CN201034856Y - 自动水体采样机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动水体采样机，其包括有取样泵、分配器和控制系统，该分配器下方设置有若干接贮水样的储样杯，每个储样杯的下部连接有用于放水的电磁阀，所述取样泵为深水泵，所述控制系统内包括有可编程控制器。本实用新型的电磁阀可受控制系统的控制在新的采样工作开始之前将储样杯中的旧水样排空，从而避免了新旧水样混合引起的样本失效，保证了新水样采集工作的正常进行，此外采用深井泵作为取样泵扩大了本实用新型的适用范围。本实用新型可适用于长期频繁的定时、定期、定量的水体采样工作，尤其适用于深水位水体的样本采集。

Description

自动水体采样机

技术领域：

本实用新型涉及水样采集设备，特别涉及一种自动水体采样机。

背景技术：

目前在许多领域中都需要进行水样采集工作，例如，环境治理、饮水生产、污水处理、水文监测等。水样采集通常是通过人工或机械方式对目标水体定期或不定期地采集样本，以供化验、检测和分析使用。水体人工采样方式一般只适用于少量的随机性的水样采集工作，它具有劳动强度大、时间周期和样本数量准确性低等缺点，有时工作过程中还存在有害于人身安全和人体健康的因素，因此除了不宜采用机械采集水样的场合外，一般水样采集工作均采用机械方式。水体机械采样方式是利用水样采集设备对水体进行样本采集，其一般用于需要大量长期采样的场合，特别适用于固定周期和定量采集的情况。机械采样不仅降低了采样人员的劳动强度，保证了人体的安全和健康，同时避免了环境和人为的外界因素对水样的影响，而且还可以实现水样采集的定时、定期、定量和定点，确保了水样采集的准确性和正确性。

现在机械采样所使用的水体采样机大致可分为提取式和保存式两大类型。提取式采样机的结构示意图可参见图1，图示提取式采样机包括有取样泵01和控制系统02，取样泵01通过管道由目标水体W中吸取水样并将该水样直接放入取样瓶03，控制系统02操纵取样泵01的运转并且记录下取样时刻、取样水量、累积数量等采样参数。此类采样机功能较为单一，无保存水样的功能，每次采样时需要人员直接到现场操作，采样后须及时将采集到的水样取走，并更换清洁的取样瓶03。因此对于有频繁采样要求的场合，提取式采样机就显得操作比较麻烦，而且一旦因故未能及时更换取样瓶03，则取样机就无法再进行下一次的采样操作。假若前一次采样后未及时取走水样，又再一次启动取样泵01吸取新的水样，则后一次水样就会与前一次水样混合，造成两次水样的无效，甚至水样会溢出取样瓶03，使采集新水样的工作无法正常进行。

图2表示了保存式采样机的结构和原理，该保存式采样机比提取式采样机有所改进，其包括有取样泵1a、控制系统2a、分配器4a和冷藏箱5a。取样泵1a根据控制系统2a的指令，定时定量地通过管道由目标水体W中吸取水样并送至分配器4a，然后由分配器4a逐次地分送入若干不同的取样瓶3a，例如，在一昼夜的周期中可置放12个取样瓶3a，每隔2小时一次的水样各占用1个取样瓶3a。分配器4a和所有取样瓶3a都设置于冷藏箱5a内，以便在设定的温度环境下对水样进行短时间的保存，从而在一定时间内保持水样的原质。当所有取样瓶3a都贮有水样后，也就是一个周期的采样工作完成后，操作人员就可一次性地把所有水样取走并更换全部取样瓶03。这类保存式采样机增加了保存功能，能够保存一个周期内所有采集到的水样，从而简化了操作、进一步减轻了操作人员的劳动强度。然而当贮存一个周期所采集的水样的全部取样瓶3a都占满了之后，操作人员依然须及时取走水样、更换所有取样瓶3a，否则仍然会产生与提取式采样机同样的问题，即新旧水样混合失效并从取样瓶3a中溢出，从而无法继续新的水样采集工作。

此外，现有的提取式和保存式采样机均采用属于真空泵类的蠕动式泵机作为取样泵，其工作原理是挤压硅胶管至真空后，靠大气压力将水样压入泵内。由于这类蠕动泵机的扬程有限，一般不足5米，所以当需要从5～10米深，甚至10米以上的深处吸取水样时，它就不能适用了，因为1个大气压只相当于约10米水柱高。因而目前的水体采样机都不能适应较深水位的水体采样工作。蠕动式泵机的另一个缺点是，泵内的硅胶管在低温情况下会发生脆化开裂现象。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有水体采样机必须人工换取取样瓶方能继续正常采样工作的缺陷，提供一种自动水体采样机，其能够在新的采样工作前自动排空旧水样，从而使水体采样正常运行，避免新旧水样的混合失效，保证水样采集的准确性和正确性。本实用新型所解决的另一个技术问题是克服现有水体采样机无法适应深水位水体采样工作的缺陷。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案如下：

一种自动水体采样机，包括有取样泵、分配器和控制系统，在所述分配器下方设置有若干接贮水样的储样杯，每个储样杯的下部连接有用于放水的电磁阀。

本实用新型所述的自动水体采样机的控制系统包括有可编程控制器和用于输入操作指令与显示工作状态的触摸屏，所述可编程控制器中存贮有预先输入的用于控制该自动水体采样机工作的控制程序，所述触摸屏与可编程控制器相连接；所述取样泵为深井泵。

与现有水体采样机相比较，本实用新型用下部连接有电磁阀的储样杯替代了取样瓶，因而电磁阀可受控制系统的控制在新的采样工作开始之前将储样杯中的旧水样排空，从而避免了新旧水样的混合失效，保证了新水样采集工作的正常进行。此外，本实用新型采用深井泵作为取样泵，从而扩大了适用范围，实现了对深水位水体的样本采集。

附图说明：

图1为现有提取式采样机的结构示意图。

图2为现有保存式采样机的结构示意图。

图3为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

现结合具体实施例和附图对本实用新型作一详细说明。

请参阅图3本实用新型的结构示意图，图示自动水体采样机包括有控制系统、取样泵3、分配器7以及若干储样杯8。所述取样泵3为深井泵，其入水口通过管道接入目标水体W，其出水口经管道通过分配电磁阀6连向分配器7。若干储样杯8设置于该分配器7的下方用以接贮水样，所有储样杯8都置于冷藏箱R之内以保证水样的水质不变；每个储样杯8的下部连接有一电磁阀9，打开该电磁阀9就可以将储样杯8中的水样排空。所有电磁阀9都通过管道连入集水环10，该集水环10的一端接有提出阀11并继而通向提水口13，用以提取有用的水样，集水环10的另一端接有排出阀12并继而通向排水口14，用以排放无用水样或清洗水。所述取样泵3的出水口连接有通向提水口13的即时采样电磁阀4，用以直接提取即时水样，该取样泵3的出水口还连接有通向排水口14的排水电磁阀5，用以排放管路里的剩水。请再参阅图3，所述控制系统包括有可编程控制器(Programmable Logic Controller，缩写PLC)1和触摸屏2。该可编程控制器1中存贮有用于控制该自动水体采样机工作的控制程序，该控制程序是预先输入的，其能够控制取样泵3、管路中各电磁阀4、5、6、9、11、12以及分配器7的运转，从而实现采样前自动排空储样杯8的功能，此外还可实现定时、定周期和定量自动采样、手动采样、样本自动分配、管路自动清洗等功能。所述触摸屏2与可编程控制器1相连接，其不仅用来输入和修改操作指令与控制参数，还用以显示和记录整机的工作状态。本实用新型中的储样杯8的数量可根据实际工作需要进行设置，在图3所示实施例中，其设有12个储样杯8，可用来接贮24小时内每2小时一次采集的水样。

本实用新型所述自动水体采样机可以依据预先输入在可编程控制器1中的控制程序进行自动水样采集，也可以由人工操作触摸屏2进行手动采样。当手动采样时，操作人员在触摸屏2上直接输入指令，取样泵3即从目标水样W中提取样本，并通过即时采样电磁阀4放至提水口13，操作人员即可在提水口13收集到即时水样。当自动采样时，可编程控制器1自动判断下一周期的采集时刻，在到达该采集时刻时，控制程序首先将分配器7自动转至对应该采集时刻的储样杯8的上方，并打开该储样杯8下方的电磁阀9和排出阀12，于是该储样杯8中的旧水样就通过集水环10由排水口14被排空；然后取样泵3启动，同时打开排水电磁阀5，先将目标水体W到取样泵3之间管路中的剩水由排水口14排掉，随后关闭排水电磁阀5、打开分配电磁阀6，将水样自动分配至对应该采集时刻的储样杯8中；与此同时，该储样杯8下方开启着的电磁阀9和排出阀12仍将新水排出，以便新水样将储样杯8冲洗干净；然后关闭该电磁阀9和排出阀12，则新水样就保存在对应该采集时刻的储样杯8中。完成本采集时刻的采样后，分配器7自动转至对应下一采集时刻的储样杯8的上方，以此循环完成各采集时刻的采样工作。当需要水样时，操作人员可操作触摸屏2，将保存在冷藏箱R内储样杯8中的水样通过提出阀11由提水口13放至样本瓶中，放出的水样可以是单件水样，也可以是混合水样。

由于本实用新型所述的自动水体采样机在采集新水样之前，可自动通过电磁阀9将储样杯8中的旧水样排空，所以避免了新旧水样混合引起的样本失效和样瓶溢出，保证了新水样采集工作的正常进行。此外，本实用新型采用深井泵作为取样泵3，使所述自动水体采样机扩大了适用范围，更能适应深水位水体的样本采集工作，同时还克服了蠕动泵机硅胶管老化脆裂的缺点。另外，本实用新型的控制系统还采用了可编程控制器1(PLC)，因此增强了控制程序编辑的机动性和工作流程的可改写性，便于对各控制参数和流程的输入和修改，大大提高了所述自动水体采样机的自动化程度。

Claims (3)

1.一种自动水体采样机，包括有取样泵、分配器和控制系统，其特征在于：在所述分配器下方设置有若干接贮水样的储样杯，每个储样杯的下部连接有用于放水的电磁阀。

2.根据权利要求1所述的自动水体采样机，其特征在于：所述取样泵为深井泵。

3.根据权利要求1或2所述的自动水体采样机，其特征在于：所述控制系统包括有可编程控制器和用于输入操作指令与显示工作状态的触摸屏，所述可编程控制器中存贮有预先输入的用于控制该自动水体采样机工作的控制程序，所述触摸屏与可编程控制器相连接。

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