CN118032442A - 一种用于水质检测的污水提取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质检测技术领域，具体为一种用于水质检测的污水提取装置，包括底座、蓄水仓、升降旋转机构和多个取水机构。底座上安装有弧形齿条；蓄水仓与底座转动连接；蓄水仓内安装有多个呈圆周阵列的隔水板，将蓄水仓分隔为多个蓄水腔；升降旋转机构包括螺旋杆、旋转筒，旋转筒与蓄水仓固定连接，且旋转筒套设在螺旋杆外侧；多个取水机构呈环形阵列在蓄水仓外侧；取水机构随蓄水仓转动时，经过弧形齿条自动打开并关闭，提取不同深度的污水。本发明具有操作简单，无需智能控制，降低了污水提取的成本，同时仅需上下移动底座即可完成不同深度的污水提取，极大地提高了污水分层提取的效率，进一步提高水质检测的精度。

Description

一种用于水质检测的污水提取装置

技术领域

本发明涉及水质检测技术领域，特别是涉及一种用于水质检测的污水提取装置。

背景技术

污水是指由生活、工业、农业等活动产生的废水，其中含有大量的有机物、无机物和微生物等污染物。工业污水的排放具有严格的标准，未经检测的污水直接排放到水域中会对生态环境、人身健康造成极大的影响。此外，工业污水中含有大量的有机物和无机物，若不及时处理，会对生产设备和产品质量产生不利影响。通过对工业污水进行水质检测，可以及时发现和控制污染源，保障工业生产的正常进行，避免对人类的身体健康以及生态环境造成威胁。

现有的污水水质检测中，对于污水的取样一般采用人工取样或智能设备取样。人工取样时，作业人员穿戴防护服，手持支架，将取样容器放入污水中并提出，完成单次取样。这种方式仅能对瞬时污水进行取样，且难以控制污水取样的深度，且多次取样的劳动强度过大，水质检测结果的误差相对较大。采用智能设备取样时，一般采用单个或多个取水管道及对应的水泵，将每个管道的一端分别放置到不同深度，利用水泵吸水提取到不同深度的污水。智能设备采用单个管道时，难以区分污水对应的深度，无法区分不同深度的污水质量。而采用多个管道时，不仅设备结构复杂，成本过高，同时污水提取的成本也随之增加，甚至需要研发智能程序来控制不同深度的污水提取。

发明内容

基于此，有必要针对现有的水质检测中，采用人工提取污水具有劳动强度大、效率低、难以提取不同深度污水，以及采用智能设备提取污水存在成本过高的问题，提出一种用于水质检测的污水提取装置。

本发明通过以下技术方案实现：一种用于水质检测的污水提取装置包括底座、蓄水仓、升降旋转机构和多个取水机构。

底座的底部开设有通孔。底座上安装有弧形齿条。蓄水仓与底座转动连接。蓄水仓内安装有多个呈圆周阵列的隔水板，将蓄水仓分隔为多个蓄水腔。升降旋转机构包括螺旋杆、旋转筒，旋转筒与蓄水仓固定连接。且旋转筒套设在螺旋杆外侧。多个取水机构呈环形阵列在蓄水仓外侧。取水机构包括桶体、桶盖、旋转座、旋转轴、齿轮和扭簧。旋转座与桶体固定连接。旋转轴的一端与旋转座转动连接。桶盖与旋转轴固定连接。齿轮与旋转轴的另一端固定连接。齿轮靠近弧形齿条时与弧形齿条啮合。扭簧设置在旋转轴外侧，且扭簧的一端与旋转座固定连接，另一端与齿轮固定连接。

上述污水提取装置通过重力作用使底座向下移动，旋转筒与蓄水仓在下移的同时自转，使得每个取水机构依次经过弧形齿条，此时，经过弧形齿条的齿轮刚好与弧形齿条啮合，进而在取水机构绕螺旋杆转动的同时发生自转，驱动打开桶盖，处于对应深度的污水流入桶体内，当取水机构离开弧形齿条后，在扭簧的复位作用下，桶盖盖合在桶体上，将对应的污水密封在桶体内。底座沉降至污水底部时，蓄水仓刚好转动一圈，则每个提取机构均提取到不同深度的污水。将污水提取装置整体提升到污水上方，完成对不同深度的污水提取。上述污水提取装置具有操作简单，无需智能控制，降低了污水提取的成本及智能程序的研发成本，同时仅需上下移动底座即可完成不同深度的污水提取，极大地提高了污水分层提取的效率，进一步提高水质检测的精度。

进一步地，还包括连通机构，连通机构包括连通管一、弹簧、密封套和引导板。连通管一的一端与桶体连通，另一端穿过蓄水仓并与蓄水腔连通。连通管一的侧面开设有排水孔。密封套与蓄水仓的内壁固定连接，且密封套包覆在连通管一的外侧。引导板固定连接在蓄水仓上，用于在蓄水仓转动时，驱动取水机构靠近蓄水仓。

进一步地，连通机构还包括连通管二、支撑杆。连通管二的一端与桶体的顶端连通，另一端与支撑杆滑动连接。支撑杆的另一端与蓄水腔连通。支撑杆内开设有通槽。

进一步地，还包括平衡支架，平衡支架包括直杆、连接板、底板和顶板，直杆与螺旋杆平行设置。连接板与底座固定连接，且连接板上开设有与直杆滑动连接的圆孔。底板分别与直杆、螺旋杆的底端固定连接。顶板的一端与直杆的顶端转动连接，另一端与螺旋杆的顶端可拆卸连接。

进一步地，还包括牵引机构，牵引机构包括牵引绳、卷筒和驱动杆。牵引绳的一端与底座固定连接，另一端与卷筒固定连接。卷筒转动安装在顶板上。驱动杆固定连接在卷筒外侧。

进一步地，还包括配重块，配重块与连接板可拆卸连接。

进一步地，蓄水仓包括仓体、仓盖、密封圈。仓体与仓盖螺接。密封圈设置在仓体与仓盖之间。

相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明通过重力作用使底座向下移动，旋转筒与蓄水仓在下移的同时自转，使得每个取水机构依次经过弧形齿条，此时，经过弧形齿条的齿轮刚好与弧形齿条啮合，进而在取水机构绕螺旋杆转动的同时发生自转，驱动打开桶盖，处于对应深度的污水流入桶体内，当取水机构离开弧形齿条后，在扭簧的复位作用下，桶盖盖合在桶体上，将对应的污水密封在桶体内。底座沉降至污水底部时，蓄水仓刚好转动一圈，则每个提取机构均提取到不同深度的污水。将污水提取装置整体提升到污水上方，完成对不同深度的污水提取。上述污水提取装置具有操作简单，无需智能控制，降低了污水提取的成本及智能程序的研发成本，同时仅需上下移动底座即可完成不同深度的污水提取，极大地提高了污水分层提取的效率，进一步提高水质检测的精度。

本发明的污水提取装置可以竖向或横向安装，在竖向安装时，可以提取不同深度的污水，在横向安装时，可以提取同一高度、不同时刻的污水，且提取的污水既可以分开检测，也可以混合检测，避免瞬时取样导致的检测误差，提高检测精度，适用范围更广。

本发明的污水提取装置在重力作用下，底座、蓄水仓沿直杆向下移动，蓄水仓同步转动。每个取水机构经过弧形齿条时，桶盖打开，提取对应深度的污水。随后，取水机构经过引导板，桶体靠近蓄水仓，连通管一向蓄水仓内移动，使得污水通过排水孔流入蓄水腔内。当底座沉降到污水底部时，每个取水机构均完成取水，此时，仅有一个桶体内装有污水，其余桶体内的污水均已流入对应的蓄水腔内。最后，转动驱动杆，将底座向上提升，则蓄水仓反向转动，每个取水机构再次取水，且仅有一个桶体内没有污水，其余桶体内均蓄积有污水，每个蓄水腔内均蓄积有污水。通过单次取水，可以对不同深度的污水进行两次取水，进而通过分别检测或混合检测，提高水质检测的精度。此外，螺旋杆与直杆水平安装时，重复上述操作，可以对同一深度进行多次不同时刻的取水作业，不仅可以在蓄水腔内提取出不同时刻的混合污水，还能在桶体内提取出瞬时污水，进一步提高检测精度，并提高取样效率，降低人工劳动的强度。

附图说明

图1为本发明实施例1中用于水质检测的污水提取装置的立体结构示意图；

图2为图1中污水提取装置的局部立体结构示意图；

图3为图2中污水提取装置的主视结构示意图；

图4为图3中污水提取装置沿BB方向的剖面结构示意图；

图5为图2中污水提取装置的俯视结构示意图；

图6为图5中污水提取装置的另一俯视结构示意图；

图7为图5中污水提取装置沿AA方向的剖面结构示意图；

图8为图7中C出结构放大示意图。

图中：1、底座；11、弧形齿条；2、蓄水仓；21、隔水板；22、蓄水腔；23、仓体；24、仓盖；25、密封圈；3、升降旋转机构；31、螺旋杆；32、旋转筒；4、取水机构；41、桶体；42、桶盖；43、旋转座；44、旋转轴；45、齿轮；46、扭簧；5、连通机构；51、连通管一；52、弹簧；53、密封套；54、引导板；55、连通管二；56、支撑杆；6、平衡支架；61、直杆；62、连接板；63、底板；64、顶板；7、牵引机构；71、牵引绳；72、卷筒；73、驱动杆；8、配重块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动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。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一、

请参阅图1-图2，本实施例提供了一种用于水质检测的污水提取装置，包括底座1、蓄水仓2、升降旋转机构3和多个取水机构4。

底座1整体采用圆板结构，底座1的底部中心处开设有通孔。底座1上安装有弧形齿条11。弧形齿条11包括处于底侧的弧形板以及出于顶侧的齿条。

请结合图3-图4，蓄水仓2与底座1转动连接。蓄水仓2的中心开设有与通孔等径的圆槽。蓄水仓2内安装有多个呈圆周阵列的隔水板21，将蓄水仓2分隔为多个蓄水腔22。隔水板21均匀排列，使每个蓄水腔22的容量相等。本实施例中，采用8个隔水板21将蓄水仓2分为8个蓄水腔22，与之对应的，设置8个取水机构4。

蓄水仓2包括仓体23、仓盖24、密封圈25。仓体23与仓盖24螺接。密封圈25设置在仓体23与仓盖24之间。通过设置仓盖24和密封圈25，可以在蓄水仓2潜入污水中时保持密封，避免将提取的不同深度的污水混合。同时，可以在将蓄水仓2从污水中取出时，

升降旋转机构3包括螺旋杆31、旋转筒32，旋转筒32与蓄水仓2固定连接。旋转筒32套设在螺旋杆31的外侧。螺旋杆31穿过通孔和圆槽，使蓄水仓2和底座1可以沿螺旋杆31方向移动。旋转筒32沿螺旋杆31上下移动时，驱动蓄水仓2同步转动。在具体使用时，可以根据污水深度选择长度不同的螺旋杆31，并根据实际需要提取的污水深度设置螺旋杆31的旋转圈数。本实施例中，螺旋杆31的圈数设置为一圈，螺旋杆31的顶部可拆卸连接有延长杆。在提取污水时，螺旋杆31部分安装在污水内，延长杆处于污水上方。

请结合图5-图7，多个取水机构4呈环形阵列在蓄水仓2外侧。取水机构4包括桶体41、桶盖42、旋转座43、旋转轴44、齿轮45和扭簧46。旋转座43与桶体41固定连接。旋转轴44的一端与旋转座43转动连接。桶盖42与旋转轴44固定连接。齿轮45与旋转轴44的另一端固定连接。齿轮45靠近弧形齿条11时与弧形齿条11啮合。扭簧46设置在旋转轴44外侧，且扭簧46的一端与旋转座43固定连接，另一端与齿轮45固定连接。

在无外力作用时，扭簧46驱动桶盖42贴合在桶体41上。本实施例中，在桶体41与桶盖42的贴合处固定连接密封垫，实现对桶体41的密封。

本实施例的污水提取装置的具体工作原理如下：首先，将蓄水仓2转动连接在底座1上，螺旋杆31依次穿过底座1通孔、蓄水仓2圆槽、旋转筒32，螺旋杆31竖直安装在污水中，在重力作用下，底座1向下移动，旋转筒32与蓄水仓2在下移的同时自转，使得每个取水机构4依次经过弧形齿条11，此时，经过弧形齿条11的齿轮45刚好与弧形齿条11啮合，进而在取水机构4绕螺旋杆31转动的同时发生自转，驱动打开桶盖42，处于对应深度的污水流入桶体41内，当取水机构4离开弧形齿条11后，在扭簧46的复位作用下，桶盖42盖合在桶体41上，将对应的污水密封在桶体41内。底座1沉降至污水底部时，蓄水仓2刚好转动一圈，则每个提取机构均提取到不同深度的污水。将污水提取装置整体提升到污水上方，完成对不同深度的污水提取。

此外，将螺旋杆31水平安装在污水中，同样将底座1沿螺旋杆31的一端移动至另一端，则每个取水机构4均可以提取出同一深度、不同时刻的污水，实现对同一深度污水的多次取样，取样结果既可以单独检测，也可以进行混合检测，提高固定深度的污水检测的精确度。

实施例二、

请参阅图5-图8，与实施例一不同的时，本实施例中，污水提取装置还可以包括连通机构5、平衡支架6、牵引机构7和配重块8。

连通机构5包括连通管一51、弹簧52、密封套53和引导板54，还可以包括连通管二55、支撑杆56。连通管一51的一端与桶体41连通，另一端穿过蓄水仓2并与蓄水腔22连通。连通管一51的侧面开设有排水孔。密封套53与蓄水仓2的内壁固定连接，且密封套53包覆在连通管一51的外侧。引导板54固定连接在蓄水仓2上，用于在蓄水仓2转动时，驱动取水机构4靠近蓄水仓2。由于密封套53贴合在排水孔外侧，因此桶体41内的污水无法通过连通管一51进入蓄水仓2内。

取水机构4提取污水后，桶体41受到引导板54的驱动作用逐渐靠近蓄水仓2，则连通管一51向蓄水仓2中心处移动，直至连通管一51上的排水孔远离密封套53，则桶体41内的污水可以流入蓄水仓2内。

连通管二55的一端与桶体41的顶端连通，另一端与支撑杆56滑动连接。支撑杆56的另一端与蓄水腔22连通。支撑杆56内开设有通槽。在气压的作用下，若排水孔直径较小，则即便排水孔远离密封套53，污水仍无法流入蓄水仓2内。通过设置连接管二、支撑杆56，使得蓄水仓2与桶体41顶部连通，空气通过连接管二流入筒体内实现气液交换，污水可以轻松流入蓄水仓2内。且交换到筒体内的气体可以在下一次取水时再次与污水进行交换，避免蓄水仓2内气体被压缩导致蓄水量不高。

平衡支架6包括直杆61、连接板62、底板63和顶板64，直杆61与螺旋杆31平行设置。连接板62与底座1固定连接，且连接板62上开设有与直杆61滑动连接的圆孔。底板63分别与直杆61、螺旋杆31的底端固定连接。顶板64的一端与直杆61的顶端转动连接，另一端与螺旋杆31的顶端可拆卸连接。

螺旋杆31与直杆61竖直安装时，通过连接板62与直杆61滑动连接，使得底座1、蓄水仓2保持水平方向不变，并沿直杆61上下移动。通过设置平衡支架6，可以使得污水提取的过程更加平稳。且通过将顶板64从旋转杆上拆下，可以将蓄水仓2整体取出，便于对提取的污水进行检测。

牵引机构7包括牵引绳71、卷筒72和驱动杆73。牵引绳71的一端与底座1固定连接，另一端与卷筒72固定连接。卷筒72转动安装在顶板64上。驱动杆73固定连接在卷筒72外侧。当底座1完全沉降至污水底部后，通过转动驱动杆73，使牵引绳71收卷在卷筒72上，进而将蓄水仓2向上提升。

在其他实施例中，还可以采用电机驱动卷筒72，同时采用控制器或计时器控制电机的启停，进而控制底座1的升降，实现自动取水。

配重块8与连接板62可拆卸连接。配重块8采用密度较高的金属材料，如不锈钢材料等，以增加污水提取装置的整体密度，使得蓄水仓2能够沉降到污水底部，同时配重块8可以调节底座1、蓄水仓2的整体重心，使牵引绳71向上提升时，底座1可以平稳上移。

本实施例的污水提取装置的工作原理如下：以螺旋杆31的旋转圈数为一圈为例，首先将配重块8通过螺栓固定连接在连接板62上，在重力作用下，底座1、蓄水仓2沿直杆61向下移动，蓄水仓2同步转动。每个取水机构4经过弧形齿条11时，桶盖42打开，提取对应深度的污水。随后，取水机构4经过引导板54，桶体41靠近蓄水仓2，连通管一51向蓄水仓2内移动，使得污水通过排水孔流入蓄水腔22内。当底座1沉降到污水底部时，每个取水机构4均完成取水，此时，仅有一个桶体41内装有污水，其余桶体41内的污水均已流入对应的蓄水腔22内（在其他实施例中，可以将螺旋杆31的圈数设置为1+1/n圈，n为挡水板数量）。最后，转动驱动杆73，将底座1向上提升，则蓄水仓2反向转动，每个取水机构4再次取水，且仅有一个桶体41内没有污水，其余桶体41内均蓄积有污水，且每个蓄水腔22内均蓄积有污水。通过单次取水，可以对不同深度的污水进行两次取水，进而通过分别检测或混合检测，提高水质检测的精度。

此外，螺旋杆31与直杆61水平安装时，重复上述操作，可以对同一深度进行多次不同时刻的取水作业，或进行多次重复操作，不仅可以在蓄水腔22内提取出不同时刻的混合污水，还能在桶体41内提取出瞬时污水，进一步提高检测精度，并提高取样效率，降低人工劳动的强度。本实施例的污水提取装置无需智能控制，操作简单，运行成本低，取样效率高，能够实现对不同深度或不同时刻的污水取样，进一步提高水质检测的精度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种用于水质检测的污水提取装置，其特征在于，包括：

底座（1），其底部开设有通孔；所述底座（1）上安装有弧形齿条（11）；

蓄水仓（2），与所述底座（1）转动连接；所述蓄水仓（2）内安装有多个呈圆周阵列的隔水板（21），将所述蓄水仓（2）分隔为多个蓄水腔（22）；

升降旋转机构（3），包括螺旋杆（31）、旋转筒（32），所述旋转筒（32）与所述蓄水仓（2）固定连接；且所述旋转筒（32）套设在所述螺旋杆（31）外侧；

多个取水机构（4），呈环形阵列在所述蓄水仓（2）外侧；所述取水机构（4）包括桶体（41）、桶盖（42）、旋转座（43）、旋转轴（44）、齿轮（45）和扭簧（46）；所述旋转座（43）与所述桶体（41）固定连接；所述旋转轴（44）的一端与所述旋转座（43）转动连接；所述桶盖（42）与所述旋转轴（44）固定连接；所述齿轮（45）与所述旋转轴（44）的另一端固定连接；所述齿轮（45）靠近所述弧形齿条（11）时与所述弧形齿条（11）啮合；所述扭簧（46）设置在所述旋转轴（44）外侧，且所述扭簧（46）的一端与所述旋转座（43）固定连接，另一端与所述齿轮（45）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于水质检测的污水提取装置，其特征在于，还包括连通机构（5），包括连通管一（51）、弹簧（52）、密封套（53）和引导板（54）；所述连通管一（51）的一端与所述桶体（41）连通，另一端穿过所述蓄水仓（2）并与所述蓄水腔（22）连通；所述连通管一（51）的侧面开设有排水孔；所述密封套（53）与所述蓄水仓（2）的内壁固定连接，且所述密封套（53）包覆在所述连通管一（51）的外侧；所述引导板（54）固定连接在所述蓄水仓（2）上，用于在所述蓄水仓（2）转动时，驱动所述取水机构（4）靠近所述蓄水仓（2）。

3.根据权利要求2所述的一种用于水质检测的污水提取装置，其特征在于，所述连通机构（5）还包括连通管二（55）、支撑杆（56）；所述连通管二（55）的一端与所述桶体（41）的顶端连通，另一端与所述支撑杆（56）滑动连接；所述支撑杆（56）的另一端与所述蓄水腔（22）连通；所述支撑杆（56）内开设有通槽。

4.根据权利要求1所述的一种用于水质检测的污水提取装置，其特征在于，还包括平衡支架（6），所述平衡支架（6）包括直杆（61）、连接板（62）、底板（63）和顶板（64），所述直杆（61）与所述螺旋杆（31）平行设置；所述连接板（62）与所述底座（1）固定连接，且所述连接板（62）上开设有与所述直杆（61）滑动连接的圆孔；所述底板（63）分别与所述直杆（61）、所述螺旋杆（31）的底端固定连接；所述顶板（64）的一端与所述直杆（61）的顶端转动连接，另一端与所述螺旋杆（31）的顶端可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于水质检测的污水提取装置，其特征在于，还包括牵引机构（7），所述牵引机构（7）包括牵引绳（71）、卷筒（72）和驱动杆（73）；所述牵引绳（71）的一端与所述底座（1）固定连接，另一端与所述卷筒（72）固定连接；所述卷筒（72）转动安装在所述顶板（64）上；所述驱动杆（73）固定连接在所述卷筒（72）外侧。

6.根据权利要求4所述的一种用于水质检测的污水提取装置，其特征在于，还包括配重块（8），所述配重块（8）与所述连接板（62）可拆卸连接。

7.根据权利要求4所述的一种用于水质检测的污水提取装置，其特征在于，所述蓄水仓（2）包括仓体（23）、仓盖（24）、密封圈（25）；所述仓体（23）与所述仓盖（24）螺接；所述密封圈（25）设置在所述仓体（23）与所述仓盖（24）之间。