CN115961953A - 一种水文地质用地下水采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及采样设备技术领域，尤其涉及一种水文地质用地下水采样装置，包括底板，所述底板上一侧固定安装有L型支架，所述L型支架上转动布设有转筒，转筒与驱动其转动的驱动机构连接，其中，所述转筒底部通过卡紧机构与钻杆连接，所述钻杆远离转筒的一端设有钻头，所述钻杆内开设有与转筒内腔连通的空腔，所述钻杆间设有滤水管，所述滤水管外壁上呈圆周阵列均匀分布有多组进水孔；负压机构通过在吸附管的负压作用将位于空腔中的水吸出，进而实现对地下水的取样，本发明相较于现有的地下水质取样机构，可以在钻孔的同时同步进行取样，不要进行预钻孔，对于土质较为松软的土壤，同样可以进行精准取样，不会发生探孔再次封闭的现象。
Description
技术领域
本发明涉及采样设备技术领域，尤其涉及一种水文地质用地下水采样装置。
背景技术
地下水是水资源的重要组成部分，与人类社会有着密切的关系，地下水以其稳定的供水条件、良好的水质，成为农业灌溉、工矿企业以及城市生活用水的重要水源，成为人类社会必不可少的重要水资源，尤其是在地表缺水的干旱、半干旱地区，地下水常常成为当地的主要供水水源。地下水在进行使用时，通常需要使用水文地质用地下水采样装置，对地下水进行取样。
在现有技术中，对地下水进行采样前，首先需要采用钻杆设备钻出一定深度的探孔，而后在探孔内伸入一段长度的管道，通过负压设备与管道连接进行水样的吸取，然而对于较为松软的土质，钻孔后很容易出现探孔再次封堵的现象，进而影响吸取管道的伸入。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种水文地质用地下水采样装置。
本发明提供的一种水文地质用地下水采样装置，包括底板，所述底板上一侧固定安装有L型支架，所述L型支架上转动布设有转筒，转筒与驱动其转动的驱动机构连接，其中，所述转筒底部通过卡紧机构与钻杆连接，所述钻杆远离转筒的一端设有钻头，所述钻杆内开设有与转筒内腔连通的空腔，所述钻杆间设有滤水管，所述滤水管外壁上呈圆周阵列均匀分布有多组进水孔；
位于所述转筒内腔以及钻杆空腔中穿插布设有吸附管，所述吸附管与负压机构连接，以用于对通过进水孔进入钻杆空腔中的水进行吸附；
还包括升降机构，所述升降机构与钻杆连接，以用于驱动钻头朝向土壤内部移送。
优选的，所述转动机构包括布设于转筒顶部的第一齿轮，所述第一齿轮圆心端开设有用于贯穿吸附管的通槽；其中，所述L型支架上还转动布设有第二齿轮，第二齿轮与布设于L型支架底部的驱动电机输出端固定连接。
优选的，所述卡紧机构包括布设于钻杆顶部的卡紧管道，所述卡紧管道外端面呈圆周阵列布设多组条形卡座，所述转筒朝向钻杆的一侧内端面呈圆周阵列相应开设有多组条形卡槽，条形卡座与条形卡槽滑动连接。
优选的，所述升降机构包括布设在钻杆顶部的第一支座，所述转筒上固定安装有第二支座，所述第二支座朝向第一支座方向布设气缸，气缸伸缩端与第一支座固定连接。
优选的，所述钻杆与钻头的连接端还设有螺旋刀片，以用于在钻孔的同时同步对土壤进行切割。
优选的，所述负压机构包括布设在L型支架一侧的缸体，所述缸体中设有活塞，活塞与驱动其往复移动的推动机构连接，其中，所述缸体一侧通过输水管与吸附管连接，缸体另一侧设置排水管，所述排水管末端与布设在底板上的取样筒连接。
优选的，所述推动机构包括布设在第二齿轮边缘一侧的销轴，所述销轴活动嵌设于推板开设的条形槽中，所述推板通过活塞杆与布设在缸体中的活塞固定连接。
优选的，所述第一支座底部设有压合板，所述压合板与土壤表面贴合以对土质进行压实处理，压合板中心端开设有贯穿钻杆的圆槽，所述第一支座两侧相对转动布设有缓冲杆，所述压合板上相对布设有滑轨，滑轨一侧设有与缓冲杆转动连接的滑座，其中，滑座一侧布设缓冲弹簧。
优选的，所述滤水管内呈圆周阵列相应布设有用于对进水孔进行密封的密封板，所述密封板通过弹性机构与布设在滤水管中的支杆连接。
优选的，所述弹性机构包括伸缩套筒，所述伸缩套筒一端与支杆固定连接，另一端与密封板固定连接，伸缩套筒上设有复位弹簧。
与相关技术相比较，本发明提供的一种水文地质用地下水采样装置具有如下有益效果：
本发明通过升降机构驱动钻杆以及钻头朝向土壤内部方向移送，基于地下水的实际深度对钻孔深度进行调节，当钻杆所处位置的周围存在地下水时，水分通过进水孔钻杆内部空腔中，此时负压机构通过在吸附管的负压作用将位于空腔中的水吸出，进而实现对地下水的取样，本发明相较于现有的地下水质取样机构，可以在钻孔的同时同步进行取样，不要进行预钻孔，对于土质较为松软的土壤，同样可以进行精准取样，不会发生探孔再次封闭的现象。
附图说明
图1为本发明提供的一种水文地质用地下水采样装置的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的一种水文地质用地下水采样装置的结构示意图一；
图3为图1所示的一种水文地质用地下水采样装置的结构示意图二；
图4为图1所示的一种水文地质用地下水采样装置中钻杆的结构示意图；
图5为图1所示的一种水文地质用地下水采样装置中滤水管的结构示意图；
图6为图1所示的一种水文地质用地下水采样装置中密封板的结构示意图。
图中标号：1、底板；2、L型支架；3、取样筒；4、压合板；5、钻杆；6、活塞杆；7、导向杆；8、滤水管；301、缸体；302、排水管；303、输水管；401、滑轨；402、缓冲杆；403、缓冲弹簧；404、滑座；405、圆槽；501、钻头；502、螺旋刀片；601、推板；602、条形槽；603、销轴；604、第一齿轮；605、第二齿轮；701、通槽；702、转筒；703、第一支座；704、吸附管；705、条形卡座；706、卡紧管道；707、驱动电机；708、气缸；709、第二支座；710、密封板；801、进水孔；802、支杆；803、伸缩套筒；804、复位弹簧。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例1
请参阅图1至图2，本发明实施例提供的一种水文地质用地下水采样装置，所述一种水文地质用地下水采样装置，包括底板1，所述底板1上一侧固定安装有L型支架2，所述L型支架2上转动布设有转筒702，转筒702与驱动其转动的驱动机构连接，其中，所述转筒702底部通过卡紧机构与钻杆5连接，所述钻杆5远离转筒702的一端设有钻头501，所述钻杆5内开设有与转筒702内腔连通的空腔，所述钻杆5间设有滤水管8，所述滤水管8外壁上呈圆周阵列均匀分布有多组进水孔801；
位于所述转筒702内腔以及钻杆5空腔中穿插布设有吸附管704，所述吸附管704与负压机构连接，以用于对通过进水孔801进入钻杆5空腔中的水进行吸附；
还包括升降机构，所述升降机构与钻杆5连接，以用于驱动钻头501朝向土壤内部移送；在本发明实施例的一种实施方式中，在对地下水进行采用时，首先，移动底板1，使得钻头501位于待采样土质上方，启动驱动机构驱动转筒702转动，所述转筒702在转动的过程中通过卡紧机构驱动钻杆5转动，钻杆5同步驱动钻头501转动，以实现对土壤的钻孔处理，与此同时，通过升降机构驱动钻杆5以及钻头501朝向土壤内部方向移送，基于地下水的实际深度对钻孔深度进行调节，当钻杆5所处位置的周围存在地下水时，水分通过进水孔801钻杆5内部空腔中，此时负压机构通过在吸附管704的负压作用将位于空腔中的水吸出，进而实现对地下水的取样，本发明相较于现有的地下水质取样机构，可以在钻孔的同时同步进行取样，不要进行预钻孔，对于土质较为松软的土壤，同样可以进行精准取样，不会发生探孔再次封闭的现象；
请参阅图3，作为本发明实施例进一步的方案，所述转动机构包括布设于转筒702顶部的第一齿轮604，所述第一齿轮604圆心端开设有用于贯穿吸附管704的通槽701；其中，所述L型支架2上还转动布设有第二齿轮605，第二齿轮605与布设于L型支架2底部的驱动电机707输出端固定连接；可以说明的是，在驱动钻杆5转动时，启动驱动电机707驱动第二齿轮605转动，第二齿轮605在转动的过程中通过与第一齿轮604啮合驱动转筒702转动，转筒702同步驱动钻杆5转动，实现对土壤的钻孔处理；
更进一步的，请参阅图4，所述卡紧机构包括布设于钻杆5顶部的卡紧管道706，所述卡紧管道706外端面呈圆周阵列布设多组条形卡座705，所述转筒702朝向钻杆5的一侧内端面呈圆周阵列相应开设有多组条形卡槽，条形卡座705与条形卡槽滑动连接；具体的，在本实施例中，在对钻杆5与转筒702进行连接时，通过设置卡紧管道706，使得条形卡座705与条形卡槽在相对滑动布设的同时能够实现卡紧，进而使得转筒702与钻杆5实现同步转动的同时可以自由伸缩，以便于升降机构驱动钻杆5朝向土壤中移送；
此外，所述升降机构包括布设在钻杆5顶部的第一支座703，所述转筒702上固定安装有第二支座709，所述第二支座709朝向第一支座703方向布设气缸708，气缸708伸缩端与第一支座703固定连接；可以说明的是，在驱动钻杆5转动进行钻孔的同时，气缸708同步驱动第一支座703移送，以驱动钻杆5朝向土壤中输送；第一支座703上相对布设有与L型支架2滑动连接的导向杆7；
请参阅图5，作为本发明实施例进一步的方案，所述钻杆5与钻头501的连接端还设有螺旋刀片502，以用于在钻孔的同时同步对土壤进行切割；在本发明的一种实施方式中，钻杆5在转动的过程中同步驱动螺旋刀片502转动，进而实现对土壤的切割处理，在遇到较为坚固的路面时，螺旋刀片502可以对其进行切割，同时，可以使得探孔内径更大，以便于水分渗入至探孔中；
更进一步的，所述负压机构包括布设在L型支架2一侧的缸体301，所述缸体301中设有活塞，活塞与驱动其往复移动的推动机构连接，其中，所述缸体301一侧通过输水管303与吸附管704连接，输水管303与缸体301间设有仅限于进水的单向阀，缸体301另一侧设置排水管302，排水管302与缸体301间设有仅限于出水的单向阀，所述排水管302末端与布设在底板1上的取样筒3连接；在本实施方式中，推动机构驱动活塞在缸体301内往复移动，缸体301通过吸附管704将吸入钻杆5中的水送至输水管303中，而后通过排水管302将水输送至取样筒3中，在本发明的一种实施方式中，取样筒3为玻璃筒或采用透明pc材料制成，其上设有刻度线，使得在向取样筒3中输水时，可以及时对取样筒3中的水量进行观测；
更进一步的，所述推动机构包括布设在第二齿轮605边缘一侧的销轴603，所述销轴603活动嵌设于推板601开设的条形槽602中，所述推板601通过活塞杆6与布设在缸体301中的活塞固定连接；可以说明的是，第二齿轮605在转动的过程中通过推板601、条形槽602、推板601以及活塞杆6驱动活塞在缸体301中往复移动；
请参阅图6，所述第一支座703底部设有压合板4，所述压合板4与土壤表面贴合以对土质进行压实处理，压合板4中心端开设有贯穿钻杆5的圆槽405，所述第一支座703两侧相对转动布设有缓冲杆402，所述压合板4上相对布设有滑轨401，滑轨401一侧设有与缓冲杆402转动连接的滑座404，其中，滑座404一侧布设缓冲弹簧403；
具体的，在本实施例中，第一支座703在朝向土壤方向移送的过程中，第一支座703通过缓冲杆402推动滑座404在滑轨401上滑动，与此同时，缓冲杆402同步给予压合板4朝向土壤方向的分力，以将压合板4压紧于土壤上，进而使得该装置在对土质较松的土壤进行钻孔时，土质更加紧实，以便于进行钻孔。
实施例2
在实施例1的基础上，所述滤水管8内呈圆周阵列相应布设有用于对进水孔801进行密封的密封板710，所述密封板710通过弹性机构与布设在滤水管8中的支杆802连接；在本实施方式中，通过在滤水管8中布设密封板710对进水孔801进行密封，当钻杆5钻至存有地下水的位置时，在水的压力作用下，通过对密封板710施压，使得密封板710朝向远离进水孔801的方向移动，外界水可以通过进水孔801进入滤水管8中；
具体的，所述弹性机构包括伸缩套筒803，所述伸缩套筒803一端与支杆802固定连接，另一端与密封板710固定连接，伸缩套筒803上设有复位弹簧804。
本发明提供的一种水文地质用地下水采样装置的工作原理如下：在对地下水进行采用时，首先，移动底板1，使得钻头501位于待采样土质上方，启动驱动电机707驱动第二齿轮605转动，第二齿轮605在转动的过程中通过与第一齿轮604啮合驱动转筒702转动，转筒702同步驱动钻杆5转动，实现对土壤的钻孔处理，与此同时，通过升降机构驱动钻杆5以及钻头501朝向土壤内部方向移送，基于地下水的实际深度对钻孔深度进行调节，当钻杆5所处位置的周围存在地下水时，水分通过进水孔801钻杆5内部空腔中，第二齿轮605在转动的过程中通过推板601、条形槽602、推板601以及活塞杆6驱动活塞在缸体301中往复移动，缸体301通过吸附管704将吸入钻杆5中的水送至输水管303中，而后通过排水管302将水输送至取样筒3中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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”等应做广义理解，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连接，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。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种水文地质用地下水采样装置，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)上一侧固定安装有L型支架(2)，所述L型支架(2)上转动布设有转筒(702)，转筒(702)与驱动其转动的驱动机构连接，其中，所述转筒(702)底部通过卡紧机构与钻杆(5)连接，所述钻杆(5)远离转筒(702)的一端设有钻头(501)，所述钻杆(5)内开设有与转筒(702)内腔连通的空腔，所述钻杆(5)间设有滤水管(8)，所述滤水管(8)外壁上呈圆周阵列均匀分布有多组进水孔(801)；
位于所述转筒(702)内腔以及钻杆(5)空腔中穿插布设有吸附管(704)，所述吸附管(704)与负压机构连接，以用于对通过进水孔(801)进入钻杆(5)空腔中的水进行吸附；
还包括升降机构，所述升降机构与钻杆(5)连接，以用于驱动钻头(501)朝向土壤内部移送。
2.根据权利要求1所述的一种水文地质用地下水采样装置，其特征在于，所述转动机构包括布设于转筒(702)顶部的第一齿轮(604)，所述第一齿轮(604)圆心端开设有用于贯穿吸附管(704)的通槽(701)；其中，所述L型支架(2)上还转动布设有第二齿轮(605)，第二齿轮(605)与布设于L型支架(2)底部的驱动电机(707)输出端固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种水文地质用地下水采样装置，其特征在于，所述卡紧机构包括布设于钻杆(5)顶部的卡紧管道(706)，所述卡紧管道(706)外端面呈圆周阵列布设多组条形卡座(705)，所述转筒(702)朝向钻杆(5)的一侧内端面呈圆周阵列相应开设有多组条形卡槽，条形卡座(705)与条形卡槽滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种水文地质用地下水采样装置，其特征在于，所述升降机构包括布设在钻杆(5)顶部的第一支座(703)，所述转筒(702)上固定安装有第二支座(709)，所述第二支座(709)朝向第一支座(703)方向布设气缸(708)，气缸(708)伸缩端与第一支座(703)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种水文地质用地下水采样装置，其特征在于，所述钻杆(5)与钻头(501)的连接端还设有螺旋刀片(502)，以用于在钻孔的同时同步对土壤进行切割。
6.根据权利要求2所述的一种水文地质用地下水采样装置，其特征在于，所述负压机构包括布设在L型支架(2)一侧的缸体(301)，所述缸体(301)中设有活塞，活塞与驱动其往复移动的推动机构连接，其中，所述缸体(301)一侧通过输水管(303)与吸附管(704)连接，缸体(301)另一侧设置排水管(302)，所述排水管(302)末端与布设在底板(1)上的取样筒(3)连接。
7.根据权利要求6所述的一种水文地质用地下水采样装置，其特征在于，所述推动机构包括布设在第二齿轮(605)边缘一侧的销轴(603)，所述销轴(603)活动嵌设于推板(601)开设的条形槽(602)中，所述推板(601)通过活塞杆(6)与布设在缸体(301)中的活塞固定连接。
8.根据权利要求4所述的一种水文地质用地下水采样装置，其特征在于，所述第一支座(703)底部设有压合板(4)，所述压合板(4)与土壤表面贴合以对土质进行压实处理，压合板(4)中心端开设有贯穿钻杆(5)的圆槽(405)，所述第一支座(703)两侧相对转动布设有缓冲杆(402)，所述压合板(4)上相对布设有滑轨(401)，滑轨(401)一侧设有与缓冲杆(402)转动连接的滑座(404)，其中，滑座(404)一侧布设缓冲弹簧(403)。
9.根据权利要求1所述的一种水文地质用地下水采样装置，其特征在于，所述滤水管(8)内呈圆周阵列相应布设有用于对进水孔(801)进行密封的密封板(710)，所述密封板(710)通过弹性机构与布设在滤水管(8)中的支杆(802)连接。
10.根据权利要求9所述的一种水文地质用地下水采样装置，其特征在于，所述弹性机构包括伸缩套筒(803)，所述伸缩套筒(803)一端与支杆(802)固定连接，另一端与密封板(710)固定连接，伸缩套筒(803)上设有复位弹簧(804)。
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| CN117451573A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-26 | 济南建科测试仪器有限公司 | 建材密度试验机 |
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2022
- 2022-12-29 CN CN202211709278.7A patent/CN115961953A/zh not_active Withdrawn
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