CN116380560A - 一种地质勘探用水质取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水取样技术领域，具体是提供了一种地质勘探用水质取样装置，包括取样管与转管，所述取样管安装在转管的底面，所述取样管的内部设置有钻头，所述取样管的外表面开设有若干个进水孔，所述自动取样组件包括取水箱，所述取水箱的底面开设有进水口，所述取水箱的内部设置有密封塞盘一，所述密封塞盘一的外壁与取水箱的内壁紧密贴合。本发明只需通过启动充气泵向压力腔的内部注入气体，随着气体的不断进入，带动密封塞盘二向上运动，从而带动密封塞盘一在取水箱的内部向上运动，最后在负压的作用下，将水源通过进水口抽取到取水箱的内部，完成对水源的取样作业，从而实现了能够自动对水源进行自动取样的目的。

Description

一种地质勘探用水质取样装置

技术领域

本发明涉及水质取样技术领域，具体而言，涉及一种地质勘探用水质取样装置。

背景技术

地质勘探水取样是指通过采集地下水样品并检测其成分和性质，以评估地下水的水质和可用性，水取样通常是地质勘探中的重要环节之一，为确定井位、建设和运营水资源提供了关键性的数据支持，总的来说，地质勘探水取样是通过合理的技术和实践探测地下水位、水质、水量等信息和数据，为后续的地下水利用和环境保护提供科学的参考数据和技术支持。

现有的水质取样方法有很多种，在需要获取地下较深位置的水质样品时，通常需要使用到地下承压式水样器，而现有的地下承压式水样器在实际的使用过程中，还是存在着一些问题。

如现有的地下承压式水样器需要较高的技术水平和专业知识，因此需要进行专业培训和持续的后续运维，这就会增加设备的建设和运维成本，再者，采用地下承压式水样器采集地下水时，需要调整采样器的流速，减少造成管内压力的因素，以避免水样采集过程中水的气化和样品带泡，同时也需要较高的技术水平和经验，总的来说，使用地下承压式水样器进行地下水质的取样需要专业的技术人员以及较高的技术水平，因此制作一种能够快捷方便且运维成本低的地质勘探用水质取样设备很有必要。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种克服上述技术问题或至少部分地解决上述问题的一种地质勘探用水质取样装置。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种地质勘探用水质取样装置，包括取样管与转管，所述取样管安装在转管的底面，所述取样管的内部设置有钻头，所述取样管的外表面开设有若干个进水孔；

自动取样组件，所述自动取样组件包括取水箱，所述取水箱的底面开设有进水口，所述取水箱的内部设置有密封塞盘一，所述密封塞盘一的外壁与取水箱的内壁紧密贴合；

疏通组件，所述疏通组件包括安装盘，所述安装盘活动卡接在取样管的内部，且安装盘的外表面与取样管的内壁紧密贴合，所述疏通组件用于对进水孔的疏通；

防护组件，所述防护组件包括外罩，所述外罩安装在取样管的内部，所述取水箱设置于外罩的内部，所述防护组件用于对取样之后水源的保护。

在一个优选的方案中，所述密封塞盘一的顶面安装有连接杆，所述连接杆的另一端穿透取水箱延伸至取水箱的外侧，所述连接杆延伸至取水箱外侧的一端安装有密封塞盘二，所述密封塞盘二的外表面与外罩的内壁紧密贴合，所述外罩的内部安装有压力阀，所述压力阀位于取水箱的外部顶面与密封塞盘二的底面之间。

在一个优选的方案中，所述进水口的内部设置有封堵塞，所述封堵塞的底面中部安装有导杆，所述进水口的内部安装有收缩弹簧、固定套筒与活动柱。

在一个优选的方案中，所述取样管的内部开设有安装槽，所述安装槽的内部安装有复位柱，所述安装盘安装在复位柱的底端，所述钻头安装在安装盘的底面中部，所述取样管的内部安装有接触式开关二。

在一个优选的方案中，所述外罩的内部开设有压力腔，所述取样管的顶面设置有导气管，所述导气管的一端穿透取样管与外罩延伸至压力腔的内部，所述导气管延伸至外罩内部的一端安装有双通阀，所述双通阀的两端均套接有进气管。

在一个优选的方案中，所述转管的内部安装有充气泵，所述充气泵的出气端与导气管的一端连接，所述充气泵的进气端连接有输气管，所述外罩的内部顶面安装有接触式开关一，所述接触式开关一和接触式开关二均与充气泵电性连接。

在一个优选的方案中，所述取样管的内部开设有泄压阀，所述泄压阀的内部设置有泄压管，所述泄压管的一端穿过压力腔延伸至外罩的内部。

在一个优选的方案中，所述安装盘的内部为中空结构，所述安装盘的顶面贯穿开设有若干个通孔，所述安装盘的顶面安装有连通管，所述连通管延伸至泄压阀的内部。

在一个优选的方案中，所述转管的内部安装有两个固定杆，所述充气泵安装在两个固定杆之间。

在一个优选的方案中，所述复位柱包括安装套筒，所述安装套筒的内部设置有套接柱与复位弹簧。

本发明提供的一种地质勘探用水质取样装置，其有益效果包括有：

1、通过设置的自动取样组件，只需通过启动充气泵向压力腔的内部注入气体，使得压力腔内部的气压增高，然后气压通过压力阀进入到密封塞盘二的下方，随着气体的不断进入，带动密封塞盘二向上运动，从而带动密封塞盘一在取水箱的内部向上运动，最后在负压的作用下，将水源通过进水口抽取到取水箱的内部，完成对水源的取样作业，从而实现了能够自动对水源进行自动取样的目的，避免了现有的取样装置需要较高的技术水平和经验，需要专业的技术人员以及较高的技术水平，不便于使用的问题。

2、通过设置的疏通组件，在密封塞盘二上升的过程中，将密封塞盘二上方的空气通过泄压管输送到泄压阀的内部，最后通过连通管进入到安装盘的内部，并且将进入到安装盘与取样管底面之间的一些浑浊的水通过进水孔向外排出，一方面能够将钻孔时附着在进水孔内部的泥土碎石吹出，另一方面能够将一开始进入到安装盘与取样管底面之间浑浊的水通过进水孔向外排出，尽可能的保证进入到取水箱内部水样的质量。

3、通过设置的水样防护组件，将输气管与外界的管道连接，可通过外界管道与外部的储气设备进行连接，将一些低温的气体通过固定杆注入到压力腔的内部，用于对取样水样进行更好的保存，其中可根据不同的取样水的保存环境注入不同的气体，实现对不同取样水取样之后的保存，从而增加所取水样的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的整体立体图。

图2为本发明实施方式提供的钻管剖面结构示意图。

图3为本发明实施方式提供的整体剖面结构示意图。

图4为本发明实施方式提供的挡板结构示意图。

图5为本发明实施方式提供的进水口结构示意图。

图6为本发明实施方式提供的外罩剖面结构示意图。

图7为本发明实施方式提供的排压槽结构示意图。

图8为本发明实施方式提供的钻头结构示意图。

图9为本发明实施方式提供的复位柱剖面结构示意图。

图中：1、取样管；2、转管；3、进水孔；4、钻头；5、充气泵；6、固定杆；7、输气管；8、导气管；9、外罩；10、泄压管；11、压力腔；12、取水箱；13、连接杆；14、密封塞盘一；15、进水口；16、密封塞盘二；17、压力阀；19、接触式开关一；20、安装盘；21、通孔；22、接触式开关二；23、双通阀；24、进气管；25、安装槽；26、复位柱；27、封堵塞；28、导杆；29、收缩弹簧；30、固定套筒；31、活动柱；32、泄压阀；33、连通管；34、安装套筒；35、套接柱；36、复位弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：参照图1-9，本发明提供一种技术方案：一种地质勘探用水质取样装置，包括取样管1与转管2，取样管1安装在转管2的底面，取样管1的内部设置有钻头4，取样管1的外表面开设有若干个进水孔3。

取样管1的内部开设有安装槽25，安装槽25的内部安装有复位柱26，安装盘20安装在复位柱26的底端，钻头4安装在安装盘20的底面中部，其中，安装盘20与取样管1，钻头4与安装盘20之间均为可拆卸安装，便于取样之后将取样完成的水从取水箱12的内部放出，取样管1的内部安装有接触式开关二22，复位柱26包括安装套筒34，安装套筒34的内部设置有套接柱35与复位弹簧36，其中，套接柱35活动套接在安装套筒34的内部，复位弹簧36的一端与安装套筒34的内部顶面连接，复位弹簧36的一端与套接柱35的一端连接，其中套接柱35位于安装套筒34内部的位置与安装套筒34的一侧表面存在一些距离，便于套接柱35能够进一步的向外延伸。

在初始的阶段，安装盘20在复位柱26的作用之下，紧贴在接触式开关二22的上方，无法对接触式开关二22进行按压，在钻孔时，钻头4与地面贴合，然后在外界设备的按压之下，致使复位柱26进行收缩，直到安装盘20的顶面与取样管1的内部顶面贴合，便可进行正常的钻孔作业，并且，当安装盘20的顶面与取样管1的内部底面接触时，安装盘20的外壁对进水孔3进行封堵，防止在钻孔时外界的泥沙通过进水孔3进入到取样管1的内部，起到阻挡泥沙的作用。

转管2的内部安装有充气泵5，充气泵5的出气端与导气管8的一端连接，充气泵5的进气端连接有输气管7，外罩9的内部顶面安装有接触式开关一19，接触式开关一19和接触式开关二22均与充气泵5电性连接，当钻孔完成之后，钻头4失去向上的压力，会在一瞬间进行反弹，从而通过安装盘20的底面按压接触式开关二22启动充气泵5，通过导气管8的启动向压力腔11的内部不断的注入气体，然后便可进行对水源的取样作业，转管2的内部安装有两个固定杆6，充气泵5安装在两个固定杆6之间，通过设置的固定杆6，可将充气泵5稳定的安装在转管2的内部。

自动取样组件包括取水箱12，取水箱12的底面开设有进水口15，取水箱12的内部设置有密封塞盘一14，密封塞盘一14的外壁与取水箱12的内壁紧密贴合。

密封塞盘一14的顶面安装有连接杆13，连接杆13的另一端穿透取水箱12延伸至取水箱12的外侧，连接杆13延伸至取水箱12外侧的一端安装有密封塞盘二16，密封塞盘二16的外表面与外罩9的内壁紧密贴合，外罩9的内部安装有压力阀17，压力阀17位于取水箱12的外部顶面与密封塞盘二16的底面之间，在充气泵5启动之后，不断的向压力腔11的内部注入气体，压力腔11内部的气压逐步增加，当压力腔11内部的气压达到压力阀17的预设值时，随着导气管8与双通阀23的不断输入，气体便会通过压力阀17进入到密封塞盘二16与取水箱12之间，使得密封塞盘二16的底面与取水箱12的顶面之间的气压增加，从而带动密封塞盘二16在外罩9的内部向上运动，在密封塞盘二16向上运动的过程中，带动密封塞盘一14在取水箱12的内部向上运动，然后取水箱12的底面与密封塞盘一14的底面之间出现负压，从而将通过进水孔3进入到安装盘20上方的水源抽取到取水箱12的内部，进行对水源的自动取样。

进水口15的内部设置有封堵塞27，封堵塞27的底面中部安装有导杆28，进水口15的内部安装有收缩弹簧29、固定套筒30与活动柱31，其中，活动柱31活动套接在固定套筒30的内部，且固定套筒30的底面安装在进水口15的内部底面，活动柱31的顶面与封堵塞27的底面连接，而收缩弹簧29的两端分别与封堵塞27的底面和进水口15的内部底面连接，因此，当取水箱12的内部在密封塞盘一14的运动之下产生负压时，封堵塞27便会向上运动，使得封堵塞27被抽出进水口15的内部，位于安装盘20与取样管1底面之间的水源便会在负压之下自动的吸入到取水箱12的内部。

然后，在密封塞盘二16不断向上运动的过程中，当密封塞盘二16的顶面按压到接触式开关一19时，控制充气泵5停止气体的输入，此时取水箱12的内部失去压力，而封堵塞27在活动柱31的反作用力之下，带动封堵塞27复位，重新回到进水口15的内部，对进水口15进行封堵密封，防止取水箱12内部抽取的水回流，从而完成对水源的取样工作。

疏通组件包括安装盘20，安装盘20活动卡接在取样管1的内部，且安装盘20的外表面与取样管1的内壁紧密贴合，疏通组件用于对进水孔3的疏通。

取样管1的内部开设有泄压阀32，泄压阀32的内部设置有泄压管10，泄压管10的一端穿过压力腔11延伸至外罩9的内部，安装盘20的内部为中空结构，安装盘20的顶面贯穿开设有若干个通孔21，安装盘20的顶面安装有连通管33，连通管33延伸至泄压阀32的内部，随着水源被吸入到取水箱12的内部时，密封塞盘二16不断的在外罩9的内部向上运动，将密封塞盘二16顶面与外罩9内部顶面之间的空气通过泄压管10输入到泄压阀32的内部，然后随着输入的空气逐步沾满泄压阀32的内部，便会通过连通管33输送到安装盘20的内部，其中，连通管33为波纹管，能够随着安装盘20的位置变化而进行长度的适应，并且在空气的不断进入，通过安装盘20顶面的通孔21向外喷出，一方面能够将钻孔时附着在进水孔3内部的泥土碎石吹出，另一方面能够将一开始进入到安装盘20与取样管1底面之间浑浊的水通过进水孔3向外排出，尽可能的保证进入到取水箱12内部水样的质量。

防护组件包括外罩9，外罩9安装在取样管1的内部，取水箱12设置于外罩9的内部，防护组件用于对取样之后水源的保护。

外罩9的内部开设有压力腔11，取样管1的顶面设置有导气管8，导气管8的一端穿透取样管1与外罩9延伸至压力腔11的内部，导气管8延伸至外罩9内部的一端安装有双通阀23，双通阀23的两端均套接有进气管24，通过输气管7与外界的管道连接，可通过外界管道与外部的储气设备进行连接，将一些低温的气体通过固定杆6注入到压力腔11的内部，用于对取样水进行更好的保存，其中可根据不同的取样水的保存环境注入不同的气体，实现对不同取样水取样之后的保存，从而增加所取水样的质量。

具体的，该一种地质勘探用水质取样装置的工作过程或工作原理为：使用时，首先将取样管1安装到转管2的底面，然后转管2与外界的钻孔设备连接，此时，安装盘20处于接触式开关二22的上方，在钻孔时，钻孔设备带动转管2与取样管1首先向下按压，安装盘20在复位柱26的作用之下向上移动，即钻头4与需要钻孔的地面处于紧贴的状态，直到与取样管1的内部底面接触之后，便可通过钻孔设备带动取样管1与转管2高速的转动，并且带动钻头4进行转动进行打孔作业。

当钻孔钻通时，即取样管1被输送到地下水层时，钻头4失去阻力，在复位柱26的反作用力之下在取样管1的内部向下弹出，即安装盘20在取样管1的内部快速的向下移动，按压接触式开关二22，通过接触式开关二22启动充气泵5，充气泵5随即通过导气管8与双通阀23向压力腔11的内部注入气体，随着气体的不断注入，压力腔11内部的气压逐步增加，当压力腔11内部的气压达到压力阀17的预设值时，随着导气管8与双通阀23的不断输入，气体便会通过压力阀17进入到密封塞盘二16与取水箱12之间，使得密封塞盘二16的底面与取水箱12的顶面之间的气压增加，从而带动密封塞盘二16在外罩9的内部向上运动，由于连接杆13与密封塞盘一14固定连接，当密封塞盘二16向上移动时，带动密封塞盘一14在取水箱12的内部向上移动，从而使得密封塞盘一14的底面与取水箱12的内部底面之间出现负压，在负压的作用之下带动封堵塞27在进水口15的内部向上移动，随着密封塞盘一14在取水箱12内部的不断向上运动，而封堵塞27在负压的作用之下向上运动失去对进水口15的封堵，因此，取样管1外部的水源便会通过进水孔3进入到取样管1的内部，位于安装盘20的顶面与取样管1的内部底面之间，最后在负压的作用下通过进水口15进入到取水箱12的内部进行收集，从而实现了能够对水源进行自动收集的目的。

并且，在密封塞盘二16向上运动的过程中，一方面能够带动密封塞盘一14将进入到安装盘20与取样管1底面之间的水吸入到取水箱12的内部，并且，随着密封塞盘二16在外罩9的内部不断的向上运动，将密封塞盘二16顶面与外罩9内部顶面之间的空气通过泄压管10输入到泄压阀32的内部，然后随着输入的空气逐步沾满泄压阀32的内部，便会通过连通管33输送到安装盘20的内部，并且在空气的不断进入，通过安装盘20顶面的通孔21向外喷出，从而将一些被泥土堵塞的进水孔3疏通，并且将进入到安装盘20与取样管1底面之间的一些浑浊的水通过进水孔3向外排出，一方面能够将钻孔时附着在进水孔3内部的泥土碎石吹出，另一方面能够将一开始进入到安装盘20与取样管1底面之间浑浊的水通过进水孔3向外排出，尽可能的保证进入到取水箱12内部水样的质量。

并且，在密封塞盘二16不断向上运动的过程中，当密封塞盘二16的顶面按压到接触式开关一19时，控制充气泵5停止气体的输入，此时取水箱12的内部失去压力，而封堵塞27在活动柱31的反作用力之下，带动封堵塞27复位，重新回到进水口15的内部，对进水口15进行封堵密封，防止取水箱12内部抽取的水回流，从而完成对水源的取样工作。

且，在固定杆6启动的同时，由于固定杆6的进气口固定连接有输气管7，在固定杆6启动时，通过输气管7与外界的管道连接，可通过外界管道与外部的储气设备进行连接，将一些低温的气体通过固定杆6注入到压力腔11的内部，用于对取样水进行更好的保存，其中可根据不同的取样水的保存环境注入不同的气体，实现对不同取样水取样之后的保存，从而增加所取水样的质量。

最后，在对取水箱12内部采集水样的取出时，首先将安装盘20与钻头4从取样管1的内部拆下，然后通过向上推动导杆28，即可将封堵塞27推出进水口15的内部，便可将取水箱12内部的取样的水源取出。

需要说明的是，充气泵5为现有技术存在的装置或设备，或者为现有技术可实现的装置或设备，其供电、具体组成及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，故不再详细赘述。

Claims (10)

1.一种地质勘探用水质取样装置，包括取样管（1）与转管（2），其特征在于，所述取样管（1）安装在转管（2）的底面，所述取样管（1）的内部设置有钻头（4），所述取样管（1）的外表面开设有若干个进水孔（3）；

自动取样组件，所述自动取样组件包括取水箱（12），所述取水箱（12）的底面开设有进水口（15），所述取水箱（12）的内部设置有密封塞盘一（14），所述密封塞盘一（14）的外壁与取水箱（12）的内壁紧密贴合；

疏通组件，所述疏通组件包括安装盘（20），所述安装盘（20）活动卡接在取样管（1）的内部，且安装盘（20）的外表面与取样管（1）的内壁紧密贴合，所述疏通组件用于对进水孔（3）的疏通；

防护组件，所述防护组件包括外罩（9），所述外罩（9）安装在取样管（1）的内部，所述取水箱（12）设置于外罩（9）的内部，所述防护组件用于对取样之后水源的保护。

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探用水质取样装置，其特征在于，所述密封塞盘一（14）的顶面安装有连接杆（13），所述连接杆（13）的另一端穿透取水箱（12）延伸至取水箱（12）的外侧，所述连接杆（13）延伸至取水箱（12）外侧的一端安装有密封塞盘二（16），所述密封塞盘二（16）的外表面与外罩（9）的内壁紧密贴合，所述外罩（9）的内部安装有压力阀（17），所述压力阀（17）位于取水箱（12）的外部顶面与密封塞盘二（16）的底面之间。

3.根据权利要求1所述的一种地质勘探用水质取样装置，其特征在于，所述进水口（15）的内部设置有封堵塞（27），所述封堵塞（27）的底面中部安装有导杆（28），所述进水口（15）的内部安装有收缩弹簧（29）、固定套筒（30）与活动柱（31）。

4.根据权利要求1所述的一种地质勘探用水质取样装置，其特征在于，所述取样管（1）的内部开设有安装槽（25），所述安装槽（25）的内部安装有复位柱（26），所述安装盘（20）安装在复位柱（26）的底端，所述钻头（4）安装在安装盘（20）的底面中部，所述取样管（1）的内部安装有接触式开关二（22）。

5.根据权利要求4所述的一种地质勘探用水质取样装置，其特征在于，所述外罩（9）的内部开设有压力腔（11），所述取样管（1）的顶面设置有导气管（8），所述导气管（8）的一端穿透取样管（1）与外罩（9）延伸至压力腔（11）的内部，所述导气管（8）延伸至外罩（9）内部的一端安装有双通阀（23），所述双通阀（23）的两端均套接有进气管（24）。

6.根据权利要求5所述的一种地质勘探用水质取样装置，其特征在于，所述转管（2）的内部安装有充气泵（5），所述充气泵（5）的出气端与导气管（8）的一端连接，所述充气泵（5）的进气端连接有输气管（7），所述外罩（9）的内部顶面安装有接触式开关一（19），所述接触式开关一（19）和接触式开关二（22）均与充气泵（5）电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种地质勘探用水质取样装置，其特征在于，所述取样管（1）的内部开设有泄压阀（32），所述泄压阀（32）的内部设置有泄压管（10），所述泄压管（10）的一端穿过压力腔（11）延伸至外罩（9）的内部。

8.根据权利要求7所述的一种地质勘探用水质取样装置，其特征在于，所述安装盘（20）的内部为中空结构，所述安装盘（20）的顶面贯穿开设有若干个通孔（21），所述安装盘（20）的顶面安装有连通管（33），所述连通管（33）延伸至泄压阀（32）的内部。

9.根据权利要求6所述的一种地质勘探用水质取样装置，其特征在于，所述转管（2）的内部安装有两个固定杆（6），所述充气泵（5）安装在两个固定杆（6）之间。

10.根据权利要求4所述的一种地质勘探用水质取样装置，其特征在于，所述复位柱（26）包括安装套筒（34），所述安装套筒（34）的内部设置有套接柱（35）与复位弹簧（36）。

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