CN209542186U - 一种自动水质采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动水质采样器，包括箱体、箱盖、采样管路系统、位于所述箱体内的若干采样袋、与所述采样袋连接的带管连接盖以及控制装置，所述采样管路系统包括干流水管、若干沿所述干流水管长度方向分布的通过三通与其连接的分流水管、连接所述分流水管与所述带管连接盖的分水泵、与所述干流水管一端连接的进水管、与所述干流水管另一端连接的排水泵以及与所述排水泵连接的排水管。本装置具有管路清洗以及隔绝空气功能，具有结构简单、轻便、紧凑，使用便捷、稳定的特点。

Description

一种自动水质采样器

技术领域

本实用新型涉及一种自动水质采样器，属于水环境监测技术领域。

背景技术

自改革开放以来，我国社会、经济、以及人民生活水平迅速发展，但同时环境污染特别是水环境的污染问题日趋严重，已成为当今社会关注的焦点。大力加强水环境监测保护已提上国家发展议程，然而由于监测成本过高，当前我国水环境监测的空间范围和时间强度都不足。由此，本发明从降低监测成本保证监测质量的角度出发，设计开发水环境监控水样采集设备。

当前国内水样采集大多仍然采用落后的人工收集方式。水样人工采集方式具有成本低廉等优点，但随着我国人力成本的增加，其经济优势越发不明显，并且其劳动强度大、时间周期长和样本数量准确性低，有时还存在有害于人身安全和人体健康的因素，因此发展与推广无人看守，并且可定时、定期、定量、定点高精度采集水样的自动水样采集设备势在必行。

然而，市面上现有设备几乎都缺少冲洗功能，会导致残留在管道中的前期液体污染后期水样，难以保证采样精度。而且大多数采样器都无法将采集到的水样与空气隔离开来，水样在空气中容易变质。同时，绝大多数的自动水质采样器都存在价格高昂的问题，这也是其难以推广的根本问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有管路清洗以及隔绝空气功能的自动水质采样器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种自动水质采样器，包括箱体、箱盖、采样管路系统、位于所述箱体内的若干采样袋、与所述采样袋连接的带管连接盖以及控制装置，所述采样管路系统包括干流水管、若干沿所述干流水管长度方向分布的通过三通与其连接的分流水管、连接所述分流水管与所述带管连接盖的分水泵、与所述干流水管一端连接的进水管、与所述干流水管另一端连接的排水泵以及与所述排水泵连接的排水管。

进一步的，所述干流水管为U形管路，环绕在所述箱体内/外周上，若干所述分流水管依次分布在所述干流水管相对两边上。

进一步的，所述带管连接盖连接管部分与所述分水泵可拆卸密封连接，盖子部分与所述采样袋可拆卸密封连接，连接管部分与盖子部分密封连接。

进一步的，所述带管连接盖盖子部分与所述采样袋袋口螺纹连接。

进一步的，所述箱体内还设有用于支撑所述分水泵的固定支架。

进一步的，所述箱体底部设有排水口。

进一步的，所述控制装置包括显示器、输入装置、单片机、高精度时钟、I/O口扩展模块、继电器、开关、电源以及连接线缆，所述单片机连接I/O口扩展模块，用于分别控制每个继电器，每个继电器单独控制每个水泵。

进一步的，所述分水泵和所述排水泵采用直流电驱动的水泵，未接通电源时，水流或空气无法通过水泵，仅在接通直流电之后可驱动水流或空气通过水泵；当电流方向改变时，其驱动的水流或空气流向也随之变化。

本实用新型所达到的有益效果：

1、本装置通过干流水管、分流水管、排水泵以及分水阀的组合设置，通过控制水泵电源通断来实现每次采样前利用待采集水样对干流水管进行清洗，来提高采样的准确性，以及采样后对整个管路系统进行清洗，避免采样残留，同时可以简化管路结构，使装置结构更加紧凑，重量轻便，成本低廉；

2、本装置采用采样袋进行水样收集，在安装前，可将其内部的空气挤出后再安装，采集过程中还可以通过控制分水泵反转，抽出采样袋中残余空气，采集过程中的水样在取出采样袋之前始终处于密封状态，在取出后，可以立刻用密封盖对采样袋进行密封，整个采样过程均可避免外界空气对水样的污染，同时可以降低设备体积与重量；

3、本装置控制方法简便，采样计时误差小，水泵工作稳定性高，适用于长时间采样任务。

附图说明

图1是实施例等轴测示意图；

图2是实施例(未包含箱盖)背面示意图；

图3是实施例俯视(未包含箱盖)示意图；

图4是实施例中分水泵与线缆连接示意图；

图5是实施例中排水泵与线缆连接示意图；

图6是实施例中控制系统示意图。

附图标记说明：1为箱体、2为箱盖、3为竖板、4为横板、5为干流水管、6为分流水管、7为三通、8为分水泵、9为进水管、10为排水泵、11为排水管、12为带管连接盖、13为采样袋、14为隔板、15为控制部分、16为线缆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种自动水质采样器，包含两部分，分别是采样箱体1以及控制箱体15，采样箱体1带有可开合的箱盖2，内部如图3所示，分为对称两侧，中间通过隔板14进行分隔，每侧设有由竖板3以及横板4组成的支撑架，用于固定支撑依次排列的分水泵8，提高设备防震能力，每个分水泵8分别通过带管连接盖12与采样袋13连接，带管连接盖12一端为硅胶软管，另一端为带有内螺纹的连接盖，软管与连接盖中心孔胶接，软管可以插入分水泵8出水口内，且密封性良好，连接盖与采样袋13带有外螺纹的出口螺纹旋接，实现密封，带管连接盖12两端均可拆卸连接，方便拿取，采样袋13取出后，可与带内螺纹的密封盖旋接，保持水样密封，分水泵8另一端与分流水管6连接，位于箱体1外周上安装有一条由通过三通7其中两端依次串联形成的U形干流水管5，每个三通7剩余一端再分别与分流水管6连接，形成若干分流支路，干流水管5出口端连接位于箱体1外壁上的排水泵10，干流水管5入口端连接位于箱体1外壁上的进水管9，如图1，图2所示，排水泵10出水口连接排水管11，控制装置15由显示器、输入装置、单片机、高精度时钟、I/O口扩展模块、继电器、开关、电源以及连接线缆16，单片机连接I/O口扩展模块，扩展I/O口数量，用于分别控制每个继电器，每个继电器单独控制上述每个分水泵8和排水泵10，如图4，图5、图6所示，以上分水泵8和排水泵10采用蠕动泵，蠕动泵为采用直流电驱动的水泵，未接通电源时，水流或空气无法通过水泵，仅在接通直流电之后可驱动水流或空气通过水泵；当电流方向改变时，其驱动的水流或空气流向也随之变化，当然上述水泵并不限于蠕动泵，具有类似形状的水泵均可根据情况适应性的应用。

使用方法如下：

(注：下文所述的正向电压是指驱动分水泵往采样袋中注水的电压方向；而反向电压与正向电压方向相反，能驱动分水泵反转，使其从采样袋中抽水/空气。排水泵电流方向始终不变，水流仅从排水管排出的方向流动。由于各个分水泵的规格可能存在一定的误差，有些水泵在相同条件下运转快一点，有些运转慢一些，可能导致每个采样袋当中的水量不同，但是可以事先测定好流量，并把数据存在控制装置内，流量大的泵开的时间短一点，流量小的泵开启时间长一点，使它们泵进采样袋的水量相同)

需要采样时，用户通过控制装置15设定采样参数(如延时、采样间隔等)。将采样袋13内部空气挤出后安装好设备，将设备的进水管9放入待采样的水体当中，当到达预设的时间时，控制部分15给分水泵8施加反向电压，使得分水泵通过带管连接盖12从采样袋13中抽取残余的空气，并开启排水泵10，使得多余的气体能通过排水管11排出管道；一段时间后，控制部分15停止给分水泵8供电，并继续开启排水泵10，新采集的水流经进水管9、干流水管5、三通7、排水泵10和排水管11后流出，完成输水系统的冲洗；然后关闭排水泵10，给第1个分水泵8施加正向电压，使其正向运转，水流从对应的三通7，流进对应的分流水管6、分水泵8、带管连接盖12，进入第1个采样袋13，装至一定容量之后关闭分水泵8，完成一次水样采集。之后重复上述清洗流程以及采样流程，依次完成第2个、第3个，直至全部采样袋都完成水样采集，取出采样袋13时，将其从带管连接盖12上旋出，再立即用密封盖密封即可。

一次采样任务结束后。需要进行设备的彻底清洗，用户通过控制装置15设定参数，将设备的进水管9放入装有一定体积纯净水的容器，拆下全部带管连接盖12和采样袋13。控制部分15依次启动各个水泵，使得各个分水泵8和排水泵11依次正向运转，纯净水经过供水系统(进水管9、干流水管5、三通7)，然后通过冲洗进水管9和分水系统的各个部分(分流水管6、分水泵8)。待容器中的纯净水抽干之后，排水泵10继续工作，泵入空气，将残留在供水系统和分水系统中的纯净水排净，最后控制部分15关闭排水泵10，完成彻底清洗。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动水质采样器，其特征是，包括箱体(1)、箱盖(2)、采样管路系统、位于所述箱体(1)内的若干采样袋(13)、与所述采样袋(13)连接的带管连接盖(12)以及控制装置(15)，所述采样管路系统包括干流水管(5)、若干沿所述干流水管(5)长度方向分布的通过三通与其连接的分流水管(6)、连接所述分流水管(6)与所述带管连接盖(12)的分水泵(8)、与所述干流水管(5)一端连接的进水管(9)、与所述干流水管(5)另一端连接的排水泵(10)以及与所述排水泵(10)连接的排水管(11)。

2.根据权利要求1所述的一种自动水质采样器，其特征是，所述干流水管(5)为U形管路，环绕在所述箱体内/外周上，若干所述分流水管(6)依次分布在所述干流水管(5)相对两边上。

3.根据权利要求1所述的一种自动水质采样器，其特征是，所述带管连接盖(12)连接管部分与所述分水泵(8)可拆卸密封连接，盖子部分与所述采样袋(13)可拆卸密封连接，连接管部分与盖子部分密封连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动水质采样器，其特征是，所述带管连接盖(12)盖子部分与所述采样袋(13)袋口螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动水质采样器，其特征是，所述箱体内还设有用于支撑所述分水泵(8)的固定支架。

6.根据权利要求1所述的一种自动水质采样器，其特征是，所述箱体(1)底部设有排水口。

7.根据权利要求1所述的一种自动水质采样器，其特征是，所述控制装置(15)包括显示器、输入装置、单片机、高精度时钟、I/O口扩展模块、继电器、开关、电源以及连接线缆(16)，所述单片机连接I/O口扩展模块，用于分别控制每个继电器，每个继电器单独控制每个水泵。

8.根据权利要求1所述的一种自动水质采样器，其特征是，所述分水泵(8)和所述排水泵(10)采用直流电驱动的水泵，未接通电源时，水流或空气无法通过水泵，仅在接通直流电之后可驱动水流或空气通过水泵；当电流方向改变时，其驱动的水流或空气流向也随之变化。