CN115575191B - 一种水文检测取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质取样技术领域，具体涉及一种水文检测取样装置。一种水文检测取样装置包括壳体、中心轴、活塞机构、驱动机构、感应机构和调节机构。活塞机构包括第一活塞块和多个第二活塞块，第一活塞块套设于中心轴。驱动机构包括第一连接板、发条和第一连接杆，第一连接板套设于中心轴上，发条安装于第一连接板上。感应机构包括第二连接板、多个夹板、第二连接杆和第三连接杆，第二连接板套设于连接轴上，夹板竖直设置。调节机构用于调节向上移动的第二活塞的数量。本发明提供一种水文检测取样装置，以解决现有的取样装置依靠人工取样，浪费人力和物力，而且在取样时不同位置取样量不同的话会导致取样的不均匀，导致检测结果出现误差的问题。

Description

一种水文检测取样装置

技术领域

本发明涉及水质取样技术领域，具体涉及一种水文检测取样装置。

背景技术

水资源是被人类在生产和生活活动中广泛利用的资源，不仅广泛应用于农业、工业和生活，还用于发电、水运、水产、旅游和环境改造等。在各种不同的用途中，有的是消耗用水，有的则是非消耗性或消耗很小的用水，而且对水质的要求各不相同。在水文水资源、水环境保护和地球化学等相关科研领域，水样采集必不可少。

专利号201611096473.1申请了一种水库水样取样装置，包括齿轮，所述齿轮由电机带动转动，所述齿轮上缠绕有链条，所述链条的下端形成闭环并穿过有U型管，所述U型管上设有多个进水孔，所述链条上可拆卸的固定有多个采样瓶；所述电机与控制器连接。所述链条为可拆接的。所述U型管的一侧设有水位计，所述水位计与所述控制器连接。所述控制器与显示屏连接。通过本发明可以同时采集同一位置的多个水样，既方便又安全，还可以在远离水库水面的位置进行水样的采集。

但本申请文件中，需要安装许多复杂的传动设备，同时依靠人工取样，浪费人力和物力，而且在取样时不同位置取样量不同的话会导致取样的不均匀，导致检测结果出现误差。

发明内容

本发明提供一种水文检测取样装置，以解决现有的取样装置依靠人工取样，浪费人力和物力，而且在取样时不同位置取样量不同的话会导致取样的不均匀，导致检测结果出现误差的问题。

本发明的一种水文检测取样装置采用如下技术方案：一种水文检测取样装置包括壳体、中心轴、活塞机构、驱动机构、感应机构和调节机构。壳体内设置有收集腔，壳体侧壁上设置有进水口，壳体下表面竖直设置有连接轴。中心轴竖直设置于壳体内，中心轴外周壁上设置有螺旋槽。

活塞机构包括第一活塞块和多个第二活塞块。第一活塞块套设于中心轴，第一活塞块内设置有固定孔。每个第二活塞块呈环状，且沿着中心轴的径向方向从内向外布置，每个第二活塞块套设于相邻的第二活塞块，最靠近中心轴轴心的第二活塞块的内周壁与第一活塞块的外周壁相抵，最远离中心轴轴心的第二活塞块的外周壁与壳体的内周壁相抵。

驱动机构包括第一连接板、发条和第一连接杆。第一连接板套设于中心轴上，第一连接板上沿其径向方向设置有第一滑槽。发条安装于第一连接板上，发条的中心与中心轴固定连接，发条上固定设置有滑块，滑块可滑动地设置于第一滑槽内。第一连接杆竖直设置，第一连接杆的上端固定连接于第一连接板的下表面，第一连接杆的下端固定连接于第一活塞块的上表面。

感应机构包括第二连接板、多个夹板、第二连接杆和第三连接杆。第二连接板套设于连接轴上，且可沿连接轴上下滑动，第二连接板上竖直设置有定位柱，初始状态下，定位柱的上端设置于固定孔内。第二连接板沿径向设置有多个第二滑槽。夹板竖直设置，夹板的上端可沿第二连接板径向滑动地设置于第二滑槽内，夹板上设置有第三滑槽。其中一个夹板的长度大于其余的夹板的长度。第二连接杆的上端转动连接于壳体的下表面，第二连接杆的下端可上下滑动地设置于第三滑槽内。第三连接杆的上端转动连接于第二连接杆上，第三连接杆的下端转动连接于第二连接板的上表面。感应机构还包括弹性件，弹性件套设于连接轴，弹性件的上端与壳体的下表面相抵，弹性件的下端与第二连接件的上表面相抵。

调节机构使得第二活塞转动并向上移动。第一活塞块上固定设置有支撑块，第一活塞块上沿其径向方向设置有第一滑道，每个第二活塞块上端设置有第二滑道，初始状态下，第一滑道和多个第二滑道连通。调节机构包括传动件、齿轮和齿条。传动件可滑动地设置于第一滑道和第二滑道上，初始状态下，传动件处于第一滑道和所有第二滑道上，传动件的一侧设置有齿块。齿轮竖直设置，齿轮通过连接轴固定安装于第一活塞块上，且可绕自身轴线转动，齿轮与齿块啮合。齿条可滑动地设置于支撑块上，且与齿块啮合，齿条与传动件垂直设置。

进一步地，第一活塞块与中心轴螺旋槽配合。

进一步地，第一连接杆为伸缩杆。

进一步地，沿着中心轴的径向方向从外到内，第二活塞块之间的摩擦力逐渐减小，其最远离中心轴轴心的第二活塞块与壳体内周壁的摩擦力最大，第一活塞块与最靠近中心轴轴心的第二活塞块之间的摩擦力最小。

进一步地，连接轴下方设置有重物。

进一步地，壳体上方还设置有保护壳。

进一步地，壳体下表面设置有多个第一连接块，第二连接板上表面设置有多个第二连接块，第二连接杆上设置有多个第三连接块。第二连接杆上端转动连接于第一连接块，第三连接杆的上端转动连接于第三连接块，第三连接杆的下端转动连接于第二连接块。

本发明的有益效果是：本发明的一种水文检测取样装置到达水底后，夹板撞击水底，石块从夹板之间脱离，此时装置的重力小于浮力，装置会自动上升，对水源进行取样，不需要人工操作，节省人力，将石头留在水底，不会对环境造成污染，其成本低。

装置在底部时基本不取样，因为撞击会导致底部水较为浑浊，在夹板撞击水底之后，壳体在浮力的作用下向上移动一段距离使得定位柱从第一活塞块内的固定孔内脱离后，第一活塞块在发条的作用下转动并相对于壳体向上移动，开始对水进行取样，防止此时取入的水样影响检测结果。

由于初始的转动速度慢，所以使用所有第二活塞块向上移动对水进行取样，当第一活塞块转动速度逐渐增加，传动件逐渐朝向中心轴的轴心移动，第一活塞块继续转动上升，可带动向上移动的第二活塞块越来越少，使得起作用的第二活塞块越来越少，此时抽取的水样逐渐变少，使得装置在不同高度的单位时间内取样量基本一致，使得取样更具有均匀性，使得检测结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种水文检测取样装置的实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种水文检测取样装置的实施例的调节机构的结构示意图；

图3为本发明的一种水文检测取样装置的实施例的剖视图；

图4为本发明的一种水文检测取样装置的实施例的部分结构示意图；

图5为图4中A处的放大图；

图6为本发明的一种水文检测取样装置的实施例的部分剖视图。

图中：100、壳体；110、收集腔；111、连接轴；112、第一连接块；113、中心轴；120、保护壳；130、第一连接板；131、第一滑槽；140、第二连接板；141、第二连接块；142、定位柱；150、第二连接杆；151、第三连接块；161、夹板；162、第三连接杆；170、发条；171、滑块；180、第一连接杆；190、第一活塞块；191、支撑块；210、第二活塞块；220、传动件；221、齿块；230、齿轮；240、齿条。

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。

本发明的一种水文检测取样装置的实施例，如图1至图6所示，一种水文检测取样装置包括壳体100、中心轴113、活塞机构、驱动机构、感应机构和调节机构。壳体100内设置有收集腔110，壳体100侧壁上设置有进水口，壳体100下表面竖直设置有连接轴111。中心轴113竖直设置于壳体100内，中心轴113外周壁上设置有螺旋槽。

活塞机构包括第一活塞块190和多个第二活塞块210。第一活塞块190套设于中心轴113，第一活塞块190内设置有固定孔。每个第二活塞块210呈环状，且沿着中心轴113的径向方向从内向外布置，每个第二活塞块210套设于相邻的第二活塞块210，最靠近中心轴113轴心的第二活塞块210的内周壁与第一活塞块190的外周壁相抵，最远离中心轴113轴心的第二活塞块210的外周壁与壳体100的内周壁相抵。

驱动机构包括第一连接板130、发条170和第一连接杆180。第一连接板130套设于中心轴113上，第一连接板130上沿其径向方向设置有第一滑槽131。发条170安装于第一连接板130上，发条170的中心与中心轴113固定连接，发条170上固定设置有滑块171，滑块171可滑动地设置于第一滑槽131内。第一连接杆180竖直设置，第一连接杆180的上端固定连接于第一连接板130的下表面，第一连接杆180的下端固定连接于第一活塞块190的上表面。

感应机构包括第二连接板140、多个夹板161、第二连接杆150和第三连接杆162。第二连接板140套设于连接轴111上，且可沿连接轴111上下滑动，第二连接板140上竖直设置有定位柱142，初始状态下，定位柱142的上端设置于固定孔内，防止第一活塞块190在发条170的作用下旋转。第二连接板140沿径向设置有多个第二滑槽。夹板161竖直设置，夹板161的上端可沿第二连接板140径向滑动地设置于第二滑槽内，夹板161上设置有第三滑槽。其中一个夹板161的长度大于其余的夹板161的长度。当装置落入底部时，最长的夹板161撞击底部，使得夹板161相对于壳体100向上移动，并带动第二连接板140向上移动，压缩弹性件，并通过第二连接杆150和第三连接杆162使得夹板161张开，使石块脱落。第二连接杆150的上端转动连接于壳体100的下表面，第二连接杆150的下端可上下滑动地设置于第三滑槽内。第三连接杆162的上端转动连接于第二连接杆150上，第三连接杆162的下端转动连接于第二连接板140的上表面。

感应机构还包括弹性件，弹性件套设于连接轴111，弹性件的上端与壳体100的下表面相抵，弹性件的下端与第二连接板140的上表面相抵。第二连接板140在第二连接杆150和第三连接杆162的作用下相对于壳体100向上移动，并压缩弹性件，当装置的重力小于浮力，开始上升，第二连接板140在弹性件的作用下逐渐相对于壳体100下降，使得定位柱142从第一活塞块190内的固定孔内脱离。

调节机构使得第二活塞转动并向上移动。第一活塞块190上固定设置有支撑块191，第一活塞块190上沿其径向方向设置有第一滑道，每个第二活塞块210上端设置有第二滑道，初始状态下，第一滑道和多个第二滑道连通。调节机构包括传动件220、齿轮230和齿条240。传动件220可滑动地设置于第一滑道和第二滑道上，初始状态下，传动件220处于第一滑道和所有第二滑道上，第一活塞块190转动时可通过传动件220带动第二活塞块210转动，第一活塞块190上升时可通过传动件220带动第二活塞块210上升，传动件220的一侧设置有齿块221。齿轮230竖直设置，齿轮230通过连接轴111固定安装于第一活塞块190上，且可绕自身轴线转动，齿轮230与齿块221啮合。齿条240可滑动地设置于支撑块191上，且与齿块221啮合，齿条240与传动件220垂直设置。第一活塞块190在发条170的作用下转动，当第一活塞块190转动速度逐渐增加，在离心力的作用下，齿条240会沿着支撑块191滑动，使得齿轮230相对于第一活塞块190转动，齿轮230与齿块221啮合，齿轮230转动使得传动件220逐渐朝向中心轴113的轴心移动，使得最外侧的第二活塞块210逐渐和第一活塞块190脱离，第一活塞块190继续转动上升，可带动向上移动的第二活塞块210越来越少，使得起作用的第二活塞块210越来越少，此时抽取的水样逐渐变少。

在本实施例中，如图4所示，第一活塞块190与中心轴113螺旋槽配合。由于第一活塞块190与中心轴113螺旋槽配合，所以当第一活塞块190转动的同时第一活塞块190相对于中心轴113向上移动。

在本实施例中，如图2所示，其中一个夹板161的长度大于其余的夹板161的长度。当装置落入底部时，最长的夹板161撞击底部，使得夹板161相对于壳体100向上移动，并带动第二连接板140向上移动，压缩弹性件，并通过第二连接杆150和第三连接杆162使得夹板161张开，使石块脱落。

在本实施例中，如图3所示，第一连接杆180为伸缩杆。第一活塞块190向上移动时，第一连接杆180收缩。

在本实施例中，沿着中心轴113的径向方向从外到内，第二活塞块210之间的摩擦力逐渐减小，其最远离中心轴113轴心的第二活塞块210与壳体100内周壁的摩擦力最大，第一活塞块190与最靠近中心轴113轴心的第二活塞块210之间的摩擦力最小。

在本实施例中，如图3所示，连接轴111下方设置有重物，使得整个装置保持竖直向上。

在本实施例中，如图3所示，壳体100上方还设置有保护壳120。

在本实施例中，如图2所示，壳体100下表面设置有多个第一连接块112，第二连接板140上表面设置有多个第二连接块141，第二连接杆150上设置有多个第三连接块151。第二连接杆150上端转动连接于第一连接块112，第三连接杆162的上端转动连接于第三连接块151，第三连接杆162的下端转动连接于第二连接块141。

工作过程：设置取样装置的总重略小于水的浮力，使得取样装置上升时尽可能缓慢匀速的上升。将发条170蓄力，在夹板161之间夹个石块，此时夹板161被撑开，第二连接板140在第二连接杆150和第三连接杆162的作用下相对于壳体100向上移动，并压缩弹性件，此时定位柱142的上端处于第一活塞块190内的固定孔内，

将装置放入水中，装置在石块的作用下，向下移动，当装置落入水底时，最长的夹板161撞击水底，使得夹板161相对于壳体100向上移动，并带动第二连接板140向上移动，压缩弹性件，并通过第二连接杆150和第三连接杆162使得夹板161张开，使石块脱落。此时装置的重力小于浮力，开始上升，第二连接板140在弹性件的作用下逐渐相对于壳体100下降，使得定位柱142从第一活塞块190内的固定孔内脱离。此时发条170开始释放，带动第一连接板130转动，并通过第一连接杆180带动第一活塞块190转动，第一活塞块190转动速度逐渐增加。初始状态下，传动件220将第一活塞块190和所有的第二活塞块210连接在一起，第一活塞块190转动时带动所有的第二活塞块210转动。由于第一活塞块190与中心轴113螺旋槽配合，所以当第一活塞块190转动的同时第一活塞块190相对于中心轴113向上移动，又由于传动件220的作用，第一活塞块190向上移动带动第二活塞块210向上移动，此时外部的水从进水口被吸入收集腔110内，完成取样。由于初始的转动速度慢，所以使用所有第二活塞块210向上移动对水进行取样，当第一活塞块190转动速度逐渐增加，在离心力的作用下，齿条240会沿着支撑块191滑动，使得齿轮230相对于第一活塞块190转动，齿轮230与齿块221啮合，齿轮230转动使得传动件220逐渐朝向中心轴113的轴心移动，传动件220接触的第二活塞块210越来越少，使得最外侧的第二活塞块210逐渐和第一活塞块190脱离，第一活塞块190继续转动上升，可通过传动件220带动向上移动的第二活塞块210越来越少，使得起作用的第二活塞块210越来越少，此时抽取的水样逐渐变少。使得装置在不同高度的单位时间内取样量基本一致，使得取样更具有均匀性，使得检测结果更加准确。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种水文检测取样装置，其特征在于：

包括壳体、中心轴、活塞机构、驱动机构、感应机构和调节机构；壳体内设置有收集腔，壳体侧壁上设置有进水口，壳体下表面竖直设置有连接轴；中心轴竖直设置于壳体内，中心轴外周壁上设置有螺旋槽；

活塞机构包括第一活塞块和多个第二活塞块；第一活塞块套设于中心轴，第一活塞块内设置有固定孔；每个第二活塞块呈环状，且沿着中心轴的径向方向从内向外布置，每个第二活塞块套设于相邻的第二活塞块，最靠近中心轴轴心的第二活塞块的内周壁与第一活塞块的外周壁相抵，最远离中心轴轴心的第二活塞块的外周壁与壳体的内周壁相抵；

驱动机构包括第一连接板、发条和第一连接杆；第一连接板套设于中心轴上，第一连接板上沿其径向方向设置有第一滑槽；发条安装于第一连接板上，发条的中心与中心轴固定连接，发条上固定设置有滑块，滑块可滑动地设置于第一滑槽内；第一连接杆竖直设置，第一连接杆的上端固定连接于第一连接板的下表面，第一连接杆的下端固定连接于第一活塞块的上表面；

感应机构包括第二连接板、多个夹板、第二连接杆和第三连接杆；第二连接板套设于连接轴上，且可沿连接轴上下滑动，第二连接板上竖直设置有定位柱，初始状态下，定位柱的上端设置于固定孔内，第二连接板沿径向设置有多个第二滑槽；夹板竖直设置，夹板的上端可沿第二连接板径向滑动地设置于第二滑槽内，夹板上设置有第三滑槽；其中一个夹板的长度大于其余的夹板的长度；第二连接杆的上端转动连接于壳体的下表面，第二连接杆的下端可上下滑动地设置于第三滑槽内；第三连接杆的上端转动连接于第二连接杆上，第三连接杆的下端转动连接于第二连接板的上表面；感应机构还包括弹性件，弹性件套设于连接轴，弹性件的上端与壳体的下表面相抵，弹性件的下端与第二连接件的上表面相抵；

调节机构使得第二活塞转动并向上移动；第一活塞块上固定设置有支撑块，第一活塞块上沿其径向方向设置有第一滑道，每个第二活塞块上端设置有第二滑道，初始状态下，第一滑道和多个第二滑道连通；调节机构包括传动件、齿轮和齿条；传动件可滑动地设置于第一滑道和第二滑道上，初始状态下，传动件处于第一滑道和所有第二滑道上，传动件的一侧设置有齿块；齿轮竖直设置，齿轮通过连接轴固定安装于第一活塞块上，且可绕自身轴线转动，齿轮与齿块啮合；齿条可滑动地设置于支撑块上，且与齿块啮合，齿条与传动件垂直设置。

2.根据权利要求1所述的一种水文检测取样装置，其特征在于：

第一活塞块与中心轴螺旋槽配合。

3.根据权利要求1所述的一种水文检测取样装置，其特征在于：

第一连接杆为伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的一种水文检测取样装置，其特征在于：

沿着中心轴的径向方向从外到内，第二活塞块之间的摩擦力逐渐减小，其最远离中心轴轴心的第二活塞块与壳体内周壁的摩擦力最大，第一活塞块与最靠近中心轴轴心的第二活塞块之间的摩擦力最小。

5.根据权利要求1所述的一种水文检测取样装置，其特征在于：

连接轴下方设置有重物。

6.根据权利要求1所述的一种水文检测取样装置，其特征在于：

壳体上方还设置有保护壳。

7.根据权利要求1所述的一种水文检测取样装置，其特征在于：

壳体下表面设置有多个第一连接块，第二连接板上表面设置有多个第二连接块，第二连接杆上设置有多个第三连接块；第二连接杆上端转动连接于第一连接块，第三连接杆的上端转动连接于第三连接块，第三连接杆的下端转动连接于第二连接块。

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