CN117664658B - 一种河流水质智能分层采样装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采样装置技术领域，提出了一种河流水质智能分层采样装置及方法，其中，一种河流水质智能分层采样装置包括外筒，所述外筒内滑动安装有内筒，所述外筒的上方安装有外衬套，所述外衬套上安装有顶推组件，所述顶推组件上安装有第一连接柄，所述第一连接柄的下方设置有第二连接柄，所述第二连接柄的下方固定连接有连接板，所述连接板的下方固定安装有连接杆，所述连接杆和所述内筒之间为固定连接，所述外筒上等距开设有第一开口，所述内筒上开设有第二开口，所述外筒的下方固定设置有侧板。通过上述技术方案，解决了现有的河流水质采样装置不能够同时对不同深度的水质进行采样，而且不能够在将装置整体横置后自动装瓶进行水质采样的问题。

Description

一种河流水质智能分层采样装置及方法

技术领域

本发明涉及采样装置技术领域，具体的，涉及一种河流水质智能分层采样装置及方法。

背景技术

检测河流水质是为了评估水体的健康状况以及保护水资源的可持续性，维护河流水质是保护自然环境和生态平衡的关键。水体受到污染可能对水中的植物、动物和微生物造成严重影响，危害整个水生生态系统，因此需要使用采样装置对河水进行采样和检测。

公开号CN105865842A公开的一种河流水质采样装置，通过电动卷绳器放松尺度绳，将负重体下降到水中，根据尺度绳上的尺度把握下水深度，下降到预定深度时，打开电磁阀，同时启动蠕动泵开始采样，直至采样瓶中采集所需样本，从而能够标准得采集到所需深度的样本。上述装置虽然能够采样不同深度的水质，但不能够同时对不同深度的水质进行同步采样，而且不能够在采样时调节各层采样量，在采样完成后，不能够在将装置整体横置后自动装瓶进行水质采样工作，并且现有的采样装置不能够通过改变握持位置从而对取样开口进行自动打开或关闭。

发明内容

本发明提出一种河流水质智能分层采样装置及方法，解决了现有的河流水质采样装置不能够同时对不同深度的水质进行采样，而且不能够在将装置整体横置后自动装瓶进行水质采样的问题。

本发明的技术方案如下：

一种河流水质智能分层采样装置，包括外筒，所述外筒内滑动安装有内筒，所述外筒的上方安装有外衬套，所述外衬套上安装有顶推组件，所述顶推组件上安装有第一连接柄，所述第一连接柄的下方设置有第二连接柄，所述第二连接柄的下方固定连接有连接板，所述连接板的下方固定安装有连接杆，所述连接杆和所述内筒之间为固定连接，所述外筒上等距开设有第一开口，所述内筒上开设有第二开口，所述外筒的下方固定设置有侧板，所述侧板的下方固定设置有固定环，所述固定环的内壁上安装有延伸板，所述内筒的下方固定设置有螺杆，所述螺杆的外侧螺纹安装有螺母，所述外筒和所述内筒上均开设有第三开口，所述第三开口内安装有密封垫，所述外筒的后侧固定设置有支撑架，所述外筒的外侧设置有取样组件，所述取样组件上安装有活动板，所述活动板内贯穿设置有限位杆，所述限位杆和所述外筒之间为固定连接，所述活动板上固定设置有连接管，所述连接管内开设有内槽。

作为本发明的一种优先方案，所述内筒的外壁与外筒的内壁之间互相贴合，所述内筒内设置有多层空腔，所述内筒内空腔的位置和数量与所述第一开口和所述第二开口的位置和数量均一一对应。

作为本发明的一种优先方案，所述顶推组件包括固定安装于所述外衬套上的固定杆，所述固定杆的外侧贴合设置有固定筒，所述固定筒和所述连接板之间为固定连接，所述固定杆上固定安装有滑板，所述滑板和所述固定筒之间为滑动连接，所述固定筒和所述滑板之间连接有第一弹簧。

作为本发明的一种优先方案，所述固定杆、所述第一连接柄和所述外衬套为一个整体，所述外衬套和所述外筒之间为转动连接。

作为本发明的一种优先方案，所述第二连接柄、所述连接板、所述连接杆和所述内筒一体成型，所述第二连接柄、所述连接板、所述连接杆和所述内筒通过所述外衬套与所述外筒之间构成转动结构。

作为本发明的一种优先方案，所述螺母位于所述固定环和所述外筒之间，所述外筒、所述内筒、所述螺杆和所述螺母的中轴线共线，所述延伸板和所述螺杆之间互相贴合，所述侧板和所述延伸板均对称分布于所述固定环的两侧。

作为本发明的一种优先方案，所述密封垫在所述第三开口内设置有四个，所述密封垫的中间设置有十字割缝，所述密封垫的位置与所述连接管的位置互相对应，所述连接管靠近所述密封垫的一侧为半球体结构。

作为本发明的一种优先方案，所述取样组件包括设置于所述连接管上方的安装筒，所述安装筒上开设有第四开口，所述第四开口内滑动安装有十字板，所述安装筒的后侧螺纹安装有堵盖，所述十字板的下方固定设置有挡板，所述挡板上开设有第五开口，所述安装筒上开设有连通槽，所述连通槽和所述内槽之间互相连通。

作为本发明的一种优先方案，所述安装筒上固定设置有凸块，所述凸块上固定设置有阻尼块，所述活动板上开设有用于与所述阻尼块对接的对接槽。

一种河流水质智能分层采样方法，包括如下步骤：

S1：握住连接板上方的第二连接柄，将装置整体置入水中，在需要取样时，手持第一连接柄，第一连接柄通过顶推组件带动外衬套和外筒向上移动，此时内筒相对于外筒向下移动，从而使得外筒上的第一开口与内筒上的第二开口重合，装置在下潜后，进行取样工作；

S2：在取样前，可通过旋入或旋出螺母，进而改变内筒和外筒相对移动的范围，进而改变外筒上的第一开口与内筒上的第二开口重叠区域的面积，调节单次取样量，取样完成后取出装置整体；

S3：取出装置整体后，握持第二连接柄，在重力作用下，连接板和连接杆带动内筒朝着连接板的上方移动，避免外筒上的第一开口与内筒上的第二开口再次重合；

S4：横置装置整体，直到支撑架撑在地面上，此时连接管和取样组件被朝着外筒的方向推动，在取样组件接触限位杆时，限位杆使得连接管和取样组件之间互相连通，取样后的液体会自动流进取样组件的内部，后续通过对各处取样组件单独拆卸，对相应深度的取样液体进行拆离和检测。

本发明的工作原理及有益效果为：

通过设置的分层结构的内筒以及与内筒上第二开口位置互相对应的第一开口，装置能够利用外筒上等距开设的第一开口对不同深度的河流水进行取样，分层结构的内筒能够将不同层的取样液体分隔存放，以便后续在检测时不会受到影响，解决了现有的采样装置不能够同时对不同深度的水质进行同步采样的缺陷。

通过转动安装于外筒外侧的外衬套、互相贴合的内筒和外筒以及螺杆和螺母，通过调节螺母在螺杆上的位置，从而改变内筒和外筒的可调节范围，进而改变第一开口和第二开口的重叠范围，从而改变单次取样量，解决了现有的采样装置不能够在采样时调节各层采样量的缺陷，该装置具有可调节程度更高的优势。

通过设置的第一连接柄和第二连接柄，在握持第一连接柄时，第二连接筒在自身重力的作用下自动向下移动，从而使得第一开口和第二开口重合，实现自动分层取样的功能，在取样完成后，通过握持第二连接柄，使得第一连接筒在自身重力作用下向下移动，从而使得第一开口和第二开口再次错开，实现取样后的封闭功能，解决了现有的采样装置不能够通过改变握持位置从而对取样开口进行自动打开或关闭的缺陷，该装置具有功能性更强的优势。

通过设置的连接管和取样组件，装置能够在横置装置整体后，将支撑架放置在地面上，当取样组件和连接管向第三开口的位置移动时，限位杆能够抵住取样组件上的十字板，从而使得挡板上的第五开口通过连通槽与连接管内的内槽互相连通，并且连接管自动卡进第三开口的内部，并自动撑开密封垫，使得采样液体自动导入取样组件内，实现横置后自动采样的功能，解决了现有的采样装置不能够在将装置整体横置后自动装瓶进行水质采样的缺陷。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一种河流水质智能分层采样装置整体结构示意图；

图2是本发明外衬套和顶推组件连接结构示意图；

图3是本发明外筒和内筒连接结构示意图；

图4是图3中A处结构的放大示意图；

图5是图3中B处结构的放大示意图；

图6是本发明活动板和连接管连接结构示意图；

图7是本发明十字板和挡板连接结构示意图；

图8是图7中C处结构的放大示意图；

图9是图7中D处结构的放大示意图。

附图标记：1、外筒；2、内筒；3、外衬套；4、顶推组件；401、固定杆；402、固定筒；403、滑板；404、第一弹簧；5、第一连接柄；6、第二连接柄；7、连接板；8、连接杆；9、第一开口；10、侧板；11、固定环；12、延伸板；13、螺杆；14、螺母；15、第二开口；16、第三开口；17、密封垫；18、支撑架；19、限位杆；20、活动板；21、连接管；22、取样组件；2201、安装筒；2202、十字板；2203、第四开口；2204、堵盖；2205、挡板；2206、第五开口；23、凸块；24、阻尼块；25、对接槽；26、内槽；27、连通槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例1：如图1-图9所示，本实施例提出了一种河流水质智能分层采样装置，包括外筒1，外筒1内滑动安装有内筒2，外筒1的上方安装有外衬套3，外衬套3上安装有顶推组件4，顶推组件4上安装有第一连接柄5，第一连接柄5的下方设置有第二连接柄6，第二连接柄6的下方固定连接有连接板7，连接板7的下方固定安装有连接杆8，连接杆8和内筒2之间为固定连接，在握住第一连接柄5时，重力使得内筒2向下移动，从而实现自动取样工作，在握持第二连接柄6时，重力使得外筒1向下自动，从而实现取样后自动封闭的功能。外筒1上等距开设有第一开口9，内筒2上开设有第二开口15，如图3所示，在内筒2相对于外筒1向下移动时，内筒2上的第二开口15与外筒1上的第一开口9重叠，从而使得内筒2内的空腔进水，实现采样功能，外筒1的下方固定设置有侧板10，侧板10的下方固定设置有固定环11，固定环11的内壁上安装有延伸板12，内筒2的下方固定设置有螺杆13，螺杆13的外侧螺纹安装有螺母14，螺母14能够对自身在螺杆13上的位置进行调节，通过改变螺母14的位置，使得外筒1和内筒2的相对移动距离能够得到调节，使得装置能够改变取样量，增强了装置的可调节性。外筒1和内筒2上均开设有第三开口16，第三开口16内安装有密封垫17，外筒1的后侧固定设置有支撑架18，外筒1的外侧设置有取样组件22，取样组件22上安装有活动板20，活动板20内贯穿设置有限位杆19，限位杆19和外筒1之间为固定连接，活动板20上固定设置有连接管21，连接管21内开设有内槽26，装置整体在横置后，取样组件22和连接管21与地面接触后会朝着第三开口16的方向移动，连接管21会挤入密封垫17的内部。取样组件22抵在限位杆19上时，取样组件22和连接管21之间的通道被打开，通过连接管21上的内槽26将液体导入取样组件22中，实现横置装置整体后自动将取样的液体从装置内取出的功能，后续可通过将取样组件22整体从装置上拆除，从而使得装置能够对不同深度的水质进行取样和检测工作。

实施例2：如图1-图9所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了一种河流水质智能分层采样装置。

本实施例中，内筒2的外壁与外筒1的内壁之间互相贴合，内筒2内设置有多层空腔，利用多层分隔的空腔使得装置能够对不同深度的水进行分层取样，内筒2内空腔的位置和数量与第一开口9和第二开口15的位置和数量均一一对应，使得装置能够对不同深度的水质进行同步采样。

本实施例中，顶推组件4包括固定安装于外衬套3上的固定杆401，固定杆401的外侧贴合设置有固定筒402，固定筒402和连接板7之间为固定连接，固定杆401上固定安装有滑板403，滑板403和固定筒402之间为滑动连接，固定筒402和滑板403之间连接有第一弹簧404，滑动连接在固定筒402上的滑板403使得装置上的固定杆401能够通过滑板403进行平稳上下移动，从而使得装置能够在取样后自动对装置进行封闭，避免各层液体外漏。

本实施例中，固定杆401、第一连接柄5和外衬套3为一个整体，外衬套3和外筒1之间为转动连接，转动安装的外衬套3使得装置能够对固定杆401的角度进行调节，从而使得装置能够调节采样时的进水速度，实现改变采样量的功能。

本实施例中，第二连接柄6、连接板7、连接杆8和内筒2一体成型，第二连接柄6、连接板7、连接杆8和内筒2通过外衬套3与外筒1之间构成转动结构，通过装置上的转动结构，使得外衬套3在转动时，第二连接柄6、连接板7、连接杆8和内筒2整体能够同步转动，以便后续改变取样时的进水速度，后续在将内筒2中的水收集时，需要将内筒2复位至图5中的位置。

本实施例中，螺母14位于固定环11和外筒1之间，外筒1、内筒2、螺杆13和螺母14的中轴线共线，延伸板12和螺杆13之间互相贴合，侧板10和延伸板12均对称分布于固定环11的两侧，通过转动螺母14，使得螺母14在螺杆13的外侧上下移动，从而使得装置能够限制内筒2在外筒1内的上下活动范围，增强了装置的可调节性。

本实施例中，密封垫17在第三开口16内设置有四个，密封垫17的中间设置有十字割缝，密封垫17的位置与连接管21的位置互相对应，连接管21靠近密封垫17的一侧为半球体结构，半球体结构的连接管21使得连接管21在向第三开口16处移动时，密封垫17能够被连接管21顶开，实现流水采样的功能。

本实施例中，取样组件22包括设置于连接管21上方的安装筒2201，安装筒2201上开设有第四开口2203，第四开口2203内滑动安装有十字板2202，安装筒2201的后侧螺纹安装有堵盖2204，十字板2202的下方固定设置有挡板2205，挡板2205上开设有第五开口2206，安装筒2201上开设有连通槽27，连通槽27和内槽26之间互相连通，在取样组件22整体移动的过程中，十字板2202被抵住，从而使得挡板2205向右移动，此时第五开口2206通过连通槽27和内槽26与连接管21互相连通，使得装置在横置时能够实现自动对各层液体采样的功能。

本实施例中，安装筒2201上固定设置有凸块23，凸块23上固定设置有阻尼块24，活动板20上开设有用于与阻尼块24对接的对接槽25，在采样完成后，通过拉动安装筒2201，使得凸块23上的阻尼块24从对接槽25的内部脱离，从而对容纳不同深度河流水的安装筒2201进行收集，以便后续对不同深度的河流水进行分类检测工作。

具体的，本发明为一种河流水质智能分层采样装置及方法，首先，如图1-图7所示，工作人员通过握住连接板7上方的第二连接柄6，将装置整体置入水中，在需要取样时，手持第一连接柄5，在重力作用下，固定筒402、第二连接柄6、连接板7、连接杆8和内筒2向下移动，滑板403上的第一弹簧404被压缩，第一连接柄5通过顶推组件4带动外衬套3和外筒1向上移动，此时内筒2相对于外筒1向下移动，从而使得外筒1上的第一开口9与内筒2上的第二开口15重合，从而使得装置在下潜后，进行取样工作。在取样前，可通过旋入或旋出螺母14，进而改变内筒2和外筒1相对移动的范围，进而改变外筒1上的第一开口9与内筒2上的第二开口15重叠区域的面积，从而调节单次取样量，在内筒2下落时，螺母14会搭在延伸板12的外侧，通过侧板10、固定环11和延伸板12对螺杆13上的螺母14以及内筒2进行支撑，在取样完成后从河流中取出装置整体。

如图2-图9所示，从河流中取出装置整体后，握持第二连接柄6，在重力作用下，连接板7和连接杆8带动内筒2朝着连接板7的上方移动，外筒1相对于内筒2向下移动，外筒1上的第一开口9与内筒2上的第二开口15错开。最后横置装置整体，直到支撑架18撑在地面上，连接管21向第三开口16内移动，各层密封垫17中间的十字割缝被挤开，连接管21移动至内筒2的内部，取样组件22被朝着外筒1的方向推动，在取样组件22上的十字板2202被限位杆19抵住时，挡板2205向右移动，此时第五开口2206通过连通槽27和内槽26与连接管21互相连通，内筒2内各层取样的液体流进各处取样组件22内的安装筒2201内，此时将十字板2202复位至图7中的位置，可拉动安装筒2201，凸块23内的阻尼块24从活动板20上脱离，后续通过对各处取样组件22上的安装筒2201单独拆卸，旋出堵盖2204，从而对相应深度的取样液体进行采样和检测。

以上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 (8)

1.一种河流水质智能分层采样装置，包括外筒（1），其特征在于：所述外筒（1）内滑动安装有内筒（2），所述外筒（1）的上方安装有外衬套（3），所述外衬套（3）上安装有顶推组件（4），所述顶推组件（4）上安装有第一连接柄（5），所述第一连接柄（5）的下方设置有第二连接柄（6），所述第二连接柄（6）的下方固定连接有连接板（7），所述连接板（7）的下方固定安装有连接杆（8），所述连接杆（8）和所述内筒（2）之间为固定连接，所述外筒（1）上等距开设有第一开口（9），所述内筒（2）上开设有第二开口（15），所述外筒（1）的下方固定设置有侧板（10），所述侧板（10）的下方固定设置有固定环（11），所述固定环（11）的内壁上安装有延伸板（12），所述内筒（2）的下方固定设置有螺杆（13），所述螺杆（13）的外侧螺纹安装有螺母（14），所述外筒（1）和所述内筒（2）上均开设有第三开口（16），所述第三开口（16）内安装有密封垫（17），所述外筒（1）的后侧固定设置有支撑架（18），所述外筒（1）的外侧设置有取样组件（22），所述取样组件（22）上安装有活动板（20），所述活动板（20）内贯穿设置有限位杆（19），所述限位杆（19）和所述外筒（1）之间为固定连接，所述活动板（20）上固定设置有连接管（21），所述连接管（21）内开设有内槽（26）；

所述密封垫（17）在所述第三开口（16）内设置有四个，所述密封垫（17）的中间设置有十字割缝，所述密封垫（17）的位置与所述连接管（21）的位置互相对应，所述连接管（21）靠近所述密封垫（17）的一侧为半球体结构；

所述取样组件（22）包括设置于所述连接管（21）上方的安装筒（2201），所述安装筒（2201）上开设有第四开口（2203），所述第四开口（2203）内滑动安装有十字板（2202），所述安装筒（2201）的后侧螺纹安装有堵盖（2204），所述十字板（2202）的下方固定设置有挡板（2205），所述挡板（2205）上开设有第五开口（2206），所述安装筒（2201）上开设有连通槽（27），所述连通槽（27）和所述内槽（26）之间互相连通。

2.根据权利要求1所述的一种河流水质智能分层采样装置，其特征在于，所述内筒（2）的外壁与外筒（1）的内壁之间互相贴合，所述内筒（2）内设置有多层空腔，所述内筒（2）内空腔的位置和数量与所述第一开口（9）和所述第二开口（15）的位置和数量均一一对应。

3.根据权利要求1所述的一种河流水质智能分层采样装置，其特征在于，所述顶推组件（4）包括固定安装于所述外衬套（3）上的固定杆（401），所述固定杆（401）的外侧贴合设置有固定筒（402），所述固定筒（402）和所述连接板（7）之间为固定连接，所述固定杆（401）上固定安装有滑板（403），所述滑板（403）和所述固定筒（402）之间为滑动连接，所述固定筒（402）和所述滑板（403）之间连接有第一弹簧（404）。

4.根据权利要求3所述的一种河流水质智能分层采样装置，其特征在于，所述固定杆（401）、所述第一连接柄（5）和所述外衬套（3）为一个整体，所述外衬套（3）和所述外筒（1）之间为转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种河流水质智能分层采样装置，其特征在于，所述第二连接柄（6）、所述连接板（7）、所述连接杆（8）和所述内筒（2）一体成型，所述第二连接柄（6）、所述连接板（7）、所述连接杆（8）和所述内筒（2）通过所述外衬套（3）与所述外筒（1）之间构成转动结构。

6.根据权利要求1所述的一种河流水质智能分层采样装置，其特征在于，所述螺母（14）位于所述固定环（11）和所述外筒（1）之间，所述外筒（1）、所述内筒（2）、所述螺杆（13）和所述螺母（14）的中轴线共线，所述延伸板（12）和所述螺杆（13）之间互相贴合，所述侧板（10）和所述延伸板（12）均对称分布于所述固定环（11）的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种河流水质智能分层采样装置，其特征在于，所述安装筒（2201）上固定设置有凸块（23），所述凸块（23）上固定设置有阻尼块（24），所述活动板（20）上开设有用于与所述阻尼块（24）对接的对接槽（25）。

8.一种河流水质智能分层采样方法，采用权利要求1所述的一种河流水质智能分层采样装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1：握住连接板（7）上方的第二连接柄（6），将装置整体置入水中，在需要取样时，手持第一连接柄（5），第一连接柄（5）通过顶推组件（4）带动外衬套（3）和外筒（1）向上移动，此时内筒（2）相对于外筒（1）向下移动，从而使得外筒（1）上的第一开口（9）与内筒（2）上的第二开口（15）重合，装置在下潜后，进行取样工作；

S2：在取样前，可通过旋入或旋出螺母（14），进而改变内筒（2）和外筒（1）相对移动的范围，进而改变外筒（1）上的第一开口（9）与内筒（2）上的第二开口（15）重叠区域的面积，调节单次取样量，取样完成后取出装置整体；

S3：取出装置整体后，握持第二连接柄（6），在重力作用下，连接板（7）和连接杆（8）带动内筒（2）朝着连接板（7）的上方移动，避免外筒（1）上的第一开口（9）与内筒（2）上的第二开口（15）再次重合；

S4：横置装置整体，直到支撑架（18）撑在地面上，此时连接管（21）和取样组件（22）被朝着外筒（1）的方向推动，在取样组件（22）接触限位杆（19）时，限位杆（19）使得连接管（21）和取样组件（22）之间互相连通，取样后的液体会自动流进取样组件（22）的内部，后续通过对各处取样组件（22）单独拆卸，对相应深度的取样液体进行拆离和检测。