CN116929854A - 采样装置及采水方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地下水探测技术领域，公开了一种采样装置及采水方法，采样装置包括采样管、承载座、内侧清理臂、外侧清理臂，采样管的侧壁上设置有进水孔，承载座转动连接于采样管，承载座上设置有进水腔、排污腔、外通口和内通口，进水腔通过外通口连通于采样管的外侧，排污腔通过内通口连通于采样管的内侧，内侧清理臂连接于承载座，内侧清理臂上设置有连通于进水腔的内侧开口，外侧清理臂连接于承载座，外侧清理臂上设置有连通于排污腔的外侧开口，内侧开口和外侧开口能够通过进水孔相连通，采水方法使用上述采样装置。本发明中，内侧清理臂和外侧清理臂之间进水孔内的水流呈现由内向外流动，对进水孔反向冲水，实现了对进水孔的自动清堵。

Description

采样装置及采水方法

技术领域

本发明涉及地下水探测技术领域，尤其涉及一种采样装置及采水方法。

背景技术

为评估地下水的水质、检测地下水中的污染物或监测地下水的水位，采水设备通过伸入采水井中的采样管和过滤网进行抽水，地下水中含有泥沙等异物，过滤网设置于采样管的进水端，以滤除异物，避免异物进入采水设备造成采水设备的损坏。

现有的采水设备在抽水过程中，过滤网使用一段时间后，过滤孔容易被堵塞，需要将采样管整体从采水井中取出，以便对采样管端头的过滤网进行清理，致使采水效率低，维护操作不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采样装置及采水方法，能够简单便捷地清理异物。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

采样装置，包括：

采样管，所述采样管的侧壁上设置有进水孔，所述采样管的一端开口为取水口；

承载座，转动连接于所述采样管，封堵所述采样管另一端的开口，所述承载座上设置有进水腔、排污腔、外通口和内通口，所述进水腔通过所述外通口连通于所述采样管的外侧，所述排污腔通过所述内通口连通于所述采样管的内侧；

内侧清理臂，连接于所述承载座，所述内侧清理臂上设置有内侧开口，所述内侧开口抵靠于所述采样管的内壁，并连通于所述进水腔；

外侧清理臂，连接于所述承载座，所述外侧清理臂上设置有外侧开口，所述外侧开口抵靠于所述采样管的外壁，并连通于所述排污腔，所述内侧开口和所述外侧开口能够通过所述进水孔相连通。

作为优选，还包括：

传动组件，设置于所述采样管内，输出端连接于所述承载座；

动力件，设置于所述采样管内，连接于所述传动组件的输入端，抽水作业时所述采样管内的水流能够驱动所述动力件转动。

作为优选，所述传动组件包括：

支撑架，固连于所述采样管的内壁；

减速器，设置于所述支撑架上；

输入杆，一端连接于所述动力件，另一端连接于所述减速器的输入端；

输出杆，一端连接于所述承载座，另一端连接于所述减速器的输出端。

作为优选，还包括外过滤网，所述外过滤网连接于所述承载座，封堵所述外通口。

作为优选，还包括内过滤网，所述内过滤网连接于所述承载座，封堵所述内通口。

作为优选，还包括排污板，所述承载座上设置有排污口，所述排污腔通过所述排污口连通于所述采样管的外侧，所述排污板连接于所述承载座，封堵所述排污口。

作为优选，还包括气囊，所述气囊连接于所述排污板，所述排污板活动连接于所述承载座，所述气囊在浮力的作用下产生的作用力，能够驱动所述排污板封堵所述排污口，所述排污腔中的异物在重力作用下产生的作用力，能够驱动所述排污板打开所述排污口。

作为优选，所述排污腔包括相互连通的汇集腔和堆积腔，所述内通口和所述外侧开口分别连通于所述汇集腔，所述排污口连通于所述堆积腔。

作为优选，所述进水孔设置有多排，多排所述进水孔沿所述采样管的周向依次间隔设置，每排的多个所述进水孔沿所述采样管的轴向依次间隔设置，所述内侧开口能够连通于每排的多个所述进水孔，所述外侧开口能够连通于每排的多个所述进水孔。

采水方法，使用上述的采样装置，包括清堵步骤，清堵步骤包括：

步骤一、通过采样装置采水，水流通过进水孔流入采样管内；

步骤二、承载座转动至一个位向，部分进水孔连通内侧开口和外侧开口；

步骤三、形成依次流经进水腔、内侧开口、进水孔、外侧开口和排污腔的水流，对进水孔进行清理。

本发明的有益效果：

承载座、内侧清理臂和外侧清理臂相配合，使得内侧开口和外侧开口能够通过进水孔相连通，当采样管的取水口连通采水设备时，在采水设备抽吸力的作用下，使采样管外侧的地下水经进水腔进入内侧清理臂中，使内侧清理臂和外侧清理臂之间进水孔内的水流呈现由内向外流动，对进水孔反向冲水，实现对进水孔的自动清堵，在清理完一个位向的进水孔后，随着承载座转动，可以依次清理各个位向的进水孔，从而能够简单便捷地清理堵塞进水孔的异物，提高了采水效率。

附图说明

图1是本发明实施例所述的采样装置一个位向的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的采样装置另一个位向的结构示意图；

图3是本发明实施例所述的采样装置的剖视图；

图4是本发明实施例所述的采样管、承载座和外过滤网相配合的剖视图。

图中：

1、采样管；

11、进水孔；

2、承载座；

21、进水腔；22、排污腔；221、汇集腔；222、堆积腔；23、连通通道；

3、内侧清理臂；

4、外侧清理臂；

5、传动组件；

51、支撑架；52、减速器；53、输入杆；54、输出杆；

6、动力件；

7、外过滤网；

8、内过滤网；

9、排污板；

10、气囊。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图4所示，本发明提供了一种采样装置，包括采样管1、承载座2、内侧清理臂3、外侧清理臂4。其中，采样管1的侧壁上设置有进水孔11，采样管1的一端开口为取水口，承载座2转动连接于采样管1，封堵采样管1另一端的开口，承载座2上设置有进水腔21、排污腔22、外通口和内通口，进水腔21通过外通口连通于采样管1的外侧，排污腔22通过内通口连通于采样管1的内侧，内侧清理臂3连接于承载座2，内侧清理臂3上设置有内侧开口，内侧开口抵靠于采样管1的内壁，并连通于进水腔21，外侧清理臂4连接于承载座2，外侧清理臂4上设置有外侧开口，外侧开口抵靠于采样管1的外壁，并连通于排污腔22，内侧开口和外侧开口能够通过进水孔11相连通。

本发明中，承载座2、内侧清理臂3和外侧清理臂4相配合，使得内侧开口和外侧开口能够通过进水孔11相连通，当采样管1的取水口连通采水设备时，在采水设备抽吸力的作用下，使采样管1外侧的地下水经进水腔21进入内侧清理臂3中，使内侧清理臂3和外侧清理臂4之间进水孔11内的水流呈现由内向外流动，对进水孔11反向冲水，实现对进水孔11的自动清堵，在清理完一个位向的进水孔11后，随着承载座2转动，可以依次清理各个位向的进水孔11，从而能够简单便捷地清理堵塞进水孔11的异物，提高了采水效率。

在本实施例中，承载座2部分伸入采样管1中，承载座2伸入采样管1中的部分结构的外壁上设置有限位环槽，采样管1的内壁上设置有限位环凸，限位环凸转动卡装于限位环槽中，实现密封。

具体地，采样装置还包括传动组件5和动力件6。其中，传动组件5设置于采样管1内，输出端连接于承载座2，动力件6设置于采样管1内，连接于传动组件5的输入端，抽水作业时采样管1内的水流能够驱动动力件6转动，动力件6转动时，能够通过传动组件5带动承载座2转动，承载座2转动时，能够带动内侧清理臂3和外侧清理臂4沿采样管1的周壁移动，逐步清理各进水孔11。

更为具体地，传动组件5包括支撑架51、减速器52、输入杆53和输出杆54。其中，支撑架51固连于采样管1的内壁，减速器52设置于支撑架51上，输入杆53一端连接于动力件6，另一端连接于减速器52的输入端，输出杆54一端连接于承载座2，另一端连接于减速器52的输出端。通过设置减速器52，有效降低了承载座2的转动速度，提高了内侧清理臂3和外侧清理臂4在一处进水孔11处的停留时间，保证了清理效果。

在本实施例中，动力件6为螺旋桨或涡扇，能够承受水流的冲击而转动，减速器52为本领域常规的部件，其具体结构和工作原理在此不再赘述，除常规减速器52外还可以设置其它的齿轮组件，只要能实现承载座2的转动速度小于动力件6的转动速度即可。在其它实施例中，传动组件5还可以为单一杆件，杆件一端连接于动力件6，另一端连接于承载座2，此时，动力件6和承载座2的转速一致。

具体地，采样装置还包括外过滤网7，外过滤网7连接于承载座2，封堵外通口。通过设置外过滤网7，能够对进入进水腔21的地下水进行初步过滤，避免在冲洗进水孔11时产生自内而外的堵塞。

更为具体地，采样装置还包括内过滤网8，内过滤网8连接于承载座2，封堵内通口。通过设置内过滤网8，能够避免冲洗而出的异物从取水口进入采水设备中，保证了采水作业的安全性和可靠性。

具体地，采样装置还包括排污板9，承载座2上设置有排污口，排污腔22通过排污口连通于采样管1的外侧，排污板9连接于承载座2，封堵排污口。排污口和排污板9相配合，能够将排污腔22中堆积的异物即时排出，避免排污腔22中异物堆积过多，影响水流通过。

更为具体地，采样装置还包括气囊10，气囊10连接于排污板9，排污板9活动连接于承载座2，气囊10在浮力的作用下产生的作用力，能够驱动排污板9封堵排污口，排污腔22中的异物在重力作用下产生的作用力，能够驱动排污板9打开排污口。通过设置气囊10，能够使得排污板9及时自动打开，排放排污腔22中的异物。

在本实施例中，气囊10位于采样管1内，通过连杆连接于排污板9的上侧，连杆活动穿设于内过滤网8上，气囊10在采样管1的轴向上，位于传动组件5的支撑架51朝向承载座2的一侧，从而避免了气囊10和支撑架51之间的相互干涉，气囊10在采样管1的轴向上，位于进水孔11朝向支撑架51的一侧，从而避免了从进水孔11进入的水流对气囊10的扰动，排污板9转动连接于承载座2，当排污腔22中的异物堆积到设定重量时，下压污排板转动打开排污口，使得排污腔22中的异物自动脱出，然后当排污板9上的异物的下压力小于设定值时，气囊10带动排污板9转动复位，封闭排污口。在其它实施例中，排污板9还可以由电机带动开合，排污板9上设置有重量传感器，当重量传感器检测到排污腔22中异物的重量达到设定值时，电机带动排污板9打开。在其它实施例中，排污板9还可以滑动连接于承载座2。

具体地，排污腔22包括相互连通的汇集腔221和堆积腔222，内通口和外侧开口分别连通于汇集腔221，排污口连通于堆积腔222。上述设置，使得异物便于堆积，并且避免了排污腔22中堆积的异物阻挡外侧开口的水流流入。

在本实施例中，汇集腔221和堆积腔222上下叠合设置，内通口位于承载座2的顶部，排污口设置于承载座2的底部，外通口设置有两个，均位于承载座2的底部，从连通于堆积腔222的一端到连通于内通口的一端，汇集腔221的截面积逐渐增大，从而更加便于排污腔22中的水通过内通口排出。

具体地，进水孔11设置有多排，多排进水孔11沿采样管1的周向依次间隔设置，每排的多个进水孔11沿采样管1的轴向依次间隔设置，内侧开口能够连通于每排的多个进水孔11，外侧开口能够连通于每排的多个进水孔11。上述设置，有效提高了对进水孔11的清堵效率。

在本实施例中，内侧清理臂3和外侧清理臂4均设置为弧型的板体，适应于采样管1的内外壁的弯曲弧度，从而与采样管1的内外壁贴靠更加紧密，内侧清理臂3和外侧清理臂4均设置有内腔，内侧开口通过内侧清理臂3的内腔连通于进水腔21，外侧开口依次通过外侧清理臂4的内腔和设置于承载座2上的连通通道23连通于排污腔22，内侧开口和外侧开口均为长条孔，长度方向平行于采样管1的轴向，长度方向的尺寸大于一排的多个进水孔11的尺寸，宽度方向的尺寸大于进水孔11的孔径。

本实施例的采样装置的结构尺寸可以根据实际使用需求进行调整，根据采样管1的直径，调节内侧清理臂3和外侧清理臂4至合适厚度，保证内侧清理臂3和外侧清理臂4间水流的流畅性。

本发明还提供了一种采水方法，使用上述的采样装置，包括清堵步骤，清堵步骤包括：

步骤一、通过采样装置采水，水流通过进水孔11流入采样管1内。

步骤二、承载座2转动至一个位向，部分进水孔11连通内侧开口和外侧开口。

步骤三、形成依次流经进水腔21、内侧开口、进水孔11、外侧开口和排污腔22的水流，对进水孔11进行清理。

本发明的清堵方法中，承载座2、内侧清理臂3和外侧清理臂4相配合，使得内侧开口和外侧开口能够通过进水孔11相连通，当采样管1的取水口连通采水设备时，在采水设备抽吸力的作用下，使采样管1外侧的地下水经进水腔21进入内侧清理臂3中，使内侧清理臂3和外侧清理臂4之间进水孔11内的水流呈现由内向外流动，对进水孔11反向冲水，实现对进水孔11的自动清堵，在清理完一个位向的进水孔11后，随着承载座2转动，可以依次清理各个位向的进水孔11，从而能够简单便捷地清理堵塞进水孔11的异物，提高了采水效率。

下面对本发明采水方法的具体步骤进行说明：

步骤一、安装：将采样管1的取水口连通于采水设备的进水端，采样管1伸入至采水井内，设置有进水孔11的进水节段位于地下水层内。

步骤二、取水：采水设备运转，通过采样管1对地下水层中的水进行抽吸，地下水经进水孔11进入采样管1内部，经采样管1进入采水设备中，经采水设备的排水口排出。

步骤三、清堵：采样管1采水时，水流由下向上流动，带动承载座2缓速转动，承载座2带动内侧清理臂3贴合采样管1的内壁转动，外侧清理臂4贴合采样管1的外壁转动，对进水孔11内部的堵塞物进行清理，进水孔11中的堵塞物经连通通道23排入排污腔22中。

在此步骤中，采水设备运转时，采水设备对进水孔11和排污腔22的顶部抽吸，形成由进水腔21向内侧开口、进水孔11、外侧开口、连通通道23和排污腔22的水流，在内侧清理臂3和外侧清理臂4之间的进水孔11中形成由内向外的水流，实现对进水孔11的清堵。

并且在采水时，采样管1内的水流冲击动力件6，使动力件6通过传动组件5带动承载座2转动，使承载座2带动内侧清理臂3和外侧连接臂沿采样管1的圆周方向缓慢移动，实现对采样管1圆周方向进水孔11的依次高效清理。

步骤四、排污：采水设备停机，在排污腔22中堵塞物重力的作用下，排污板9打开，堵塞物经排污腔22的底部的排污口向外排出。

在此步骤中，采水设备停机后，采样管1内部向上的水流停止，采水设备对排污板9的抽吸力撤去，在排污腔22中堆积的异物的重力作用下，排污板9向下转动，使异物从排污腔22底部的排污口排出。

当异物排净后，通过气囊10给予排污板9向上的力和排污板9受到的浮力，使排污板9转动复位至闭合状态。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.采样装置，其特征在于，包括：

采样管（1），所述采样管（1）的侧壁上设置有进水孔（11），所述采样管（1）的一端开口为取水口；

承载座（2），转动连接于所述采样管（1），封堵所述采样管（1）另一端的开口，所述承载座（2）上设置有进水腔（21）、排污腔（22）、外通口和内通口，所述进水腔（21）通过所述外通口连通于所述采样管（1）的外侧，所述排污腔（22）通过所述内通口连通于所述采样管（1）的内侧；

内侧清理臂（3），连接于所述承载座（2），所述内侧清理臂（3）上设置有内侧开口，所述内侧开口抵靠于所述采样管（1）的内壁，并连通于所述进水腔（21）；

外侧清理臂（4），连接于所述承载座（2），所述外侧清理臂（4）上设置有外侧开口，所述外侧开口抵靠于所述采样管（1）的外壁，并连通于所述排污腔（22），所述内侧开口和所述外侧开口能够通过所述进水孔（11）相连通。

2.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，还包括：

传动组件（5），设置于所述采样管（1）内，输出端连接于所述承载座（2）；

动力件（6），设置于所述采样管（1）内，连接于所述传动组件（5）的输入端，抽水作业时所述采样管（1）内的水流能够驱动所述动力件（6）转动。

3.根据权利要求2所述的采样装置，其特征在于，所述传动组件（5）包括：

支撑架（51），固连于所述采样管（1）的内壁；

减速器（52），设置于所述支撑架（51）上；

输入杆（53），一端连接于所述动力件（6），另一端连接于所述减速器（52）的输入端；

输出杆（54），一端连接于所述承载座（2），另一端连接于所述减速器（52）的输出端。

4.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，还包括外过滤网（7），所述外过滤网（7）连接于所述承载座（2），封堵所述外通口。

5.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，还包括内过滤网（8），所述内过滤网（8）连接于所述承载座（2），封堵所述内通口。

6.根据权利要求5所述的采样装置，其特征在于，还包括排污板（9），所述承载座（2）上设置有排污口，所述排污腔（22）通过所述排污口连通于所述采样管（1）的外侧，所述排污板（9）连接于所述承载座（2），封堵所述排污口。

7.根据权利要求6所述的采样装置，其特征在于，还包括气囊（10），所述气囊（10）连接于所述排污板（9），所述排污板（9）活动连接于所述承载座（2），所述气囊（10）在浮力的作用下产生的作用力，能够驱动所述排污板（9）封堵所述排污口，所述排污腔（22）中的异物在重力作用下产生的作用力，能够驱动所述排污板（9）打开所述排污口。

8.根据权利要求6所述的采样装置，其特征在于，所述排污腔（22）包括相互连通的汇集腔（221）和堆积腔（222），所述内通口和所述外侧开口分别连通于所述汇集腔（221），所述排污口连通于所述堆积腔（222）。

9.根据权利要求1-8任一所述的采样装置，其特征在于，所述进水孔（11）设置有多排，多排所述进水孔（11）沿所述采样管（1）的周向依次间隔设置，每排的多个所述进水孔（11）沿所述采样管（1）的轴向依次间隔设置，所述内侧开口能够连通于每排的多个所述进水孔（11），所述外侧开口能够连通于每排的多个所述进水孔（11）。

10.采水方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一所述的采样装置，包括清堵步骤，清堵步骤包括：

步骤一、通过采样装置采水，水流通过进水孔（11）流入采样管（1）内；

步骤二、承载座（2）转动至一个位向，部分进水孔（11）连通内侧开口和外侧开口；

步骤三、形成依次流经进水腔（21）、内侧开口、进水孔（11）、外侧开口和排污腔（22）的水流，对进水孔（11）进行清理。