CN1793820A - 电动采水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于水样采集的电动采水装置。包括有上部的密封电缆连接与控制的电磁阀，电磁阀下部的通过连接螺栓连接的受控的采水装置，和采水装置之下的采样瓶，其特征是上述采水装置是一个常闭结构的采水密封装置，且用两级减压的方式开启采样瓶。上述采水装置由减压密封件、导向连接件和采样瓶口密封件三部分组成。由于本发明在采样前和采样后采水瓶一直处于关闭状态，水样无污染、无泄漏，不受生物附着的影响，可靠性好，使用、维修方便，适用于200m以内的浅水区科研和工程调查及环保监测领域的采样工作，尤其能完成沉积物表面上覆水样的采集工作。

Description

电动采水装置

技术领域

本发明涉及一种用于水样采集的电动采水装置。

背景技术

水样采集是海洋和水利行业中科研及工程设计领域的一项重要的基础工作，尤其是沉积物表面上覆水的水样资料，对水与沉积物的物质交换过程的科学研究工作是极为重要的。目前，国内外相关部门先后开发了多种多样的人工采水器和电动采水器，但均为常开式采水器，主要存在以下技术缺陷：

1.对于常开式人工采水器，多采用锤击法实现采水器的关闭。这种形式不仅受到海况条件的限制，而且在流速较大的情况下，由于钢缆的倾角比较大，击锤往往无法顺利地击开采水器上的锁闭机构，从而难以准确地实现采水过程；

2.对于常开式电动采水器，多采用电磁阀驱动挂钩式机械释放机构实现采水过程。这种形式的采水动作往往不稳定，常常因设备振动、剧烈摇摆等原因而出现误操作，因而其动作的成功率比较低，采样的准确性难以保证；

若使用上述二者进行较长时间的采水过程时(如一套装置在水下工作时间超过15天)，在生物繁殖比较快的季节，其释放机构和采水瓶及密封部件等部位往往由于出现大量的生物附着而无法实现正常的采样动作和样品密封，而且水样不可避免地受到污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的电动采水装置，以弥补已有技术的不足。

本发明是对已有技术的改进，它自上而下包括以下几部分：密封电缆、电磁阀、两端带螺纹的连接螺栓、采水装置和采样瓶。

本发明包括有上部的密封电缆连接与控制的电磁阀，电磁阀下部的通过连接螺栓连接的受控的采水装置，和采水装置之下的采样瓶，其特征是上述采水装置是一个常闭结构的采水密封装置，且用两级减压的方式开启采样瓶。

上述采水装置由减压密封件、导向连接件和采样瓶口密封件三部分组成。

上述减压密封件是被导向连接件限定的上部为螺杆，下部为一个短圆柱形挡块，且该挡块的下部的圆形凹槽内有一个密封垫；上述导向连接件是一个顶部有一个圆孔、筒壁上至少有两个圆周均布的排气孔的圆筒形结构件，并与密封件连接成一体；而密封件是一个中心轴上有通孔的三级凸台状构件，上部为减压密封口，下部的圆环状凹槽内有一个环形密封垫。

采水密封装置的工作原理简述如下：采样前，在电磁阀上部的弹簧处于压缩状态，其推力通过其下部的动磁铁、减压密封件传递到采样瓶口密封盖，依靠其下部的圆环形密封垫压紧采样瓶口实现采样瓶的密封；采样时，电磁阀通电吸合，动磁铁首先拉动减压密封件向上运动，外界的水体与采样瓶内的空气通过导向连接件上的圆孔M实现交换，从而破坏采样瓶内外的压力差；然后，动磁铁通过减压密封件下部的挡块拉动整个采水密封装置离开采样瓶口，使水样进入采样瓶内，这就是上述的“二级减压设计”的工作原理。完全解决了外界水体对采样瓶口密封盖上的强大的压力，使小功率电磁阀根本无法实现上述采样动作问题。因此，本发明的特点是为常闭式采样装置，其采样动作部件——采水密封装置采用了二级减压的新型设计形式，使用小功率电磁阀即可在大压差的环境下完成大口径采样瓶的开启和密封，从而实现常闭式采样装置的采样过程。如图3。

总之，由于本发明在采样前和采样后采水瓶一直处于关闭状态，水样无污染、无泄漏，不受生物附着的影响，可靠性好，使用、维修方便，特别适用于200m以内的浅水区科研、工程调查及环保监测领域的采样工作，尤其能完成沉积物表面上覆水样的采集。

附图说明

图1本发明的总体结构示意图。

图2本发明的总体结构分解示意图。

图3电磁阀动作部件剖面示意图。

图4采水密封装置剖面示意图。

图5采水密封装置结构分解示意图。

图6采样瓶结构示意图。

图7采水过程示意图——采样时的状态。

其中，1电缆，2电磁阀，3螺栓，4采水装置，5采样瓶，6弹簧，7动磁铁，8减压密封件，9导向连接件，10密封件，11螺杆，12挡块，13密封垫，14减压密封口，15环形密封垫，16采样瓶口，17放水口。

具体实施方式

如图1、图2，本发明包括有上部的密封电缆1连接与控制的电磁阀2，电磁阀2下部的通过连接螺栓3连接的受控的采水装置4，和采水装置之下的采样瓶5，其特征是上述采水装置4是一个常闭结构的采水密封装置，且用两级减压的方式开启采样瓶5。

如图4、图5，上述采水装置4由被导向连接件9限定的减压密封件8、筒壁圆周至少有两个均布的排气孔M的圆筒形导向连接件9和与之螺纹连接的采样瓶口密封件10三部分组成。密封件10的上部为导向连接件9，减压密封件8套接在密封件10和导向连接件9之间，减压密封件8下部的挡块12被限定在密封件10和导向连接件9之间的空腔内，并可以在该空腔内上下滑动。

上述减压密封件8是被导向连接件9限定的上部为螺杆11，下部为一个短圆柱形挡块12，且该挡块12的下部的圆形凹槽内有一个圆形密封垫13；上述导向连接件9是一个顶部有一圆孔、筒壁上至少有两个圆周均布的排气孔M的圆筒形结构件，并与密封件10连接成一体；而密封件10是一个中心轴上有通孔的三级凸台状构件，上部为减压密封口14，下部的圆环状凹槽内有一个环形密封垫15。

本发明最上部是密封电缆相连的电磁阀2；电磁阀下部为采水装置4，通过电磁阀中动磁铁7螺孔和采水密封装置上部的螺杆11连接；采水密封装置之下为采样瓶5，它与电磁阀之间通过连接螺栓3连接。

上述导向连接件9为一个圆筒形金属件，顶部有一个圆孔，圆孔直径与减压密封件8上部的螺杆尺寸配合，下部为内螺纹，与采样瓶口密封件10上部减压密封口14下部的螺纹配合，筒壁上有四个圆周均布的排气孔；采样瓶口密封件10为一个三级凸台状构件，其下部有螺纹，在底部的圆环状凹槽内嵌有一个环形密封垫，在整个构件的中心轴上为一个贯通的圆孔，包括上部的减压密封口14，其直径远远小于采样瓶口16的直径。

本装置的工作过程：当电磁阀2未通电时，在弹簧6的作用下，通过采水装置4上的密封垫13、减压密封口14、环形密封垫15与采样瓶口之间的压力实现采样瓶的二级密封，保证采样瓶5内不受污染；当电磁阀通电时，采水密封装置通过电磁阀的吸合被提升而离开采样瓶口，水样在外界水体压力的作用下进入采样瓶；采样瓶装满后，电磁阀断电，采水密封装置恢复到采样前的状态，重新实现采样瓶的密封；采样过程结束后，打开采样瓶底部的放水口17，将水样转移到其它样品瓶中。如图6、7。

利用本发明可完成多种监测功能：单台定点使用，即将一台本装置投放到某一作业点的某一指定深度，每次投放采集一个作业点的一个深度层位的水样；多台联合使用，即将多台装置投放到某一作业点的不同水深后同时采样，或者将多台本装置投放到多个作业点的某一水深后同时采样，每次投放可采集某一采样地点多个深度层位或多个采样地点某一深度层位的水样，或者将多台装置投放到多个作业点的不同水深同时采样，每次投放可采集多个采样地点多个深度层位的水样；而对沉积物上覆水的采集，只要将其投放到沉积物表面，使其采样瓶口处于沉积物表面，即可成功地采集沉积物上覆水样。

Claims (5)

1、一种电动采水装置，包括有上部的密封电缆(1)连接与控制的电磁阀(2)、电磁阀(2)下部的通过连接螺栓(3)连接的受控的采水装置(4)和采水装置之下的采样瓶(5)，其特征是上述采水装置(4)是一个常闭结构的采水密封装置，且用两级减压的方式开启采样瓶(5)。

2、如权利要求1所述的电动采水装置，其特征是上述采水装置(4)由减压密封件(8)、筒壁圆周均布排气孔的圆筒形导向连接件(9)和与之螺纹连接的采样瓶口密封件(10)三部分组成，且密封件(10)的上部为导向连接件(9)，减压密封件(8)套接在密封件(10)和导向连接件(9)之间，减压密封件(8)下部的挡块(12)被限定在密封件(10)和导向连接件(9)之间的空腔内，并可以在该空腔内上下滑动。

3、如权利要求2所述的电动采水装置，其特征是上述减压密封件(8)是被导向连接件(9)限定的，上部为螺杆(11)，下部为一个短圆柱形块(12)，且该挡块(12)的下部的圆形凹槽内有一个圆形密封垫(13)。

4、如权利要求2所述的电动采水装置，其特征是上述导向连接件(9)是一个顶部有一圆孔、筒壁上有圆周均布排气孔的圆筒形结构件，并与密封件(10)连接成一体。

5、如权利要求2所述的电动采水装置，其特征是上述密封件(10)是一个中心轴上有通孔的三级凸台状构件，包括其上部的减压密封口(14)，且下部的圆环状凹槽内有一个圆环形密封垫(15)。

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