CN117871177A - 一种环境监察用污水采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环境监察用污水采样装置，包括：承载件、多个储存件、多个抽水管、多个水泵、负重件、发射组件等，将承载件运动至采样水体中，根据所要调查的区域位置调整承载件的朝向从而改变各发射管出口的朝向，且选取不同重量的负重件从入口处送入发射管，随后启动发射动力设备，将各个发射管中的负重件同步进行发射，从发射筒中发射而出的负重件会携带着抽水管远离储存件的一端来到其所对应的采样水体中的区域位置，实现了将多个抽水管的端部同步送入不同区域位置的效果，此时在承载件上启动水泵，便能够进行一次同步的抽水，高效地同步获取一片水体的不同区域、不同深度的多个区域的污水样本，从而实现了有益效果。

Description

一种环境监察用污水采样装置

技术领域

本发明涉及过污水采集设备领域，具体涉及一种环境监察用污水采样装置。

背景技术

在环境监察领域中，对水体污染的调查与监测依靠对污染水体的采样来进行，在现有技术中，常见的采样设备包括水泵、储存件以及抽水管，将抽水管的一端送入采样水体中，水泵连接于储存件与抽水管之间，从而能够进行抽水采样。对于一些有对采样区域以及深度有需求的调查任务中，还需要用船只或遥控漂浮物等承载件携带括水泵、储存件以及抽水管来到采样水体上方，将抽水管的端部下沉至采样水体深度进行抽水，从而将污水样品抽至储存件中。

在现有技术中，有一些研究项目需要对一片采样水体中的不同区域、不同深度的多个区域中进行采集与调研，使用上述的现有技术执行此类任务时，需要携带多个储存件与抽水管，以此避免不同来源的样本产生彼此影响，同时，还需要依次对各区域进行采样，需要大量时间重复进行释放抽水管/拉回抽水管/移动承载件这一系列操作，无法同时对一片水体的不同区域、不同深度的多个区域进行采样，效率低下且时间与能源成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供了一种能够同时对一片水体的不同区域、不同深度的多个区域进行采样的环境监察用污水采样装置。

本发明提供了一种环境监察用污水采样装置，包括：

承载件、多个储存件、多个抽水管以及多个水泵，承载件漂浮于水面上，一个储存件与一个抽水管以及一个水泵相对应，储存件设于承载件上，抽水管的一端通过对应水泵连接于对应储存件上，且各抽水管长度不同；

负重件，一个负重件与一个抽水管相对应，负重件连接于其对应的抽水管未与储存件连接的一端，各负重件的重量不同，各负重件能够悬浮于不同深度的采样水体中；

发射组件，包括：

多个发射管，各发射管具有入口与出口，发射管的入口穿过承载件并与承载件相连接，多个发射管的出口朝向采样水体中的不同方向，一个发射管与一个负重件相对应，负重件能够从入口进入发射管并与发射管滑动连接；

发射动力设备，设于承载件上，发射动力设备有一个或多个，发射动力设备以机械推力、磁轨加速、高压流体等形式驱动负重件在发射管中朝向出口运动并从出口处射出，以使各负重件运动至不同深度且不同方向的采样水体中；

抽水管为软质管体。

进一步地，发射动力设备包括：气泵与导气管，气泵固定连接于承载件上，导气管的一端与气泵相连接，导气管的另一端连通有多个连通管，一个连通管能够与一个装填管进行连通；

发射组件还包括：多个装填管，一个装填管与一个连通管相对应，装填管的外侧壁上设有销轴，连通管的外侧壁上设有对应的销轴座，销轴转动连接于销轴座中，以使装填管与连通管进行销轴铰接，且装填管的内外径与发射管内外径一致，装填管能够与发射管及连通管进行连通。

进一步地，导气管或装填管的侧壁上开设有通孔，抽水管未与储存件相连通的一端穿过通孔并与负重件相连接。

进一步地，抽水管包括第二段与第一段，第二段连接于储存件与通孔之间，第一段连接于通孔与负重件之间，第一段以螺旋收纳的形式位于导气管或/和装填管中，第一段的外径大于等于三毫米且小于等于五毫米，第一段的内径大于等于二毫米且小于等于四毫米。

进一步地，承载件上开设有安装腔室，安装腔室的上部开口，发射管的入口所在的一端穿过承载件的底部进入安装腔室中，装填管位于安装腔室中，导气管上设有连通管的一端位于安装腔室中。

进一步地，各发射管的长度不同，且各发射管入口所在的端部与承载件可拆卸连接。

进一步地，发射组件还包括锁定机构，锁定结构设于发射筒或/和负重件上，锁定机构用于锁定发射筒与负重件的相对位置。

进一步地，锁定机构包括：磁性件与电磁铁，电磁铁设于发射筒的筒壁上，磁性件设于负重件上，电磁铁通过电流时磁吸磁性件从而锁定发射筒与负重件的相对位置。

进一步地，负重件包括：筒体与负重部，筒体与发射筒滑动连接，筒体能够从入口进入发射管且能够从出口离开发射管，筒体具有第一开口与第二开口，第一开口处的筒体与抽水管可拆卸连接，且筒体能够与抽水管相连通，第二开口处的筒体的壁上连接有负重部。

进一步地，负重部为锥状筒形，负重部与筒体的第二开口同轴连通，负重部与筒体连接的一端的外径大于负重部另一端的外径，负重件还包括：滤网，滤网连接于负重部远离筒体一端的开口处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将承载件运动至采样水体中，根据所要调查的区域位置调整承载件的朝向从而改变各发射管出口的朝向，使得多个发射管的出口朝向采样水体中的不同方向，同时根据所要调查的区域的深度选取不同重量的负重件从入口处送入发射管，随后启动发射动力设备，将各个发射管中的负重件同步进行发射，从发射筒中发射而出的负重件会携带着抽水管远离储存件的一端来到其所对应的采样水体中的区域位置，实现了将多个抽水管的端部同步送入不同区域位置的效果，此时在承载件上启动水泵，便能够进行一次同步的抽水，高效地同步获取一片水体的不同区域、不同深度的多个区域的污水样本，从而实现了有益效果。

附图说明

图1为其中一种实施例的主要部分主视剖面图；

图2为其中一种实施例的细节结构主视剖面图；

图3为其中一种实施例的使用过程主视示意图。

附图标记说明：

1、承载件；11、安装腔室；2、储存件；3、水泵；4、抽水管；42、第二段；41、第一段；5、负重件；51、筒体；52、负重部；53、滤网；6、发射组件；61、发射管；62、装填管；63、气泵；64、导气管；65、锁定机构；651、磁性件；652、电磁铁；71、销轴；72、销轴座；8、通孔。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。

本发明提供的一种环境监察用污水采样装置，包括：承载件1、多个储存件2、多个抽水管4、多个水泵3、负重件5、发射组件6等，其中承载件1漂浮于水面上，一个储存件2与一个抽水管4以及一个水泵3相对应，储存件2设于承载件1上，抽水管4的一端通过对应水泵3连接于对应储存件2上，且各抽水管4长度不同；一个负重件5与一个抽水管4相对应，负重件5连接于其对应的抽水管4未与储存件2连接的一端，各负重件5的重量不同，各负重件5能够悬浮于不同深度的采样水体中；发射组件6包括：多个发射管61，各发射管61具有入口与出口，发射管61的入口穿过承载件1并与承载件1相连接，多个发射管61的出口朝向采样水体中的不同方向，一个发射管61与一个负重件5相对应，负重件5能够从入口进入发射管61并与发射管61滑动连接；发射动力设备，设于承载件1上，发射动力设备有一个或多个，发射动力设备以机械推力、磁轨加速、高压流体等形式驱动负重件5在发射管61中朝向出口运动并从出口处射出，以使各负重件5运动至不同深度且不同方向的采样水体中；抽水管4为软质管体。

具体地，请参考图1-图3，在使用时，将承载件1运动至采样水体中，根据所要调查的区域位置调整承载件1的朝向从而改变各发射管61出口的朝向，使得多个发射管61的出口朝向采样水体中的不同方向，同时根据所要调查的区域的深度选取不同重量的负重件5从入口处送入发射管61，随后启动发射动力设备，将各个发射管61中的负重件5同步进行发射，从发射筒61中发射而出的负重件5会携带着抽水管4远离储存件2的一端来到其所对应的采样水体中的区域位置，实现了将多个抽水管4的端部同步送入不同区域位置的效果，此时在承载件1上启动水泵3，便能够进行一次同步的抽水，高效地同步获取一片水体的不同区域、不同深度的多个区域的污水样本，从而实现了有益效果。

在上述过程中，必须由负重件5携带抽水管4的端部到达不同的位置，因此抽水管4具有较长的长度以及软质的材质，可以使用塑胶软管/硅胶软管等管件，以此避免抽水管4影响到负重件5的运动。

进一步地，提供了一种实施例，发射动力设备包括：气泵63与导气管64，气泵63固定连接于承载件1上，导气管64的一端与气泵63相连接，导气管64的另一端连通有多个连通管，一个连通管能够与一个装填管62进行连通；发射组件6还包括：多个装填管62，一个装填管62与一个连通管相对应，装填管62的外侧壁上设有销轴71，连通管的外侧壁上设有对应的销轴座72，销轴71转动连接于销轴座72中，以使装填管62与连通管进行销轴71铰接，且装填管62的内外径与发射管61内外径一致，装填管62能够与发射管61及连通管进行连通。

在该实施例中，气泵63将高压气体泵入导气管64中，再将高压气体通过各连通管、装填管通入到各个发射管61中，从而同步地对各个发射管61中的负重件5施加气体压力形成驱动压强，继而进行推动发射，且过程中是施加给不同的负重件5以相同的驱动压强，便于控制与调整负重件5的发射过程。

由于使用了气体推动的方式，且难以冲发射管61下端的出口装填入负重件5，因此发射管61不能够直接与导气管64连通从而导致无处装填负重件5，因此特别地设置了装填管62，请参考图2，在需要取出或者装填负重件5时，利用销轴71与销轴座72的铰接关系，转动装填管62，使得发射管61与连通管之间断开，便能够取出或装填入负重件5，实现了有益效果。

在上述实施例中抽水管4有很多设置方式，除了本领域人员能够想到的常规设置，还提出了一种实施例，进一步地，导气管64或装填管62的侧壁上开设有通孔8，抽水管4未与储存件2相连通的一端穿过通孔8并与负重件5相连接，从而能够适应上述气体推动的驱动方式。

进一步地，抽水管4包括第二段42与第一段41，第二段42连接于储存件2与通孔8之间，第一段41连接于通孔8与负重件5之间，第一段41以螺旋收纳的形式位于导气管64或/和装填管62中，第一段41的外径大于等于三毫米且小于等于五毫米，第一段41的内径大于等于二毫米且小于等于四毫米。

考虑到在发射负重件5时，各负重件5运动方向不同，对抽水管4的牵拉效果各不一致，可能会导致各个抽水管4的纠缠与混乱，从而影响负重件5的运动，因此上述设置中，抽水管4分为了位于各个管腔结构外部的第二段42以及位于管腔内的第一段41，从而当负重件5发射运动时，只会牵动第一段41而不会牵动第二段42，第一段41位于管腔内其运动方向与发射管61朝向一致，难以与其他方向上的抽水管4的第一段41相纠缠，从而提升了运行时的稳定性。

而在上述设置的基础上，必须要保证第一段41具有足够的长度以满足负重件5能够顺利达到目标区域，且对于不同的负重件5来说，其对应的第一段41的长度也是不同的，对于具有较长长度的第一段41来说，需要考虑其重量对负重件5的影响、其体积带来的浮力影响、其体积导致其在各个管腔内的收纳问题，其收纳形式对发射过程的影响。

因此本实施例中，将第一段41设置为以螺旋收纳的形式位于导气管64或/和装填管62中，负重件5发射而出时能够良好牵拉第一段41伸展，避免第一段41的打结与缠绕问题，同时第一段41的外径大于等于三毫米且小于等于五毫米，第一段41的内径大于等于二毫米且小于等于四毫米，经过实验与测试，该内外径的第一段41的体积与重量都能够满足抽水需求且对负重件5的影响较小。

进一步地，考虑到对设备的维护、负重件5以及抽水管4的更换，承载件1上开设有安装腔室11，安装腔室11的上部开口，发射管61的入口所在的一端穿过承载件1的底部进入安装腔室11中，装填管62位于安装腔室11中，导气管64上设有连通管的一端位于安装腔室11中。

进一步地，在一些情况下，可能需要将不同角度发射管61中的负重件5发射至距离承载件1不同距离的区域中，因此各发射管61的长度不同，在气泵63制造的相同的气压推动下，不同发射管61中负重件5的加速距离不同，从而导致各负重件5脱离发射管61时的初速不同，使得不同的负重件5能够按照需求运动至距离承载件1不同距离的区域中，且各发射管61入口所在的端部与承载件1可拆卸连接，能够在岸上时根据需求进行调整安装，根据需求将特定长度的发射管61以特定角度连接于承载件的底部。

进一步地，考虑到为了增加负重件5的初速，需要让发射筒61的内壁更加光滑，从而会造成发射筒61内壁的摩擦力无法在气泵63尚未启动时固定住负重件5，因此发射组件6还包括锁定机构65，锁定结构设于发射筒或/和负重件5上，锁定机构65用于锁定发射筒与负重件5的相对位置。

进一步地，考虑到发射管61内部应当保持光滑与平滑，因此提出一种适应于上述设置的锁定机构65，包括：磁性件651与电磁铁652，电磁铁652设于发射筒的筒壁上，磁性件651设于负重件5上，电磁铁652通过电流时磁吸磁性件651从而锁定发射筒与负重件5的相对位置。该设置使得电磁铁652位于发射管61外部，在不通入电流时不会对发射筒61内部产生任何影响，当通电时便能够隔着发射管61的管壁，依靠磁吸力锁定住发射筒与负重件5的相对位置。

进一步地，负重件5包括：筒体51与负重部52，筒体51与发射筒滑动连接，筒体51能够从入口进入发射管61且能够从出口离开发射管61，筒体51具有第一开口与第二开口，第一开口处的筒体51与抽水管4可拆卸连接，且筒体51能够与抽水管4相连通，第二开口处的筒体51的壁上连接有负重部52。

上述设置中，当负重件5携带抽水管4进入目标区域位置后，由于附重部52的位置设置，会使得负重件5呈现出附重部52朝下，筒体51朝上的漂浮形态，该形态下筒体51作为抽水时的入口，能够更加符合常规技术中污水采集时抽水管4的下端开口朝下的形态。

进一步地，负重部52为锥状筒形，从而有效降低附重部52在水中运动的阻力，负重部52与筒体51的第二开口同轴连通，负重部52与筒体51连接的一端的外径大于负重部52另一端的外径，负重件5还包括：滤网53，滤网53连接于负重部52远离筒体51一端的开口处，避免水中的大颗粒杂物堵塞管径较小的第一段41，且筒体51可以具有较大的内径，使其满足抽水的需求也能赋予滤网53更大的面积，避免产生小面积滤网会出现的全堵塞情况。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，能够理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下能够对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种环境监察用污水采样装置，包括承载件(1)、多个储存件(2)、多个抽水管(4)以及多个水泵(3)，所述承载件(1)漂浮于水面上，一个储存件(2)与一个抽水管(4)以及一个水泵(3)相对应，所述储存件(2)设于所述承载件(1)上，所述抽水管(4)的一端通过对应水泵(3)连接于对应所述储存件(2)上，且各抽水管(4)长度不同，其特征在于，还包括：

负重件(5)，一个负重件(5)与一个抽水管(4)相对应，负重件(5)连接于其对应的所述抽水管(4)未与储存件(2)连接的一端，各负重件(5)的重量不同，各负重件(5)能够悬浮于不同深度的采样水体中；

发射组件(6)，包括：

多个发射管(61)，各发射管(61)具有入口与出口，所述发射管(61)的入口穿过所述承载件(1)并与承载件(1)相连接，多个所述发射管(61)的出口朝向采样水体中的不同方向，一个发射管(61)与一个负重件(5)相对应，所述负重件(5)能够从所述入口进入发射管(61)并与发射管(61)滑动连接；

发射动力设备，设于承载件(1)上，所述发射动力设备有一个或多个，发射动力设备以机械推力、磁轨加速、高压流体等形式驱动负重件(5)在发射管(61)中朝向出口运动并从出口处射出，以使各负重件(5)运动至不同深度且不同方向的采样水体中；

所述抽水管(4)为软质管体。

2.如权利要求1所述的一种环境监察用污水采样装置，其特征在于，所述发射动力设备包括：气泵(63)与导气管(64)，所述气泵(63)固定连接于所述承载件(1)上，所述导气管(64)的一端与气泵(63)相连接，所述导气管(64)的另一端连通有多个连通管，一个连通管能够与一个装填管(62)进行连通；

所述发射组件(6)还包括：多个装填管(62)，一个装填管(62)与一个连通管相对应，所述装填管(62)的外侧壁上设有销轴(71)，所述连通管的外侧壁上设有对应的销轴座(72)，所述销轴(71)转动连接于所述销轴座(72)中，以使装填管(62)与连通管进行销轴(71)铰接，且装填管(62)的内外径与发射管(61)内外径一致，所述装填管(62)能够与发射管(61)及连通管进行连通。

3.如权利要求2所述的一种环境监察用污水采样装置，其特征在于，所述导气管(64)或装填管(62)的侧壁上开设有通孔(8)，所述抽水管(4)未与储存件(2)相连通的一端穿过所述通孔(8)并与负重件(5)相连接。

4.如权利要求3所述的一种环境监察用污水采样装置，其特征在于，所述抽水管(4)包括第二段(42)与第一段(41)，所述第二段(42)连接于储存件(2)与通孔(8)之间，所述第一段(41)连接于通孔(8)与负重件(5)之间，所述第一段(41)以螺旋收纳的形式位于导气管(64)或/和装填管(62)中，所述第一段(41)的外径大于等于三毫米且小于等于五毫米，第一段(41)的内径大于等于二毫米且小于等于四毫米。

5.如权利要求3所述的一种环境监察用污水采样装置，其特征在于，所述承载件(1)上开设有安装腔室(11)，所述安装腔室(11)的上部开口，所述发射管(61)的入口所在的一端穿过所述承载件(1)的底部进入安装腔室(11)中，所述装填管(62)位于安装腔室(11)中，所述导气管(64)上设有连通管的一端位于安装腔室(11)中。

6.如权利要求3所述的一种环境监察用污水采样装置，其特征在于，各所述发射管(61)的长度不同，且各发射管(61)入口所在的端部与承载件(1)可拆卸连接。

7.如权利要求3所述的一种环境监察用污水采样装置，其特征在于，所述发射组件(6)还包括锁定机构(65)，所述锁定结构设于发射筒或/和负重件(5)上，所述锁定机构(65)用于锁定发射筒与负重件(5)的相对位置。

8.如权利要求7所述的一种环境监察用污水采样装置，其特征在于，所述锁定机构(65)包括：磁性件(651)与电磁铁(652)，所述电磁铁(652)设于发射筒的筒壁上，所述磁性件(651)设于所述负重件(5)上，所述电磁铁(652)通过电流时磁吸所述磁性件(651)从而锁定发射筒与负重件(5)的相对位置。

9.如权利要求8所述的一种环境监察用污水采样装置，其特征在于，所述负重件(5)包括：筒体(51)与负重部(52)，所述筒体(51)与发射筒滑动连接，所述筒体(51)能够从入口进入发射管(61)且能够从出口离开发射管(61)，所述筒体(51)具有第一开口与第二开口，所述第一开口处的筒体(51)与所述抽水管(4)可拆卸连接，且筒体(51)能够与抽水管(4)相连通，所述第二开口处的筒体(51)的壁上连接有负重部(52)。

10.如权利要求9所述的一种环境监察用污水采样装置，其特征在于，所述负重部(52)为锥状筒形，负重部(52)与所述筒体(51)的第二开口同轴连通，所述负重部(52)与筒体(51)连接的一端的外径大于负重部(52)另一端的外径，所述负重件(5)还包括：滤网(53)，所述滤网(53)连接于所述负重部(52)远离筒体(51)一端的开口处。