CN207751735U - 一种沉积物间隙水取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种沉积物间隙水取样装置，属于属于水样采集技术领域。包括取样管、钻头、空心管、金属托、三通阀门、下压把手、注射活塞式取样器、小孔，取样管的下端设有钻头，上端外侧壁身固定有金属托，取样管主体部分为圆柱状，上半部分不开孔，下半部分开等距小孔；空心管的外径与取样管的内径相等，空心管嵌套在取样管内，空心管下端不封闭，上端通过一个三通阀门与注射活塞式取样器连通，注射活塞式取样器内的活塞与下压把手连接。本实用新型结构简单、生产成本低、使用方便，可有效保证采样过程中间隙水组分不受影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种沉积物间隙水取样装置，属于属于水样采集技术领域。
背景技术
间隙水又称自由水，是土壤或水体底沉积物空隙中不受土壤颗粒等固体颗粒吸着的能移动的水分。间隙水中含有各种化学物质，如养分元素、有毒重金属、可溶性有机污染物等。特别是水体沉积物间隙水中，各种物质的含量较高。分析间隙水的组成成分，在环境评估中有重要意义。
沉积物间隙水水样的检测对于湿地、湖泊生态系统各项指标的评定有重要作用，因此沉积物间隙水的水样采集工作是不可或缺且十分重要的。实际采集工作中，间隙水所存在的水体沉积物的具体情况较为复杂，水体沉积物所在位置水的深浅以及其软硬程度等都具有不确定性。此外，对这些间隙水进行采集的过程中，应尽量原位取样，避免移动或转移水体沉积物，以免转移过程对水体沉积物或底泥结构的破坏而导致间隙水各组分含量的变化，进而保证了取样的精确性，避免检测时较大误差的出现。对于一些较深湖泊的水体沉积物或底泥，若转移到湖面以上进行间隙水水样采集，还可能引起间隙水中某些易受氧气影响的组分含量的变化。因此沉积物间隙水采样需要一种特定的采样装置使其对不同情况的水体沉积物具有普适性。
虽然现有的水取样器已有多种，针对间隙水的取样器也有问世。但实际取样过程中，间隙水所处的环境比较复杂，现有的间隙水取样装置并不普适不同取样要求下和环境中的间隙水采集工作。申请号为CN2010206480966.1的中国实用新型专利，虽适用于多类水样的采集，但在尽量不破坏沉积物的条件下进行取样则较为乏力，尤其在是较硬底泥的间隙水取样工作中；申请号为CN201020291129.x的中国实用新型专利，在将取样器推入沉积物时水样进口处小孔道易堵塞，且该实用新型无法在水下尤其是较深的水下完成间隙水的水样取样及水下保存；申请号为CN201216147028.9的中国实用新型专利，设备技术要求过高、组装复杂且在不转移水体沉积物或底泥的前提下难以采集江河湖泊等底泥层的间隙水。
已有的沉积物间隙水采样装置，往往受限制于沉积物的硬度、粘度、水体深度以及其他因素而不能很好的完成水下取样。而且对间隙水所处的原位环境容易造成较大的破坏，甚至引发不必要的环境问题。
因此有必要在现有技术上进行改进，使之适用于软硬不同、不同深度的底泥或水体沉积物，在尽量保护间隙水原位环境的前提下，简单、快捷地进行采集及水样的水下保存。
发明内容
本实用新型针对目前的间隙水采样装置的不足提出了一种新的沉积物间隙水取样装置，其结构简单、使用方便、取样精确，可完成水下取样和保存及自身的洗涤，适用于多种类型多种环境下的水体沉积物间隙水的样品采集，尤其是河、湖等水体沉积物与底泥层，并有效保护了间隙水中易受氧气影响的组分；包括取样管1、钻头2、空心管3、金属托4、三通阀门5、下压把手6、注射活塞式取样器7、小孔8，取样管1的下端设有钻头2，上端外侧壁身固定有金属托4，取样管1主体部分为圆柱状，上半部分不开孔，下半部分开等距小孔8；空心管3的外径与取样管1的内径相等，空心管3嵌套在取样管1内，空心管3下端不封闭，上端通过一个三通阀门5与注射活塞式取样器7连通，注射活塞式取样器7内的活塞与下压把手6连接。
本实用新型所述注射活塞式取样器7与三通阀门5之间通过螺纹连接。
本实用新型所述取样管1、空心管3、注射活塞式取样器7之间为可拆卸连接。
本实用新型所述水体沉积物中的间隙水通过小孔8进入管内，然后泵入注射活塞式取样器7中，完成间隙水水样的取样及水下保存；取样管1插入水体沉积物时因空心管3阻挡外部泥水不会进入到取样管1中，到达指定位置后，上拉，间隙水涌入。
本实用新型所述取样管1为不锈钢材质，圆柱状，分两部分，取样管上半部分不开孔，避免进入不了沉积物层时湖水进入，下半部分开孔，供间隙水流入，且避免长期使用过程中的锈蚀。
本实用新型所述钻头2为不锈钢材质，可钻入软硬程度不同的水体沉积物或底泥层中。
本实用新型所所述金属托4为不锈钢材质，便于用力将取样器推入水体沉积物或底泥层，尤其用于较硬的水体沉积物或底泥层。
本实用新型所述沉积物间隙水取样装置的使用过程：
（1）将三通阀门所有阀关闭，将装置推入水体沉积物的指定位置。
（2）把内部中空的不锈钢空心管向上拉至a处，管内压强减少，部分间隙水泵入管内，保持阀门d关闭状态，打开阀门b、c；拉动注射活塞式取样器把手，则大量间隙水泵入，继续拉动使间隙水充满取样管和空心管部分。
（3）打开阀门b、d，关闭阀门c，使注射活塞式取样器管路与外界湖水连通；下压注射活塞式取样器的把手，泵出管路内的间隙水，完成装置的洗涤。
（4）关闭阀门d，打开阀门b、c，上拉注射活塞式取样器把手，直至间隙水收集到注射活塞式取样器管腔内，完成取样。
（5）取样后关闭所有阀门b、c、d，防止水样交叉污染。
本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型的圆锥形钻头设计和不锈钢材质使取样器更易推入沉积物中，适用于软硬程度不同、粘度不同的水体沉积物。可以完成水下原位取样以及水样的水下保存，最大限度地减少对水体沉积物原状的破坏，并有效保护了水样中易受氧气影响的组分。
（2）本实用新型结构简单，生产成本较低，操作简单快捷，封闭性较好，可以完成较深水底沉积物间隙水的取样，可实现装置的洗涤，取样更精确。
（3）本实用新型有中空取样管嵌套不锈钢管的设计保证了尽可能少地滤入土壤、污泥颗粒，避免分析水样时造成不必要的问题，且中空取样管嵌套不锈钢管在取样上拉过程中可使取样管内产生部分负压，更有利于间隙水的泵入。
（4）本实用新型注射活塞式取样器与三通阀门连接，实现可拆装，可一次推入多次取样；保证了水样的采集量，又尽可能地保持了水体沉积物或者底泥的原状。
附图说明
图1 为本实用新型整体结构示意图。
图2 为本实用新型取样描述第二步操作示意图。
图3 为本实用新型进水孔的局部放大图。
图4 为本实用新型进水孔的断面图。
图中：1-取样管；2-钻头；3-空心管；4-金属托；5-三通阀门；7-注射活塞式取样器；8-小孔。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种新的沉积物间隙水取样装置，包括取样管1、钻头2、空心管3、金属托4、三通阀门5、下压把手6、注射活塞式取样器7、小孔8，取样管1的下端设有钻头2，上端外侧壁身固定有金属托4，取样管1主体部分为圆柱状，上半部分不开孔，下半部分开等距小孔8；空心管3的外径与取样管1的内径相等，空心管3嵌套在取样管1内，空心管3下端不封闭，上端通过一个三通阀门5与注射活塞式取样器7连通，注射活塞式取样器7内的活塞与下压把手6连接；取样管1、钻头2、金属托4为不锈钢材质（如图1~4所示）。
本实施例中取样管1长340mm，管直径20mm，管厚2mm。上端140mm不开孔，下端200mm开有小孔8，小孔直径1mm，有效避免水体沉积物或底泥层中细颗粒物进入；竖直方向上同一高度有4个等间距小孔，竖直方向上间隔2mm；钻头2为不锈钢材质，头部尖锐，高40mm；空心钢管3长400mm，上端有螺纹与三通阀门5相连接；不锈钢金属托4宽28mm，高50mm
作为本实用新型的另一个实施方案，注射活塞式取样器7与三通阀门5之间通过螺纹连接，取样管1、空心管3、注射活塞式取样器7之间为可拆卸连接。
下面结合使用过程对沉积物间隙水取样装置进一步详细说明：取样时，首先将三通阀门5所有阀关闭，将整个间隙水取样器推入水体沉积物或底泥的指定位置，如图2所示；然后把内部中空的不锈钢空心管3向上拉出，外部间隙水将自动通过小孔8进入取样管3内，将三通阀门5的阀b、c打开，d仍保持关闭。即使不锈钢注射活塞式取样器7与取样管3连通的位置，向上提拉把手6，泵入间隙水。洗涤：将三通阀门5的阀b、d打开，c关闭，即使不锈钢注射活塞式取样器7与外界湖水连通的位置，下压把手6，泵出间隙水，完成整个间隙水取样器的洗涤。将三通阀门5的阀b、d打开，c关闭，提拉注射活塞式取样器的把手6，泵入间隙水，完成间隙水的取样。取样后关闭三通阀门的所有阀，防止水样交叉污染，完成取样及水下保存。
Claims (4)
1.一种沉积物间隙水取样装置，其特征在于：包括取样管（1）、钻头（2）、空心管（3）、金属托（4）、三通阀门（5）、下压把手（6）、注射活塞式取样器（7）、小孔（8），取样管（1）的下端设有钻头（2），上端外侧壁身固定有金属托（4），取样管（1）主体部分为圆柱状，上半部分不开孔，下半部分开等距小孔（8）；空心管（3）的外径与取样管（1）的内径相等，空心管（3）嵌套在取样管（1）内，空心管（3）下端不封闭，上端通过一个三通阀门（5）与注射活塞式取样器（7）连通，注射活塞式取样器（7）内的活塞与下压把手（6）连接。
2.根据权利要求1所述沉积物间隙水取样装置，其特征在于：注射活塞式取样器（7）与三通阀门（5）之间通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述沉积物间隙水取样装置，其特征在于：取样管（1）、空心管（3）、注射活塞式取样器（7）之间为可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述沉积物间隙水取样装置，其特征在于：取样管（1）、钻头（2）、金属托（4）为不锈钢材质。
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