到水流向上的阻力作用，使得启闭板75向上抬升，使得启闭孔76与通流孔72相连通，进而使得水流从采样管71底部进入，而密封板73也将会受到水流向上的阻力作用，如此利用下沉时的水流助力作用，使得采样管71自行打开，从而提高了该装置使用的便利性，并且利用双重下沉力的作用，能够使得采样管71迅速到达河床底部，进而提高了该装置的采样效率；并且当采样管71上行时，启闭板75将会使得采样管71内腔封闭，而且在污泥的重力作用下，两侧密封板73也将会闭合，从而避免污泥外泄以及水流过多渗入，进而提高了该装置的采样效果，提高了该装置的实用性。

参照图7、图8，其中，两侧密封板73相接触面均为斜向设置，两侧密封板73斜向面均采用柔性材料制成，且两侧密封板73斜向面相互平行；需要进行说明的时，当复位弹簧74处于最大压缩状态时，两侧密封板73将会处于平行状态；

通过上述结构的设置，能够在污泥的重力挤压作用下，使得两侧密封板73紧密的贴合，从而确保采样管71的密封效果，进而确保了样品的存储效果。

参照图8，其中，两侧密封板73内壁分别开设有插接槽和锁定槽，自锁组件8包括活塞板81，活塞板81与插接槽上端内壁滑动连接，活塞板81底部与插接槽底部之间固定连接有回位弹簧82，插接槽内腔右端滑动连接有插接板83，锁定槽内腔滑动连接有顶触板84，顶触板84与锁定槽内腔侧壁之间固定连接有顶触弹簧85；

参照图8，其中，插接槽和锁定槽相互对齐，活塞板81与插接板83接触面均采用弧形圆角设置，顶触板84与锁定槽的最外侧处于同一平面；

通过上述结构的设置，控制双向水泵向外排水，从而使得整个装置上升，此时在污泥的重力挤压作用下，活塞板81将会向插接槽内回缩，从而使得插接板83伸入锁定槽内，以此完成对密封板73的锁定，进而确保在上升过程中污泥样品的保存效果，从而进一步提高了该装置的采样效果。

参照图1-8，本发明中，利用双向水泵向内吸水，使得水域内的水流通过导水管61进入沉浮盘51内腔，伴随着沉浮盘51内部的重力增大，当其重力大于自身的浮力后，沉浮盘51将会开始下沉，随着后续水流的继续进入，沉浮盘51将会持续进行下沉，并且在水流顺着导水管61进入的同时，将会在环形槽推动主动叶轮64进行转动，从而使得联动轴62带动从动叶轮63进行转动，从而对沉浮盘51给予一个向下的推动力，以此能够使得沉浮盘51获取更大的下沉力，并且当从动叶轮63浸没入水流内部后，此时的从动叶轮63将会起着螺旋桨的作用，推动整个下沉部分迅速下落；而且由于竖直方向受到两个力的作用，可以获取较大的垂直下沉力，可以减缓水域内部静水流的作用，使得该装置能够降低整体的偏移效率，有效改善下沉点与采样点距离过大的情况；

在沉浮盘51蓄水重力以及从动叶轮63产生的推动力作用下，采样管71将会获得较大的下沉速度向水域底部进行移动，此时启闭板75伴随着沉浮盘51下沉时，将会受到水流向上的阻力作用，从而使得启闭板75向上抬升，使得启闭孔76与通流孔72相连通，进而使得水流从采样管71底部进入，并由于此时启闭孔76与通流孔72已经连通，此时密封板73也将会受到水流向上的阻力作用，进而使得密封板73向上打开，从而使得水流流经启闭孔76与通流孔72后外排，以此使得采样管71内部处于打开状态，最终将在沉浮盘51蓄水重力以及从动叶轮63产生的推动力作用下，采样管71将会插入河床污泥内，并在插入的瞬间污泥将会伴随着冲击力产生的挤压力进入采样管71内部；

随即控制双向水泵向外排水，此时沉浮盘51内的蓄水重力将会逐渐降低，并且从导水管61向外喷出的水流，也将会提供沉浮盘51一个向上的推动力，进而使得沉浮盘51在浮力、导水管61喷出水流的推动力、主动叶轮64反向转动的抬升力，以及扭力转盘3回转的牵引力四重效果下快速上浮，在沉浮盘51上行的过程中，此时启闭板75伴随着沉浮盘51的上浮，将会受到水流向下的阻力作用，从而使得启闭板75向下移动，使得启闭孔76与通流孔72错位，进而使得采样管71内部形成封闭状态，此时密封板73也将会在污泥的重力作用下向下闭合，从而避免污泥外泄以及水流过多渗入；并且在污泥的重力挤压作用下，活塞板81将会向插接槽内回缩，使得活塞板81与插接板83之间形成抵触挤压，而由于活塞板81与插接板83接触面均采用弧形圆角设置，因此当活塞板81受力被挤压后，插接板83也将会被向前顶出，此时插接板83将会与顶触板84相接触，并以此压缩顶触弹簧85，最终使得插接板83进入锁定槽内部，以此完成对密封板73的锁定，进而确保在上升过程中污泥样品的保存效果；

并且由于双向水泵的底端高于沉浮盘51内腔底部，因此最终双向水泵不会将沉浮盘51内的全部蓄水排出，在沉浮盘51内将会有部分的残留，从而也就在污泥采样的过程中，将污泥所处区域内的水流也进行采样，从而能够更好对污泥样品区域的环境情况进行分析，以此提高了该装置的实用性。

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 (6)

1.一种用于环境检测的深水区域污泥采样器，其特征在于，包括：

浮力圈（1），所述浮力圈（1）中部固定连接有定位轴（2），所述定位轴（2）中部转动连接有扭力转盘（3），所述扭力转盘（3）侧壁缠绕连接有绳索（4），所述绳索（4）底部固定连接有驱动盘（5），所述驱动盘（5）底部固定连接有沉浮盘（51），所述驱动盘（5）内腔中部固定连接有双向水泵；

沉浮组件（6），所述沉浮组件（6）安装在驱动盘（5）侧壁，所述沉浮组件（6）用于将装置采样部分在水域内进行升降，所述沉浮组件（6）包括导水管（61），所述导水管（61）环形分布在驱动盘（5）四周，且所述导水管（61）位于驱动盘（5）内的一端与双向水泵输水端相连通，所述双向水泵另一端与沉浮盘（51）内腔相连通，且双向水泵另一端高于沉浮盘（51）内腔底部，所述导水管（61）中部开设有环形槽，所述环形槽内腔转动连接有联动轴（62），所述联动轴（62）贯穿驱动盘（5）上表面，且联动轴（62）上端固定连接有从动叶轮（63），位于环形槽内的所述联动轴（62）侧壁固定连接有主动叶轮（64）；

采样组件（7），所述采样组件（7）与沉浮盘（51）底部固定连接，所述采样组件（7）用于对水域底部污泥进行采集；

自锁组件（8），所述自锁组件（8）安装在采样组件（7）内，所述自锁组件（8）用于将采集后的污泥封闭锁定避免样品泄露，以此确保检测精准度。

2.根据权利要求1所述的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器，其特征在于，所述主动叶轮（64）每片叶片两侧均固定连接有切割刀片（641），所述主动叶轮（64）每片叶片侧壁上下部均开设有漏水孔（642），且所述主动叶轮（64）正对导水管（61）端口，所述导水管（61）外端部为圆锥形设置，且导水管（61）锥形头内部设置有过滤网（611）。

3.根据权利要求1所述的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器，其特征在于，所述采样组件（7）包括采样管（71），所述采样管（71）与沉浮盘（51）底部固定连接，所述采样管（71）两侧上部均开设有通流孔（72），所述采样管（71）内腔底部两侧均转动连接有密封板（73），所述密封板（73）底部与采样管（71）侧壁之间固定连接有复位弹簧（74）。

4.根据权利要求3所述的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器，其特征在于，位于通流孔（72）处的所述采样管（71）侧壁开设有启闭槽，所述启闭槽为L形设置，且所述启闭槽内壁滑动连接有启闭板（75），所述启闭板（75）侧壁开设有启闭孔（76），且所述启闭孔（76）可与通流孔（72）相对齐。

5.根据权利要求4所述的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器，其特征在于，两侧所述密封板（73）相接触面均为斜向设置，两侧所述密封板（73）斜向面均采用柔性材料制成，且两侧密封板（73）斜向面相互平行。

6.根据权利要求3所述的一种用于环境检测的深水区域污泥采样器，其特征在于，两侧所述密封板（73）内壁分别开设有插接槽和锁定槽，所述自锁组件（8）包括活塞板（81），所述活塞板（81）与插接槽上端内壁滑动连接，所述活塞板（81）底部与插接槽底部之间固定连接有回位弹簧（82），所述插接槽内腔右端滑动连接有插接板（83），所述锁定槽内腔滑动连接有顶触板（84），所述顶触板（84）与锁定槽内腔侧壁之间固定连接有顶触弹簧（85），所述插接槽和锁定槽相互对齐，所述活塞板（81）与插接板（83）接触面均采用弧形圆角设置，所述顶触板（84）与锁定槽的最外侧处于同一平面。